Selenium 2.0的由来及设计架构（三）

IE Driver

IE 是一个很有意思的浏览器，它是由一些协同工作的COM接口构建成的，这一直延伸到Javascript引擎，常见的Javascript变量实际参考了隐含的COM实例。Javascript窗口是一个IHTML窗口，文档是一个COM接口IHTML文档的实例。微软已经做了非常出色的工作通过增强浏览器来维护现有的行为。这意味着如果一个应用程序如果支持IE6的COM类，它仍可以支持IE9。

IEDriver随着时间推移体系结构也跟着演变，一个非常迫切的需求设计是为了避免安装程序，这是个不常用的需求，所以需要一些解释。首先，当一个开发人员下载个包，在很短暂的时间内，它使用 WebDriver很难通过5分钟的测试，更重要的是WebDriver用户不能在自己的机器上安装软件，这意味着当项目想在IE上测试时，大家不需要记得登陆到持续集成的服务器上运行一个安装文件，，最后，有些语言并不需要运行安装包，常见的JAVA就是添加JAR文件路径到CLASSPATH中，并且我的经验告诉我需要安装包的那些类库并不太受欢迎。

所以，最后选择结果是不需要安装包。

在windows上编程使用的自然语言是运行于.NET上可能是C#。通过使用在每个版本的window中都有的IE COM自动化接口，IEDriver集成了IE。特别是，我们通过调用原生的MSHTML和ShDocVw的dll文件使用COM接口，从而形成IE的一部分。在C# 4中，CLR/COM互操作性通过使用单独的主互操作程序集（PIAs）完成，PIA本质上是一个在CLR和COM上的一座桥梁。

遗憾的是，使用C# 4将意味着使用一个很新的.NET RUNTIME版本，很多公司避免走在技术的前沿，更喜欢稳定性好的和问题已知的老版本。使用C# 4我们会自动排除一定比例的用户群，使用PIA也有一些其他缺点。考虑到许可的限制，在于微软协商后，很明确的是，Selenium项目不会有权利发布PIA，无论是MSHTML或ShDocVw类库。即使被授权，每个安装的windows和IE都有一个类库的唯一组合，这意味着我们需要处理很多这样的事情，按需构建客户机的PIA也并不可行，因为他们需要一些可能在普通用户机器上并不存在的开发者工具。

所以，尽管C#是一种很有吸引力的编程语言，但不能选它。至少在与IE通信时，我们需要使用一些原生的东西。很自然的下一个选择就是C++,这也是我们最后选择的语言。使用C++有一个优势就是我们不需要使用PIA，但是它意味着我们需要重新发布Visual Studio C++ 运行的 DLL，除非我们静态链接他们。因为为了能使用那个DLL我们需要运行一个安装程序，链接类库与IE进行通信。

如果不使用安装程序确实需要支付非常高的成本，但是，回想以前复杂的方案，为了让我们的用户更容易的使用是很值得投资的。结论就是我们对当前的工作重新评估，因为为了给用户带来好处，需要付出的是能给一个高级C++开源项目做贡献的人数看起来似乎比那些贡献于同样的C#项目的人要少。

IE driver原始设计如下图：

从堆栈底你可以看到我们使用IE的COM自动化接口，为了在概念层面上更容易的应付，我们包装了这些原始的接口使用了一组C++类，深刻反映了主要的WebDriver API。为了获得与C++通信的的JAVA类，我们使用了JNI，通过COM接口的C++ 抽象的JNI方法实现。

这种方法当JAVA是唯一的客户端语言时很适用，但是如果每种语言都需要改变底层类库的话,它就很痛苦且过于复杂。所以虽然JNI能起效，但是它不提供正确的抽象层。

什么是正确的抽象层呢？每种语言，我们想支持的每种语言都有一种直接调用C代码的机制，在C#里，需要PInvoke的形式。在Ruby里是FFI，Python是ctypes，而在JAVA里，有一个很棒的库JNI（JAVA Native Architecture）。我们需要使用最常用标准来开发API，通过我们的对象模型，扁平化，使用一个简单的两三个字母前缀表示主接口方法，WD代表WebDriver，wde代表WebDriver Element。因此WebDriver.get变成了wdGet，WebElement.getText成了wdeGetText。每个方法返回一个整数的状态码，out参数用于表示允许函数返回值，我们不再使用像这样的方法签名：

int wdeGetAttribute(WebDriver*, WebElement*, const wchar_t*, StringWrapper**)

为了调用代码，WebDriver, WebElement 以及StringWrapper是不确定的类型，我们说明了API中的差异，使得更清楚应该使用什么值作为参数，尽管可以简单的使用void。因为我们想正确处理国际化文本，你也可以看到我们使用宽字符文本。

在JAVA端，我们通过一个接口公开了这个方法库，然后我们使它看起来像普通的面向对象的接口，例如，Java定义的getAttribute方法看起来像：

public String getAttribute(String name) {

PointerByReference wrapper = new PointerByReference();

int result = lib.wdeGetAttribute(

parent.getDriverPointer(), element, new WString(name), wrapper);

errors.verifyErrorCode(result, "get attribute of");

return wrapper.getValue() == null ? null : new StringWrapper(lib, wrapper).toString();

}

设计图如下：

所有的测试都在本地机上运行，这样子不错，但是一旦我们在远程WebDriver上使用IE driver时，就会随机锁定，我们跟踪过这个问题是因为IE 对COM自动化接口的限制。它们这么设计是用在单线程单元模式，本质上讲，归结到一个要求就是，我们每次在同一线程中调用这个接口。在本地运行时，默认情况就是这样。然而，Java 应用程序服务器，使用多个线程处理预期负载，结果呢？我们没有办法确保所有情况下是在同一线程里访问IE driver。

对于这个问题的解决方案是将IE driver在单线程执行器里运行，在应用程序服务器里通过Futures序列化所有访问，一段时间内我们是这样设计的。但是，似乎在调用代码中如此复杂并不公平，很容易想象这样的情形，人们一不小心从多个线程中使用IE driver，我们决定降低driver本身的复杂性。在一个单独的线程中使用IE实例使用PostThreadMessage Win32 API 跨线程边界通信，因此，在写此文时，IE driver的设计看起来像下图：

这不是我们会自愿选择的那种设计，但是它具有可工作性和避免麻烦的优点，我们用户可能会选择它。

这种设计的缺点是，它很难决定IE实例是否锁定它本身。当我们与DOM交互时如果一个对话框打开了，或者在线程边界的那一边发生了灾难性的失败，可能就出现了。因此我们发送每一个线程消息都会有一个timeout超时，我们设置为相对宽松的2分钟。从用户邮件反馈来看，这个假设大致如此，但并不正确，在IE driver更高版本里把超时时间做成了可配置的。

另一个缺点是内部调试可以深入问题，但需要快递完成（毕竟，你只有两分钟时间尽可能的跟踪代码），随后跨线程使用断点以及了解期望的代码路径。不用讲，在一个开源项目里，有很多有趣的问题需要解决，很少有食欲。这显著的降低了系统的“巴士因素”，作为项目的维护者，这让我很担心。

为了解决这个问题，越来越多的IE driver的内容移植到了相同的自动化原子如Firefox driver和Selenium Core。我们通过编译计划要使用的每个原子并准备将其作为C++头文件，每一个功能都公开成一个常量，在运行时，我们准备从这些常量中执行Javascript。这种方法意味着我们可以给IE driver开发测试一定比例的代码，而不需要C编译器，也不许更多人投入定位解决错误。最后，我们的目标只是保留原生代码中交互的API，并依赖进更多的原子。

我们正研究的另一个方法是重写IE driver来使用轻量级的HTTP 服务器，可以让我们把它当成远程WebDriver。如果发生这种情况，我们可以降低很多线程边界的复杂性，减少代码总量，让控制流易用性显著增强。

未完待续，敬请期待以后的文章：
本文是译文，原文请参考：http://www.aosabook.org/en/selenium.html

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