Docker环境下运行Python + Selenium + Chrome

分布式实验室 · 公众号 · 后端 · 2017-04-09 08:22

正文

Docker运行时占用的资源非常少，而且能将环境进行有效的隔离，可以快速的进行部署，因此可以将Docker与Selenium结合实现在容器中执行无界面的自动化操作。例如：自动测试、自动下载邮件等。

需求说明

通过Selenium自动的登录邮箱，下载邮箱中符合条件的邮件，并对邮件的内容进行解析存档。

方案选择

Selenium官方提供了基于selenium hub的方式来管理Selenium的node节点，提供了分布式的远程调度方案，可以为SeleniumGrid添加各种类型的WebDriver。

基于Selenium Grid的方案适用于以下场景：

通过Selenium自动访问网页时，需要阻塞等待与用户的交互，例如需要输入短信验证码的场景，通过Selenium Grid的调度，可以最优的利用所有可访问的资源，提高系统的并发执行效率。
需要对网页的兼容性进行测试时，可以接入多种内核的WebDriver到Selenium Grid中，这样在进行网页的自动化测试时，也同时对浏览器的兼容性进行了测试。
访问只支持IE内核的网站时，例如一些开发比较早的政府网站等。
访问需要安装安全控件的网站，例如网银的登录等。

本次的需求对时效性要求不高，邮件的获取需要由定时器进行触发，如果使用Selenium Grid，可能会增加了整个系统的复杂程度，分布式系统中每引入一个中间件，就会增加系统的复杂性，系统的可用性就会随之降低。

基于以上分析，考虑采用selenium handless的模式，在Docker中运行Chrome的WebDriver，完成最终邮件的自动获取。

在确定方案之后，需要寻找合适的Docker镜像，最终找到了chromium-xvfb这个镜像文件，集成了Chromium和Xvfb，可以满足在Docker容器中通过Selenium来进行无界面的操作。

方案验证

1. 下载chromium-xvfb的镜像文件

[root@prod ~]# docker pull markadams/chromium-xvfb-py2

2. 交互模式运行

[root@prod ~]# docker run --rm -it markadams/chromium-xvfb-py2 bash

3. 进入python环境

root@8016c66877aa:/usr/src/app# python

4. 输入以下python代码

from selenium import webdriver
driver = webdriver.Chrome()
url = 'https://github.com/mark-adams/docker-chromium-xvfb/blob/master/samples/
python3/test_google.py'
driver.get(url)

没有错误输出，证明Chrome已经在Docker下可以正常工作。

参方案实施

以markadams/chromium-xvfb-py2作为基础镜像，重新编写的Dockerfile如下：

FROM markadams/chromium-xvfb-py2
WORKDIR /opt/zs5s/download-mail
COPY ./download-mail/.pip /root/.pip/
COPY ./download-mail/requirements.txt /opt/zs5s/download-mail/requirements.txt

RUN pip install --upgrade pip

RUN pip install -r requirements.txt && mkdir /tmp/downloaded_files

ENV DISPLAY :1
COPY ./download-mail /opt/zs5s/download-mail
COPY ./data_service /opt/zs5s/data_service
COPY ./save_mail /opt/zs5s/save_mail
COPY ./common/ /opt/zs5s/common
USER root

在编译运行后，发现在这个Docker容器内单纯的去访问网页没有问题，如果去执行带有键盘的操作时，会报错，错误信息如下：

raise exception_class(message, screen, stacktrace)
selenium.common.exceptions.WebDriverException: Message: unknown error: an X display is required for keycode conversions, consider using Xvfb
(Session info: chrome=57.0.2987.98)
(Driver info: chromedriver=2.28.455506 (18f6627e265f442aeec9b6661a49fe819aeeea1f),platform=Linux 4.4.27-moby x86_64)

经过调查是需要在启动容器时执行Xvfb，申请一块Screen，具体可以参考链接1。在Dockerfile中加入启动脚本：

CMD sh start.sh
start.sh的内容如下：
!/bin/sh

export DISPLAY=:1    
Xvfb $DISPLAY -ac -screen 0 1280x1024x8 &
sleep 1    
ps -aux    
tail -f start.sh #测试用，为了阻塞住容器内的进程

结果验证

在新生成的容器内执行以下的Python脚本，可以正常执行，说明在Chrome中已经可以接收通过Selenium传入的键盘事件。

from splinter import Browser
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.keys import Keys
url = 'https://github.com/mark-adams/docker-chromium-xvfb/blob/master/samples/python3/test_google.py'
browser = Browser('chrome')
browser.visit(url)
element = browser.find_by_xpath('/html/body/div[1]/header/div/div/div/div/form/label/input[1]')
element.type('aaaa')

残留问题

在Python退出Selenium时，虽然执行了driver.quit()函数，但是实际上Chrome并没有真正的退出，似乎是Selenium的一个Bug，在3.1中提到了修正，但是好像没有起作用。

解决办法可以考虑执行shell脚本主动的kill掉Chrome的进程。

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