Docker环境下运行python+selenium+chrome

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。

Selenium Grid架构图

基于Selenium Grid的方案适用于以下场景：

1.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。

2.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。

3.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。

4.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pytho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。

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，

selenium-commit-url

解决办法可以考虑执行shell脚本主动的kill掉Chrome的进程。

参考链接

1.protractor-sendkeys-not-working-an-x-display-is-required-for-keycode-conversion

2.crawling-python-selenium-docker

3.docker-chromium-xvfb