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Selenium浏览器扩展测试：自动化测试Chrome插件_selenium chrome插件

网友: 技术文档 2025-07-30 13:10:16

Selenium浏览器扩展测试：自动化测试Chrome插件的完整指南

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关键词

Selenium, Chrome扩展测试, 自动化测试, 浏览器插件, WebDriver, 测试框架, 扩展开发

摘要

在当今Web应用蓬勃发展的时代，Chrome浏览器扩展已成为提升用户体验和增加功能的重要方式。然而，随着扩展功能日益复杂，手动测试变得耗时且容易出错。本文将深入探讨如何利用Selenium这一强大的自动化测试工具来测试Chrome扩展，从基础概念到高级技巧，帮助测试工程师和开发人员构建稳定、高效的扩展测试自动化框架。通过实际案例和代码示例，我们将一步步学习如何配置测试环境、编写测试用例、处理扩展特有挑战以及实现持续集成，最终确保Chrome扩展的质量和可靠性。

1. 背景介绍：Chrome扩展测试的挑战与机遇

1.1 浏览器扩展的黄金时代

想象一下，如果Web浏览器是一座城市，那么浏览器扩展(Extensions)就像是这座城市中的各种便民设施——它们让城市(浏览器)变得更加宜居和高效。从广告拦截器到密码管理器，从开发工具到 productivity 增强工具，Chrome扩展已经成为我们日常网络生活不可或缺的一部分。

截至2023年，Chrome Web Store中已有超过20万个扩展，下载量数以十亿计。这一数字背后反映的是用户对浏览器功能扩展的巨大需求，同时也意味着开发人员面临着前所未有的竞争和质量压力。一个小小的bug或糟糕的用户体验，就可能让你的扩展在众多竞争对手中被淹没。

1.2 扩展测试的特殊性与挑战

测试Chrome扩展与测试普通Web应用有何不同？让我们用一个比喻来说明：

  • 测试普通Web应用 就像测试一家餐厅的堂食服务——你有固定的环境、明确的入口和可预测的流程。
  • 测试Chrome扩展 则更像是测试一家外卖服务——它需要与各种不同的\"环境\"(用户的浏览器配置)兼容，在不同的\"场景\"(网站)下工作，并且要与\"配送系统\"(浏览器本身)良好协作。

具体来说，扩展测试面临以下独特挑战：

  1. 环境多样性：用户可能使用不同版本的Chrome、不同的操作系统，以及其他可能产生冲突的扩展
  2. 上下文依赖性：扩展功能通常依赖于当前浏览的网页内容和上下文
  3. 权限管理：扩展需要各种权限，测试这些权限的正确使用和边界情况复杂
  4. 背景进程：许多扩展有后台运行的服务 worker 或事件页面，难以监控和测试
  5. UI集成：扩展与Chrome浏览器UI的集成(如工具栏按钮、上下文菜单)需要特殊测试方法
  6. 更新机制：扩展的自动更新特性带来了版本迁移测试的挑战

1.3 手动测试的痛点

在扩展开发初期，许多团队依赖手动测试，但随着项目复杂度增加，这种方式很快会遇到瓶颈：

  • 重复性工作：每次代码变更都需要重复测试多个功能点
  • 覆盖率有限：难以全面覆盖各种浏览器版本、操作系统和使用场景的组合
  • 人为错误：手动执行复杂测试步骤时容易出错
  • 反馈周期长：测试成为开发流程中的瓶颈，延缓发布周期
  • 难以回归：随着功能增加，回归测试变得越来越耗时

1.4 Selenium带来的解决方案

Selenium就像是一位不知疲倦的QA工程师，能够精确地按照脚本执行测试步骤，捕捉细微的差异，并生成详细的测试报告。对于Chrome扩展测试而言，Selenium提供了以下关键优势：

  • 自动化控制：可以模拟用户与浏览器和扩展的各种交互
  • 跨平台支持：在不同操作系统上测试Chrome扩展
  • 版本兼容性：可以针对不同Chrome版本进行测试
  • 场景复现：精确复现复杂的用户操作序列
  • 集成能力：与CI/CD管道集成，实现自动化测试和部署
  • 扩展性：通过丰富的API和生态系统扩展测试能力

1.5 本文目标读者

本文主要面向以下读者：

  • 扩展开发人员：希望为自己的Chrome扩展添加自动化测试的开发者
  • QA工程师：负责扩展测试工作的测试人员
  • 技术负责人：正在为团队选择测试策略和工具的技术管理者
  • 自动化测试爱好者：对浏览器自动化和扩展测试感兴趣的技术爱好者

无论你是完全的自动化测试新手，还是有经验的测试工程师，本文都将为你提供从基础到高级的Chrome扩展自动化测试知识。

2. 核心概念解析：Selenium与Chrome扩展基础

2.1 Selenium生态系统概览

Selenium就像是一个自动化测试的\"瑞士军刀\"，它不是单一工具，而是一个完整的生态系统。让我们通过一个图表来理解其核心组件：

#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia {font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia svg{font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .label{font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .label text,#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .node rect,#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .node circle,#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .node ellipse,#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .node polygon,#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-Og6wUV1vkLfVmJia :root{--mermaid-font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;} Selenium Selenium WebDriver Selenium IDE Selenium Grid 浏览器驱动 ChromeDriver GeckoDriver EdgeDriver 其他浏览器驱动 编程语言绑定 Java Python C# JavaScript Ruby

在扩展测试中，我们最常使用的是Selenium WebDriver，它允许我们通过编程方式控制浏览器。WebDriver通过特定浏览器的驱动程序(如ChromeDriver)与浏览器通信，模拟真实用户的交互。

2.2 Chrome扩展的内部结构揭秘

要有效地测试Chrome扩展，首先需要了解它的\"解剖结构\"。一个典型的Chrome扩展包含以下核心组件：

#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn {font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn svg{font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .label{font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .label text,#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .node rect,#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .node circle,#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .node ellipse,#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .node polygon,#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-FteEMQe848Z4T0Cn :root{--mermaid-font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;} Chrome扩展 manifest.json 背景页面/Service Worker 内容脚本 弹出页面 选项页面 资源文件

  • manifest.json：扩展的\"身份证\"和\"说明书\"，包含扩展的元数据、权限声明、资源引用等
  • 背景页面/Service Worker：扩展的\"后台大脑\"，处理长时间运行的任务和事件监听
  • 内容脚本：扩展的\"前线部队\"，注入到网页中，与页面内容交互
  • 弹出页面：用户点击扩展图标时显示的界面
  • 选项页面：扩展的设置界面
  • 资源文件：图片、CSS、JavaScript库等支持文件

理解这些组件对于设计有效的测试策略至关重要，因为每个组件都有其独特的测试需求和挑战。

2.3 Selenium如何与Chrome扩展交互

Selenium与Chrome扩展的交互可以比作\"远程操控\"——Selenium通过ChromeDriver向Chrome浏览器发送指令，而Chrome浏览器则执行这些指令并与扩展交互。

具体交互流程如下：

#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC {font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC svg{font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .actor-line{stroke:grey;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .messageText{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .labelText,#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .loopText,#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .noteText,#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC .actor-man circle,#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-k7gpHKrwOg6rzbvC :root{--mermaid-font-family:\"trebuchet ms\",verdana,arial,sans-serif;} 测试脚本 Selenium WebDriver ChromeDriver Chrome浏览器 扩展 执行测试命令(如点击扩展按钮) 转换为浏览器驱动协议命令 发送命令给浏览器 与扩展交互 返回结果 返回浏览器状态 转换为WebDriver响应 返回测试结果 测试脚本 Selenium WebDriver ChromeDriver Chrome浏览器 扩展

这种交互方式使得Selenium能够访问和操作扩展的大部分UI元素和功能，但也有一些限制，我们将在后续章节讨论如何克服这些限制。

2.4 扩展测试的核心类型

测试Chrome扩展需要覆盖多种不同类型的测试场景，我们可以将其分为几大类：

  1. 功能测试：验证扩展是否按照预期工作

    • 扩展是否正确安装和启用
    • 功能按钮是否正常响应
    • 核心功能是否按预期执行

  2. UI测试：验证扩展的用户界面

    • 弹出窗口是否正确显示
    • 选项页面布局是否合理
    • 响应式设计是否适配不同尺寸

  3. 兼容性测试：验证扩展在不同环境下的表现

    • 不同Chrome版本
    • 不同操作系统
    • 与其他常见扩展的兼容性

  4. 性能测试：验证扩展对浏览器性能的影响

    • 内存占用
    • CPU使用率
    • 页面加载时间影响

  5. 安全测试：验证扩展的安全性

    • 权限使用是否合理
    • 数据处理是否安全
    • 输入验证是否充分

  6. 可访问性测试：验证扩展对所有用户的可用性

    • 键盘导航支持
    • 屏幕阅读器兼容性
    • 颜色对比度

在本文中，我们将重点关注如何使用Selenium实现功能测试和UI测试的自动化，这是扩展测试中最常需要自动化的部分。

3. 技术原理与实现：构建Selenium扩展测试框架

3.1 测试环境搭建详解

如同厨师需要准备好厨房才能烹饪美食，在开始编写测试之前，我们需要搭建一个完善的测试环境。让我们一步步构建这个环境。

3.1.1 系统要求与依赖项

首先，确保你的系统满足以下基本要求：

  • 操作系统：Windows 10/11、macOS 10.15+或Linux(如Ubuntu 18.04+)
  • Python：3.7或更高版本(本文使用Python作为示例语言)
  • Chrome浏览器：最新稳定版或测试版
  • 网络连接：用于下载依赖包和驱动程序
3.1.2 安装步骤(Windows/macOS/Linux通用)
  1. 创建虚拟环境(推荐)：
# 创建虚拟环境python -m venv selenium-extension-testing# 激活虚拟环境# Windows:selenium-extension-testing\\Scripts\\activate# macOS/Linux:source selenium-extension-testing/bin/activate
  1. 安装核心依赖包：
# 安装Seleniumpip install selenium==4.9.1# 安装WebDriver管理器(自动管理浏览器驱动)pip install webdriver-manager==3.8.6# 安装pytest(测试运行器和断言库)pip install pytest==7.3.1# 安装pytest-html(生成HTML测试报告)pip install pytest-html==3.2.0# 安装allure-pytest(生成更详细的测试报告)pip install allure-pytest==2.13.2
  1. 验证安装：
# 检查Python版本python --version# 检查已安装的包pip list | grep -E \"selenium|webdriver-manager|pytest\"
3.1.3 目录结构设计

一个良好的目录结构有助于组织测试代码和资源，提高可维护性。以下是推荐的目录结构：

selenium-extension-testing/├── .gitignore  # Git忽略文件├── requirements.txt # 项目依赖├── README.md  # 项目说明文档├── extensions/ # 待测试的扩展CRX文件或源代码目录│ └── my-extension/ # 扩展源代码├── tests/  # 测试代码目录│ ├── __init__.py│ ├── conftest.py # pytest配置和 fixtures│ ├── assets/ # 测试所需的资源文件│ │ ├── screenshots/ # 测试截图│ │ └── test-data/ # 测试数据│ ├── unit/  # 单元测试(如果需要)│ ├── integration/ # 集成测试│ └── e2e/ # 端到端测试│ ├── test_extension_installation.py│ ├── test_popup_ui.py│ ├── test_background_functions.py│ └── test_content_scripts.py├── reports/ # 测试报告目录└── utils/  # 测试工具和辅助函数 ├── __init__.py ├── extension_utils.py └── test_utils.py

创建这个目录结构：

mkdir -p extensions/my-extensionmkdir -p tests/{unit,integration,e2e,assets/{screenshots,test-data}}mkdir -p reports utilstouch requirements.txt .gitignore README.md tests/conftest.py

将已安装的依赖保存到requirements.txt：

pip freeze > requirements.txt

3.2 ChromeDriver与Selenium配置

ChromeDriver是Selenium与Chrome浏览器通信的桥梁，正确配置ChromeDriver对于测试至关重要。

3.2.1 ChromeDriver自动管理

使用webdriver-manager可以自动管理ChromeDriver，无需手动下载和配置：

# tests/conftest.pyimport pytestfrom selenium import webdriverfrom selenium.webdriver.chrome.service import Servicefrom webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManagerfrom webdriver_manager.core.utils import ChromeType@pytest.fixture(scope=\"function\")def chrome_driver(): # 配置Chrome选项 chrome_options = webdriver.ChromeOptions() # 初始化WebDriver driver = webdriver.Chrome( service=Service(ChromeDriverManager(chrome_type=ChromeType.CHROMIUM).install()), options=chrome_options ) # 设置隐式等待时间 driver.implicitly_wait(10) # 最大化窗口 driver.maximize_window() # 提供driver实例给测试用例 yield driver # 测试结束后关闭浏览器 driver.quit()
3.2.2 加载Chrome扩展的方法

要测试扩展，首先需要将其加载到Chrome浏览器中。有两种主要方法：

方法1：加载已打包的扩展(.crx文件)

@pytest.fixture(scope=\"function\")def chrome_driver_with_extension(): chrome_options = webdriver.ChromeOptions() # 加载已打包的扩展 extension_path = \"extensions/my-extension.crx\" chrome_options.add_extension(extension_path) driver = webdriver.Chrome( service=Service(ChromeDriverManager().install()), options=chrome_options ) driver.implicitly_wait(10) driver.maximize_window() yield driver driver.quit()

方法2：加载未打包的扩展目录(开发中常用)

@pytest.fixture(scope=\"function\")def chrome_driver_with_unpacked_extension(): chrome_options = webdriver.ChromeOptions() # 加载未打包的扩展目录 extension_path = \"extensions/my-extension\" # 包含manifest.json的目录 chrome_options.add_argument(f\"--load-extension={extension_path}\") driver = webdriver.Chrome( service=Service(ChromeDriverManager().install()), options=chrome_options ) driver.implicitly_wait(10) driver.maximize_window() yield driver driver.quit()

注意：对于开发中的扩展，加载未打包目录更为方便，因为可以直接测试代码更改，无需每次打包成CRX文件。

3.2.3 高级Chrome选项配置

根据测试需求，你可能需要配置更多Chrome选项：

def get_chrome_options(extension_path=None, headless=False, incognito=False): chrome_options = webdriver.ChromeOptions() # 无头模式(无界面运行) if headless: chrome_options.add_argument(\"--headless=new\") chrome_options.add_argument(\"--window-size=1920,1080\") # 隐身模式 if incognito: chrome_options.add_argument(\"--incognito\") # 禁用自动化控制提示 chrome_options.add_experimental_option(\"excludeSwitches\", [\"enable-automation\"]) chrome_options.add_experimental_option(\'useAutomationExtension\', False) # 禁用扩展错误日志 chrome_options.add_argument(\"--log-level=3\") # 禁用密码保存提示 prefs = { \"credentials_enable_service\": False, \"profile.password_manager_enabled\": False } chrome_options.add_experimental_option(\"prefs\", prefs) # 加载扩展(如果提供) if extension_path: if extension_path.endswith(\".crx\"): chrome_options.add_extension(extension_path) else: chrome_options.add_argument(f\"--load-extension={extension_path}\") return chrome_options

然后在fixture中使用这个函数：

@pytest.fixture(scope=\"function\")def chrome_driver_custom_options(): # 可根据需要调整参数 chrome_options = get_chrome_options( extension_path=\"extensions/my-extension\", headless=False, incognito=False ) driver = webdriver.Chrome( service=Service(ChromeDriverManager().install()), options=chrome_options ) driver.implicitly_wait(10) driver.maximize_window() yield driver driver.quit()

3.3 定位扩展UI元素的高级技巧

与普通网页测试相比，定位Chrome扩展的UI元素面临更多挑战，因为扩展UI元素位于浏览器的不同上下文中。

3.3.1 Chrome扩展的不同上下文

Chrome扩展的UI元素存在于以下几种不同的上下文中：

  1. 浏览器上下文(Browser Context)：扩展图标、地址栏按钮等
  2. 弹出窗口上下文(Popup Context)：点击扩展图标后显示的弹出窗口
  3. 选项页面上下文(Options Page Context)：扩展的设置页面
  4. 内容脚本上下文(Content Script Context)：注入到网页中的扩展内容

理解这些上下文差异是成功定位元素的关键。

3.3.2 定位扩展图标和打开弹出窗口

定位扩展图标并点击打开弹出窗口需要一些特殊技巧，因为这些元素位于Chrome浏览器的UI中，而不是网页中。

方法1：通过键盘快捷键打开弹出窗口

某些操作系统允许通过键盘快捷键打开扩展弹出窗口：

def open_extension_popup_with_keyboard(driver, extension_index=0): \"\"\" 通过键盘快捷键打开扩展弹出窗口 Args: driver: WebDriver实例 extension_index: 扩展在工具栏中的索引位置(从0开始) \"\"\" # 打开Chrome扩展快捷键对话框 driver.execute_script(\"window.open(\'chrome://extensions/shortcuts\')\") # 切换到新打开的标签页 driver.switch_to.window(driver.window_handles[-1]) # 关闭标签页 driver.close() # 切换回原始标签页 driver.switch_to.window(driver.window_handles[0]) # 不同操作系统的快捷键不同 import platform if platform.system() == \"Darwin\": # macOS # 组合键: Command + Shift + [数字] from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains from selenium.webdriver.common.keys import Keys action = ActionChains(driver) action.key_down(Keys.COMMAND).key_down(Keys.SHIFT) action.send_keys(str(extension_index + 1)) # 数字1对应第一个扩展 action.key_up(Keys.SHIFT).key_up(Keys.COMMAND).perform() else: # Windows/Linux # Chrome默认没有为扩展分配快捷键，需要用户手动设置 # 这种情况下，我们需要使用其他方法 pass

方法2：通过访问扩展弹出页面URL

如果知道弹出页面的HTML文件路径，可以直接访问其内部URL：

def open_extension_popup_directly(driver, extension_id, popup_html=\"popup.html\"): \"\"\" 直接访问扩展弹出页面的内部URL Args: driver: WebDriver实例 extension_id: 扩展的ID popup_html: 弹出页面的HTML文件名 \"\"\" popup_url = f\"chrome-extension://{extension_id}/{popup_html}\" driver.get(popup_url) return popup_url

方法3：使用Chrome DevTools协议

更高级的方法是使用Chrome DevTools协议来点击扩展图标：

def click_extension_icon(driver, extension_id): \"\"\" 使用Chrome DevTools协议点击扩展图标 Args: driver: WebDriver实例 extension_id: 扩展的ID \"\"\" # 获取扩展的工具按钮ID result = driver.execute_cdp_cmd(\"Browser.getBrowserCommandLine\", {}) extensions = [arg for arg in result[\"args\"] if arg.startswith(\"--load-extension=\")] if extensions: # 执行Chrome DevTools命令来点击扩展图标 driver.execute_cdp_cmd(\"BrowserAction.click\", { \"extensionId\": extension_id })
3.3.3 获取扩展ID

许多操作需要知道扩展的ID，可以通过以下方法获取：

def get_extension_id(driver): \"\"\"获取已加载扩展的ID\"\"\" # 导航到Chrome扩展页面 driver.get(\"chrome://extensions/\") # 启用开发者模式 toggle = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, \"body > extensions-manager\").shadow_root\\ .find_element(By.CSS_SELECTOR, \"extensions-toolbar > cr-toolbar > cr-toolbar-menu-button\") toggle.click() # 查找\"开发者模式\"开关 dev_mode_toggle = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, \"body > extensions-manager\").shadow_root\\ .find_element(By.CSS_SELECTOR, \"extensions-sidebar > cr-sidebar > cr-sidebar-section:nth-child(1) > cr-toggle\") # 如果未启用，则点击启用 if not dev_mode_toggle.get_attribute(\"checked\"): dev_mode_toggle.click() # 获取扩展ID extension_id = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, \"body > extensions-manager\").shadow_root\\ .find_element(By.CSS_SELECTOR, \"extensions-item-list\").shadow_root\\ .find_element(By.CSS_SELECTOR, \"extensions-item\").get_attribute(\"id\") return extension_id
3.3.4 处理Shadow DOM

Chrome扩展的许多UI元素(尤其是浏览器内置UI)位于Shadow DOM中，普通的Selenium定位方法无法直接访问。需要使用特殊方法：

def find_shadow_element(driver, parent, selector): \"\"\" 在Shadow DOM中查找元素 Args: driver: WebDriver实例 parent: 父元素(可以是WebElement或shadow root) selector: CSS选择器 Returns: WebElement: 找到的元素 \"\"\" return driver.execute_script(\'\'\' return arguments[0].querySelector(arguments[1]); \'\'\', parent, selector)def find_shadow_elements(driver, parent, selector): \"\"\" 在Shadow DOM中查找多个元素 Args: driver: WebDriver实例 parent: 父元素(可以是WebElement或shadow root) selector: CSS选择器 Returns: list: 找到的元素列表 \"\"\" return driver.execute_script(\'\'\' return Array.from(arguments[0].querySelectorAll(arguments[1])); \'\'\', parent, selector)

使用示例：

# 获取extensions-manager元素的shadow rootextensions_manager = driver.find_element(By.TAG_NAME, \"extensions-manager\")shadow_root = driver.execute_script(\"return arguments[0].shadowRoot\", extensions_manager)# 在shadow root中查找元素toolbar = find_shadow_element(driver, shadow_root, \"extensions-toolbar\")
3.3.5 定位策略总结

针对不同上下文的元素，我们需要使用不同的定位策略：

元素位置 定位方法 难度 网页中的内容脚本元素 常规Selenium定位方法 简单 扩展选项页面元素 常规Selenium定位方法 简单 扩展弹出窗口元素 切换到弹出窗口上下文后使用常规定位 中等 浏览器工具栏扩展图标 使用Chrome DevTools协议或键盘快捷键 困难 Chrome内置UI元素 Shadow DOM定位技术 困难

3.4 扩展背景页测试技术

扩展的背景页面(或Service Worker)是在后台运行的组件，负责处理事件、管理状态和执行长时间运行的任务。测试背景页面需要特殊的方法。

3.4.1 访问背景页面

可以通过Chrome的扩展页面访问背景页面：

def access_background_page(driver, extension_id): \"\"\" 访问扩展的背景页面 Args: driver: WebDriver实例 extension_id: 扩展ID \"\"\" # 导航到扩展背景页面 background_page_url = f\"chrome-extension://{extension_id}/_generated_background_page.html\" driver.get(background_page_url) # 验证是否成功加载 assert \"Background Page\" in driver.title or \"背景页\" in driver.title, \"无法加载背景页面\" return background_page_url
3.4.2 与背景页JavaScript交互

可以使用execute_script方法与背景页的JavaScript代码交互：

def execute_background_script(driver, script, *args): \"\"\" 在背景页面执行JavaScript Args: driver: WebDriver实例，当前已导航到背景页面 script: 要执行的JavaScript代码 *args: 传递给脚本的参数 Returns: 脚本执行结果 \"\"\" return driver.execute_script(script, *args)# 使用示例# 假设背景页有一个名为getUserSettings()的函数settings = execute_background_script(driver, \"return getUserSettings();\")# 修改背景页变量execute_background_script(driver, \"userPreferences.theme = arguments[0];\", \"dark\")# 调用背景页函数并获取结果result = execute_background_script(driver, \"return calculateTotalStorageUsed();\")
3.4.3 测试事件监听器

测试背景页中的事件监听器需要触发这些事件并验证结果：

def test_background_notification_listener(driver, extension_id): \"\"\"测试背景页中的通知事件监听器\"\"\" # 访问背景页面 access_background_page(driver, extension_id) # 定义一个标志来跟踪事件是否被触发 flag_script = \"\"\" window.notificationReceived = false; chrome.notifications.onClicked.addListener(function() { window.notificationReceived = true; }); \"\"\" execute_background_script(driver, flag_script) # 切换回普通网页 driver.get(\"https://example.com\") # 触发通知(假设扩展有一个API可以触发通知) driver.execute_script(\"\"\" // 调用扩展API显示通知 chrome.runtime.sendMessage({ action: \"showNotification\", title: \"测试通知\", message: \"这是一个测试通知\" }); \"\"\") # 等待通知显示 time.sleep(2) # 切换回背景页面检查标志 access_background_page(driver, extension_id) notification_received = execute_background_script(driver, \"return window.notificationReceived;\") # 断言事件监听器被触发 assert notification_received, \"通知点击事件监听器未被触发\"

3.5 内容脚本测试策略

内容脚本是注入到网页中的JavaScript代码，用于与网页内容交互。测试内容脚本需要特殊的策略，因为它们在网页上下文中运行。

3.5.1 加载测试页面并注入内容脚本
def test_content_script_injection(driver): \"\"\"测试内容脚本是否正确注入到网页中\"\"\" # 加载测试页面 test_page_url = \"https://example.com\" driver.get(test_page_url) # 检查内容脚本是否注入成功 # 假设内容脚本在window对象上设置了一个特定属性 script_injected = driver.execute_script(\"return typeof window.myExtensionContentScript !== \'undefined\';\") assert script_injected, \"内容脚本未成功注入到页面中\"
3.5.2 测试内容脚本与页面交互
def test_content_script_page_interaction(driver): \"\"\"测试内容脚本与页面的交互\"\"\" # 加载测试页面 driver.get(\"https://example.com\") # 触发内容脚本功能 # 假设内容脚本响应特定的DOM事件 driver.execute_script(\"\"\" const event = new CustomEvent(\'myExtension.processPage\', { detail: {param1: \'value1\', param2: \'value2\'} }); document.dispatchEvent(event); \"\"\") # 等待内容脚本处理完成 time.sleep(2) # 验证内容脚本对页面的修改 # 假设内容脚本添加了一个特定的元素 modified_element = driver.find_elements(By.CSS_SELECTOR, \".my-extension-added-element\") assert len(modified_element) > 0, \"内容脚本未正确修改页面\" # 验证元素内容 element_text = modified_element[0].text assert \"预期文本\" in element_text, \"内容脚本修改结果不符合预期\"
3.5.3 测试内容脚本与背景页通信

内容脚本通常需要与背景页通信，测试这种通信流程很重要：

def test_content_script_background_communication(driver, extension_id): \"\"\"测试内容脚本与背景页之间的通信\"\"\" # 加载测试页面 driver.get(\"https://example.com\") # 执行内容脚本代码发送消息到背景页并等待响应 result = driver.execute_script(\"\"\" return new Promise((resolve) => { chrome.runtime.sendMessage({ action: \"contentScriptTest\", data: \"test message\" }, (response) => { resolve(response); }); }); \"\"\") # 验证响应 assert result is not None, \"未收到来自背景页的响应\" assert result.status == \"success\", \"背景页响应状态不正确\" assert result.data == \"test message processed\", \"背景页处理数据不正确\" # 切换到背景页验证消息已被处理 access_background_page(driver, extension_id) lastMessage = execute_background_script(driver, \"return window.lastReceivedMessage;\") assert lastMessage == \"test message\", \"背景页未正确接收消息\"

3.6 扩展权限测试方法

Chrome扩展需要各种权限才能正常工作，测试权限的正确使用和边界情况非常重要。

3.6.1 测试权限请求流程
def test_permission_request_flow(driver, extension_id): \"\"\"测试扩展请求额外权限的流程\"\"\" # 导航到扩展选项页面 options_page_url = f\"chrome-extension://{extension_id}/options.html\" driver.get(options_page_url) # 点击请求额外权限的按钮 request_permission_btn = driver.find_element(By.ID, \"request-permission-btn\") request_permission_btn.click() # 处理权限请求对话框 # 注意：Chrome权限对话框是原生对话框，需要特殊处理 # 方法1：使用Alert接口(并不总是有效，取决于Chrome版本) try: alert = driver.switch_to.alert alert.accept() # 接受权限请求 except: # 方法2：使用pyautogui模拟键盘操作(需要安装pyautogui) import pyautogui import time time.sleep(2) # 等待对话框出现 pyautogui.press(\"tab\") # 切换到\"允许\"按钮 pyautogui.press(\"enter\") # 按Enter键确认 # 验证权限是否被授予 access_background_page(driver, extension_id) permission_granted = execute_background_script(driver, \"\"\" return new Promise((resolve) => { chrome.permissions.contains({ permissions: [\"tabs\"], origins: [\"\"] }, (result) => { resolve(result); }); }); \"\"\") assert permission_granted, \"权限请求未被正确授予\"
3.6.2 测试权限边界情况
def test_permission_boundaries(driver, extension_id): \"\"\"测试扩展在没有特定权限时的行为\"\"\" # 导航到背景页面 access_background_page(driver, extension_id) # 尝试执行需要特定权限的操作 with pytest.raises(Exception) as excinfo: execute_background_script(driver, \"\"\" return new Promise((resolve, reject) => { chrome.tabs.captureVisibleTab(null, {}, (dataUrl) => {  if (chrome.runtime.lastError) { reject(new Error(chrome.runtime.lastError.message));  } else { resolve(dataUrl);  } }); }); \"\"\") # 验证是否抛出了权限错误 assert \"permission\" in str(excinfo.value).lower(), \"未正确处理权限缺失情况\"

4. 实际应用：从零开始构建扩展测试套件

4.1 测试项目实战：创建示例扩展

为了更好地演示Selenium扩展测试，让我们先创建一个简单但功能完整的Chrome扩展作为测试目标。这个扩展名为\"网页高亮助手\"，它允许用户高亮网页上的文本，保存高亮内容，并在下次访问时恢复高亮。

4.1.1 扩展功能规划

我们的示例扩展将包含以下功能：

  1. 文本高亮：允许用户选中文本并添加高亮
  2. 高亮管理：查看、删除已保存的高亮
  3. 自动恢复：下次访问同一页面时自动恢复高亮
  4. 设置选项：自定义高亮颜色、快捷键等
4.1.2 扩展文件结构
extensions/web-highlighter/├── manifest.json # 扩展配置文件├── background.js # 背景脚本├── content.js # 内容脚本├── popup/│ ├── popup.html # 弹出窗口HTML│ ├── popup.css # 弹出窗口样式│ └── popup.js  # 弹出窗口脚本├── options/│ ├── options.html # 选项页面HTML│ ├── options.css # 选项页面样式│ └── options.js # 选项页面脚本└── icons/  # 扩展图标 ├── icon16.png ├── icon48.png └── icon128.png
4.1.3 核心文件实现

manifest.json：

{ \"manifest_version\": 3, \"name\": \"网页高亮助手\", \"version\": \"1.0\", \"description\": \"允许用户高亮网页文本并保存\", \"permissions\": [\"storage\", \"activeTab\", \"scripting\"], \"action\": { \"default_popup\": \"popup/popup.html\", \"default_icon\": { \"16\": \"icons/icon16.png\", \"48\": \"icons/icon48.png\", \"128\": \"icons/icon128.png\" } }, \"background\": { \"service_worker\": \"background.js\" }, \"content_scripts\": [ { \"matches\": [\"\"], \"js\": [\"content.js\"], \"css\": [\"content.css\"], \"run_at\": \"document_idle\" } ], \"options_ui\": { \"page\": \"options/options.html\", \"open_in_tab\": false }, \"icons\": { \"16\": \"icons/icon16.png\", \"48\": \"icons/icon48.png\", \"128\": \"icons/icon128.png\" }}

content.js（简化版）：

// 监听来自背景页的消息chrome.runtime.onMessage.addListener((request, sender, sendResponse) => { if (request.action === \"highlightSelection\") { highlightSelectedText(request.color); sendResponse({ status: \"success\" }); } else if (request.action === \"loadHighlights\") { loadHighlightsForCurrentPage(); sendResponse({ status: \"success\" }); } else if (request.action === \"clearHighlights\") { clearAllHighlights(); sendResponse({ status: \"success\" }); }});// 高亮选中文本function highlightSelectedText(color = \"#ffeb3b\") { const selection = window.getSelection(); if (!selection.rangeCount) return; const range = selection.getRangeAt(0); const highlight = document.createElement(\"mark\"); highlight.style.backgroundColor = color; highlight.className = \"web-highlighter-mark\"; try { range.surroundContents(highlight); // 保存高亮到存储 saveHighlight({ url: window.location.href, text: selection.toString(), color: color, timestamp: new Date().toISOString(), id: generateId() }); } catch (e) { console.error(\"无法创建高亮:\", e); } selection.removeAllRanges();}// 保存高亮到chrome.storagefunction saveHighlight(highlight) { chrome.storage.sync.get(\"highlights\", (data) => { const highlights = data.highlights || []; highlights.push(highlight); chrome.storage.sync.set({ highlights: highlights }); });}// 加载当前页面的高亮function loadHighlightsForCurrentPage() { // 实现代码省略...}// 生成唯一IDfunction generateId() { return Date.now().toString(36) + Math.random().toString(36).substr(2, 5);}// 清除所有高亮function clearAllHighlights() { const highlights = document.querySelectorAll(\".web-highlighter-mark\"); highlights.forEach(highlight => { const parent = highlight.parentNode; parent.replaceChild(document.createTextNode(highlight.textContent), highlight); parent.normalize(); });}// 页面加载时恢复高亮document.addEventListener(\"DOMContentLoaded\", loadHighlightsForCurrentPage);

popup/popup.html：

<!DOCTYPE html><html><head> <meta charset=\"UTF-8\"> <style> body { width: 250px; padding: 10px; font-family: Arial, sans-serif; } .button-group { display: flex; gap: 5px; margin-bottom: 10px; } button { padding: 8px; flex: 1; cursor: pointer; } #colorPicker { width: 100%; margin-bottom: 10px; } .highlights-list { max-height: 200px; overflow-y: auto; border-top: 1px solid #eee; margin-top: 10px; } .highlight-item { padding: 5px; border-bottom: 1px solid #eee; font-size: 12px; white-space: nowrap; overflow: hidden; text-overflow: ellipsis; } </style></head><body> <div class=\"button-group\"> <button id=\"highlightBtn\">高亮选中文本</button> <button id=\"clearBtn\">清除所有高亮</button> </div> <input type=\"color\" id=\"colorPicker\" value=\"#ffeb3b\"> <div class=\"highlights-list\" id=\"highlightsList\">  </div> <script src=\"popup.js\"></script></body></html>

popup/popup.js：

document.addEventListener(\'DOMContentLoaded\', () => { const highlightBtn = document.getElementById(\'highlightBtn\'); const clearBtn = document.getElementById(\'clearBtn\'); const colorPicker = document.getElementById(\'colorPicker\'); const highlightsList = document.getElementById(\'highlightsList\'); // 加载当前页面的高亮列表 loadHighlightsList(); // 高亮按钮点击事件 highlightBtn.addEventListener(\'click\', () => { const color = colorPicker.value; chrome.tabs.query({active: true, currentWindow: true}, (tabs) => { chrome.tabs.sendMessage(tabs[0].id, { action: \"highlightSelection\", color: color }, (response) => { if (response && response.status === \"success\") {  loadHighlightsList(); } }); }); }); // 清除按钮点击事件 clearBtn.addEventListener(\'click\', () => { chrome.tabs.query({active: true, currentWindow: true}, (tabs) => { chrome.tabs.sendMessage(tabs[0].id, { action: \"clearHighlights\" }, (response) => { if (response && response.status === \"success\") {  loadHighlightsList(); } }); }); }); // 加载高亮列表 function loadHighlightsList() { chrome.tabs.query({active: true, currentWindow: true}, (tabs) => { const currentUrl = tabs[0].url; chrome.storage.sync.get(\"highlights\", (data) => { const highlights = data.highlights || []; const pageHighlights = highlights.filter(h => h.url === currentUrl); highlightsList.innerHTML = \'\'; if (pageHighlights.length === 0) {  const emptyItem = document.createElement(\'div\');  emptyItem.className = \'highlight-item\';  emptyItem.textContent = \'暂无高亮内容\';  highlightsList.appendChild(emptyItem);  return; } pageHighlights.forEach(highlight => {  const item = document.createElement(\'div\');  item.className = \'highlight-item\';  item.textContent = highlight.text;  item.title = highlight.text;  item.style.borderLeft = `3px solid ${highlight.color}`;  highlightsList.appendChild(item); }); }); }); }});

这个示例扩展包含了一个完整的Chrome扩展所需的主要组件，非常适合作为我们的测试目标。

4.2 测试用例设计与实现

现在，让我们为\"网页高亮助手\"扩展设计并实现一套完整的测试用例。我们将按照测试类型组织这些用例。

4.2.1 扩展安装与基础功能测试

创建文件tests/e2e/test_installation_and_basic_functionality.py：

import pytestimport timefrom selenium.webdriver.common.by import Byfrom selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWaitfrom selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC@pytest.mark.usefixtures(\"chrome_driver_with_unpacked_extension\")class TestExtensionInstallationAndBasicFunctionality: \"\"\"扩展安装和基础功能测试类\"\"\" def test_extension_installed_successfully(self, chrome_driver_with_unpacked_extension): \"\"\"测试扩展是否成功安装\"\"\" driver = chrome_driver_with_unpacked_extension # 导航到Chrome扩展页面 driver.get(\"chrome://extensions/\") # 验证扩展是否出现在已安装扩展列表中 # 使用Shadow DOM定位技术 extensions_manager = driver.find_element(By.TAG_NAME, \"extensions-manager\") shadow_root = driver.execute_script(\"return arguments[0].shadowRoot\", extensions_manager) # 找到扩展列表 extensions_list = self
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