golong实现服务端浏览器截屏

笔者说 :近期在使用golang进行开发工作时,受360技术公众号曾发布过文章的启发,想到是否可以使用golang操作无屏浏览器(headless browser)实现诸如爬虫、截屏、自动化测试等功能。

经过调研和测试,发现golang实现也是很好的一种选择。

背景

360技术公众号曾经发布过一篇文章 《服务端浏览器截屏》 ,文章中对基于Selenium(Python SDK)实现的服务端截屏技术进行了详细讲解,可操作性非常强。

我曾使用Python+Selenium实现过爬虫和简单的自动化测试功能,对上面文章中使用的技术和组件都有涉及,我认为初学者完全可以通过该文章手把手的教学,实现服务端截屏功能。

不过基于Selenium的截图实现存在如下一些缺点:

  • 需要安装Selenium或是PhantomJS

  • PhantomJS 已经停止维护了

  • Selenium的运行需要安装chromedriver

  • chromedriver对chrome的版本有一定要求

  • 截图时需要使用html2canvas JS库

可见,整体环境的搭建(包括各个软件之间版本的匹配),还是需要花费不少时间和精力适配并测试的。因此原文章作者在上述文章的最后也提供了“集成Docker”的方案,在上述环境docker化后,可以解决环境部署的问题。

而基于golang实现的方案,可以完美解决上述问题。该方案对运行时环境的要求为仅安装chrome浏览器即可。

无屏浏览器

Headless browser是浏览器的无界面形态,可以在不打开浏览器的前提下,使用所有浏览器支持的特性,例如: 获取HTML,执行Javascript,渲染目标网页,获取cookie等。

本文主要使用的是headless chrome,下文提到的“浏览器”均代指headless chrome。

主要框架

为了方便地在golang程序里使用headless chrome,需要借助一些开源框架。实现headless chrome交互的库有很多,笔者经过对比后选择了chromedp。

chromedp的主要特点有:

  • 提供了更快,更简单的方式来驱动浏览器

  • 提供了丰富的底层API接口(基于CDP协议——Chrome Debugging Protocol)

  • 提供了灵活的上层API接口(Actions & Tasks),类似Selenium的WebElement actions

  • 除了浏览器本身,没有任何外部依赖 (如Selenium, PhantomJS等)

  • “一次编译,随处拷贝,到处运行”(基于golang的特性)

实现

安装

go get -u github.com/chromedp/chromedp

截图实现代码

package main


import (

"context"

"io/ioutil"

"log"


cdp "github.com/chromedp/chromedp"

)


func main() {

// 创建新的cdp上下文

ctx, cancel := cdp.NewContext(context.Background())

defer cancel()


// 此处以360搜索首页为例

urlstr := `https://www.so.com/`

var buf []byte

// 需要截图的元素,支持CSS selector以及XPath query

selector := `#main`

if err := cdp.Run(ctx, elementScreenshot(urlstr, selector, &buf)); err != nil {

log.Fatal(err)

}

// 写入文件

if err := ioutil.WriteFile("360_so.png", buf, 0644); err != nil {

log.Fatal(err)

}

}


// 截图方法

func elementScreenshot(urlstr, sel string, res *[]byte) cdp.Tasks {

return cdp.Tasks{

// 打开url指向的页面

cdp.Navigate(urlstr),


// 等待待截图的元素渲染完成

cdp.WaitVisible(sel, cdp.ByID),

// 也可以等待一定的时间

//cdp.Sleep(time.Duration(3) * time.Second),


// 执行截图

cdp.Screenshot(sel, res, cdp.NodeVisible, cdp.ByID),

}

}

编译执行后,代码中URL截图的效果如下所示

导出PDF

在该框架下,也可以方便地将URL指向的WEB页面导出为PDF文件(调用浏览器的“打印为PDF功能”),调用如下方法即可:

// 导出指定元素为PDF

func elementPDFPrint(urlstr, sel string, res *[]byte) cdp.Tasks {

var err error

return cdp.Tasks{

cdp.Navigate(urlstr),

cdp.Sleep(time.Duration(5) * time.Second),

cdp.ActionFunc(func(ctx context.Context) error {

// 获取pdf数据

*res, _, err = page.PrintToPDF().Do(ctx)

if err != nil {

return err

}

return nil

}),

}

}

以360.cn网址为例,导出的PDF效果如下图所示

使用下述方法可以截取全屏图片

func main() {

// 创建新的cdp上下文

ctx, cancel := cdp.NewContext(context.Background())

defer cancel()


// 此处以360官网首页为例

urlstr := `https://www.360.cn/`

var buf []byte

// 获取 png, quality=90

if err := cdp.Run(ctx, fullScreenshot(urlstr, 90, &buf)); err != nil {

log.Fatal(err)

}

if err := ioutil.WriteFile("360_cn_full.png", buf, 0644); err != nil {

log.Fatal(err)

}

}


func fullScreenshot(urlstr string, quality int64, res *[]byte) cdp.Tasks {

return cdp.Tasks{

cdp.Navigate(urlstr),

cdp.ActionFunc(func(ctx context.Context) error {

_, _, contentSize, err := page.GetLayoutMetrics().Do(ctx)

if err != nil {

return err

}


width, height := int64(math.Ceil(contentSize.Width)), int64(math.Ceil(contentSize.Height))


err = emulation.SetDeviceMetricsOverride(width, height, 1, false).

WithScreenOrientation(&emulation.ScreenOrientation{

Type: emulation.OrientationTypePortraitPrimary,

Angle: 0,

}).

Do(ctx)

if err != nil {

return err

}


// 获取全屏截图

*res, err = page.CaptureScreenshot().

WithQuality(quality).

WithClip(&page.Viewport{

X: contentSize.X,

Y: contentSize.Y,

Width: contentSize.Width,

Height: contentSize.Height,

Scale: 1,

}).Do(ctx)

if err != nil {

return err

}

return nil

}),

}

}

以360.cn网址为例,截取全屏图片效果如下图所示

模拟其他设备

chromedp支持对多种设备的模拟(通过修改浏览器User-Agent的方式),如下代码实现了模拟iPhone7的请求:

func main() {

// 创建新的cdp上下文

ctx, cancel := cdp.NewContext(context.Background())

defer cancel()

// run

var b []byte

if err := cdp.Run(ctx,

// 模拟 iPhone 7

cdp.Emulate(device.IPhone7landscape),

cdp.Navigate(`https://www.whatsmyua.info/`),

cdp.CaptureScreenshot(&b),

); err != nil {

log.Fatal(err)

}

if err := ioutil.WriteFile("iphone7_ua.png", b, 0644); err != nil {

log.Fatal(err)

}

}

效果如下

组合操作

chromedp本身提供了Actions和Tasks数据结构,供用户把任意WEB操作动作组合在一起之后执行,具体可以查看github主页examples下面的例子,这里就不再赘述了。

写在最后

使用golang和chromedp框架,借助chrome的CDP接口,可以在headless chrome上实现浏览器的几乎所有操作。

在2.1的例子中,我们使用不到40行代码,就实现了服务端浏览器截屏功能。 同时,除了chrome浏览器、golang SDK和chromedp本身的代码之外, 没有引用其他代码或工具。

在上述测试结果的基础上,我们可以继续开发:

  • 封装便捷、通用的服务端页面 [截图/PDF导出] 工具,供其他产品项目使用。应用场景:

  • 前端开发了样式美观的图表,需要导出为图片或PDF作为邮件附件发送给用户查看;

  • 定时发送重要指标图表到用户邮箱,无需用户登陆系统查看数据

  • 开发高效的[WEB自动化测试平台],对WEB产品进行自动化测试。应用场景:

  • 线上环境升级后,自动运行测试用例,测试重点功能(登录,添加、查看测试数据,检查接口返回数据等)

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