一、测试背景概述

随着移动互联网时代的发展，移动终端的自动化测试日益活跃，总体来看在Android平台上的自动化工具和实践比较多，IOS的UI自动化测试由于系统封闭的原因，一直不太成熟。本着不侵入工程和拥抱原生的原则实现一套自动化测试方案。自动化测试节省时间节省真机的成本，而且更高效的覆盖所有的iOS机型测试，避免每次上线前重复的人工回归测试,保证每次上线的版本稳定运行。

二、iOS Appium 原理

经过调研使用Appium进行自动化测试，Appium 是一个自动化测试开源工具，支持 iOS 平台和 Android 平台上的原生应用，web 应用和混合应用。

• “移动原生应用”是指那些用 iOS 或者 Android SDK 写的应用。

• “移动 web 应用”是指使用移动浏览器访问的应用（Appium 支持 iOS 上的 Safari 和 Android 上的 Chrome）。

• “混合应用”是指原生代码封装网页视图——原生代码和 web 内容交互。比如，我们在微信里可以查看网页，可以通过网页应用买电影票等。

重要的是，Appium 是一个跨平台的工具：它允许测试人员在不同的平台（iOS，Android）使用同一套API来写自动化测试脚本，这样大大增加了 iOS 和 Android 测试套件间代码的复用性。

• Appium优点

• 开源

• 跨架构:Native App、Hybird App、Web App

• 跨设备:Android、iOS、Firefox OS

• 不依赖源码

• 使用任何 WebDriver 兼容的语言来编写测试用例。比如 Java， Objective-C， JavaScript with Node.js (in both callback and yield-based flavours)， PHP， Python， Ruby， C#， Clojure， 或者 Perl.

• 不需要重新编译APP

• 支持IOS手机录制视频

• Appium理念

• 你无需为了自动化，而重新编译或者修改你的应用。

• 你不必局限于某种语言或者框架来写和运行测试脚本。

• 一个移动自动化的框架不应该在接口上重复造轮子。（移动自动化的接口应该统一）

• 无论是精神上，还是名义上，都必须开源。

1. iOS 9.3 系统之前自动化测试

架构图：

运行流程：

1-1. Native 自动化

这是iOS 9.3 系统之前自动化测试的架构模式。通过 Android Appium 原理的学习 ，我们很容易理解 iOS Appium 原理：

Appium Client 端执行代码发送到 Appium Server端（Server 集成了苹果官方的 Instruments）；Server 端将一行行代码翻译成一条条指令，同时在手机上注入 bootstrap.jar ；Server 与该 jar 包通信将指令传给 bootstrap.jar，jar 包调用手机里的自动化测试框架（UIAutomation），UIAutomation框架执行指令。

1-2. Hybrid（WebView）自动化

通过 Android Appium 原理的学习，Android 4.4 系统之后，Appium 支持使用 ChromeDriver 进行对 Hybrid 页面的自动化测试。那么 iOS 上是怎么做的呢？iOS 上早期苹果官方就一直提供 iOS webkit debug proxy（这是苹果官方自己开发的私有的通信协议），Appium 集成了该框架，通过它传递指令。

2. iOS 9.3 系统之后自动化测试

Appium 在 iOS 下工具的变革:

• iOS 9 之前一直以 instruments 下的 UIAutomation为驱动底层技术（弊端由于 instruments 的限制，单台 mac 只能对应单台设备）；

• iOS 9.3 时代推出 XCUITest 工具，用以替代 UIAutomation；

• iOS 10 时代苹果直接废弃了 UIAutomation、Facebook 推出 WebDriverAgent（实现的 server 能够支持单台 mac 对应多个设备）；

• Appium 在iOS 9.3 后全面采用 WebDriverAgent 的方案。

2-1. 关于 WebDriverAgent

FaceBook 出品:

• 实现了一个 server，通过 server 可以远程控制 iOS 设备：启动应用、关闭应用、点击、滚动等操作；

• 通过连接 XCTest.framework 调用苹果的 API 执行动作；

• 支持多个设备同时进行自动化；

• Appium、Macaca 已经集成。

• 但是 WebDriverAgent 仅仅只提供了一个 server（和 inspect 进行元素定位），并没有像 Appium 一样提供 java 或 python 的 Client 端去写脚本，脚本执行的时候发送指令给 server，然后去运行。WebDriverAgent 要求你自己去实现 Client 端，即拿 Java/ Python 的 WebDriver 库进行封装，然后发送指令。所以 WebDriverAgent 其实就类似于 Appium server，就只是一个 server。

2-2. 关于 iOS 9.3 之后的 Appium 自动化架构模式

Appium 很粗暴的把整个 WebDriverAgent 直接集成到自己的项目里，然后通信机制就走 WebDriverAgent，Appium 其实就提供了一个 Client 端的作用。所以 iOS 9.3 系统之后自动化测试核心是 WebDriverAgent，Appium 就提供了一个 Client 端来写脚本和发送指令。

通过前面的学习，我们知道 Appium 自动化架构模式可以用一个抽象的架构表示，就是下面这样的：

iOS 9.3以及之后的 Appium 自动化架构模式如下图所示：

从图中可以看出：

• Client 端是 Appium 之前本身提供的；

• Server 端是：WebDriverAgent 和 Instruments；（ Appium 直接把 WebDriverAgent 整个集成进来，Instruments 是为了支持 iOS 9.3 之前的系统）

• 最右边是一个手机

• 之前 Server 是和 bootstrap.jar 通信，这里 WebDriverAgent 提供了 WebDriverAgentRunner （类似 bootstrap.jar 的功能），WebDriverAgent与之通信；

• WebDriverAgentRunner 是一个应用，Client 和 server 运行了之后，WebDriverAgentRunner 会被装到手机上，这个应用会接收来自 Server 的指令，并连接底层的 XCTest.framwork，并告诉 XCTest.framwork 操作手机进行自动化。

2-3. 必装的软件

Xcode、
command line tool、
libimobiledevice、
ios-deploy、
carthage、
WebDriverAgent、
Appium。

libimobiledevice / ideviceinstaller 库，相当于 android 的 adb，是 Appium 底层用到的工具之一，用于获取 iOS 设备信息。

其常用命令如下：

• 查看当前所连接的设备

idevice_id -l # 显示当前所连接设备的 udid
instruments -s devices # 列出所有设备，包括真机、模拟器、mac

• 安装应用

ideviceinstaller -u [udid] -i [xxx.ipa] # xxx.ipa 为应用在本地的路径

• 卸载应用

ideviceinstaller -u [udid] -U [bundleId]

• 查看设备已安装的应用

ideviceinstaller -u [udid] -l # 查看设备安装的第三方应用
ideviceinstaller -u [udid] -l -o list_user # 同上，查看设备安装的第三方应用
ideviceinstaller -u [udid] -l -o list_system # 查看设备安装的系统应用
ideviceinstaller -u [udid] -l -o list_all # 查看设备安装的所有应用

• 获取设备信息

ideviceinfo -u [udid] # 获取设备信息
ideviceinfo -u [udid] -k DeviceName # 获取设备名称 同命令 
idevicenameidevicename # 同上
ideviceinfo -u [udid] -k ProductVersion # 获取设备版本 10.3.3
ideviceinfo -u [udid] -k ProductType # 获取设备类型 iPhone 8，1
ideviceinfo -u [udid] -k ProductName # 获取设备系统名称

• 查看手机实时日志

idevicesyslog #屏幕上即可看见手机上所有的日志
idevicesyslog >> iphone.log & #重定向日志到文件中

• 获取手机端崩溃报告

idevicecrashreport # 参数可设置具体文件存放位置

• 截屏

idevicescreenshot #获取当前截屏，效率比appium截屏高10倍

• 其他系统文件信息

ideviceinfo # 获取设备所有信息
idevicesyslog # 获取设备日志
idevicecrashreport -e test # 获取设备 
crashlog，test 是文件夹需新建
idevicediagnostics # 管理设备状态 - 重启、关机、睡眠等

• ios-deploy 常用命令

ios-deploy -c # 查看当前链接的设备
ios-deploy --[xxx.app] # 安装APP
ios-deploy --id [udid] --uninstall_only --bundle_id [bundleId] # 卸载应用
ios-deploy --id [udid] --list_bundle_id # 查看所有应用
ios-deploy --id [udid] --exists --bundle_id # 查看应用是否安装

• carthage，项目依赖管理，主要是 WebDriverAgent 使用，WebDriverAgent 是用它做项目依赖的

  公司 iOS 项目也使用 carthage，类似于 java 的 maven；

• ios-deploy、ideviceinstaller 类似 android 的 adb；

• authroize-ios，iOS 授权工具，主要用于模拟器中一些权限的授权；

npm install -g authroze-iossudo authroze-ios

2-4. 安装 WebDriverAgent

1.从 FB 的 GitHub 上下载WebDriverAgent

http://github.com/facebook/WebDriverAgen

2.初始化项目

在 WebDriverAgent 目录下执行：./Scripts/bootstrap.sh

3.编译 WebDriverAgent

1. open WebDriverAgent.xcodeproj（会使用默认打开工具Xcode打开项目）。

2. 修改 WebDriverAgent.lib 以及 WebDriverAgentRunner 这两个 target 下的 General 和 Build Settings列表（前者是在 mac 上运行的，后者是在手机上运行的）。

3. General 列表需要修改：签名 Signing 和 BundleId：签名 Signing：可以用个人免费开发者证书，用任意 AppleId 可申请；BundleId：之前 BundleId 是绑定了 FB team 的证书的，不能使用，所以要改一个新的。Build Settings列表需要修改 BundleId 和 上一步一样。

4. WebDriverAgentRunner 是在手机上运行的，要想在手机上安装，需要和上一步一样修改 General 和 Build Settings 列表。

5. 手机上设置 - 通用 - 描述文件 里信任一下该证书。

6. Xcode - Product - Test，会安装 WebDriverAgentRunner 并启动 WebDriverAgent 这个 server。

4.替换 Appium 下的 WebDriverAgent：删除原 WebDriverAgent 文件夹，把编译好的 WebDriverAgent 放进去即可

如果用 npm 安装的目录在：cd /usr/local/lib/node_modules/appium/node_modules/appium-xcuitest-driver/WebDriverAgent/；

如果用 desktop 安装的目录在：/Applications/Appium.app/Contents/Resources/app/node_modules/appium/node_modules/appium-xcuitest-driver/WebDriverAgent/）

WebDriverAgent配置示例：

开发者账号类型：

2-5. 开始跑脚本 Sample-Code

2-5-1. 准备 APP

这里我们需要将TestApp重新编译才能使用。

1. 进入APP 其 xxx.xcodeproj 对应的目录，open WebDriverAgent.xcodeproj 打开项目。

2. 修改该项目里 target 的 General 和 Build Settings列表（和上面一样）；

3. 通过 Xcode 编译运行。

或者通过 xcodebuild 命令通过命令行编译运行 xcodebuild -project TestApp.xcodeproj -target TestApp -sdk iphoneos10.3 -configurationdevelopment

2-5-2. 准备脚本

• iOS 项目的 Desired_cap

Desired_caps:
{’platformName’:’iOS’,
‘platformVersion’:’10.3.3’,
‘devideName’:’iPhone 7 Plus’,
‘udid’:’’, #如果是真机的话必须提供‘app’:’~/appPath/app.app’, #app路径，如果只填bundleId，那就是通过id启动已有的App
}

• iOS 的元素定位

• Appium Desktop - Inspect (推荐）

Appium Desktop示例：

• WebDriverAgent - Inspector

app-Inspector示例：

这里说说 Appium Desktop - Inspect 是怎么使用的。

打开并启动 Appium Desktop，点击软件右上角第一个按钮 “ start inspector session”；

• 会出现弹窗，弹窗里配置好 Desired_caps。

• 定位方式推荐：AccessbilityId

注意:

webdriver.py 里只延展定义了针对移动端的 API，is_displayed()、.is_enabled()() 等这些 API 可以去看Appium的客户端库 WebDriver 即 Slenium 2 本身的。

WebDriver 本身的 API 详见：

http://selenium-python.readthedocs.io/api.html

Appium客户端库详见：

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