Appium框架解析

1. Appium框架概况

Appium是一个开源的、跨平台的自动化测试框架，该框架适用于Native Application、Mobile Web Application或Hybrid Application的自动化测试。Native Application指的是基于智能手机本地操作系统如iOS和Android并使用原生编程语言（如Android上使用Java）编写并运行的第三方应用程序。Mobile Web Application指的是基于Web的系统和应用。Hybrid Application指的是在手机原生应用程序中嵌入了Webview，通过Webview可以访问网页的内容。

2. Appium架构原理

Appium是在手机操作系统自带的测试框架基础上实现的，Android和iOS的系统上使用的工具分别如下：

Android（版本>4.2）:UIAutomator, Android 4.2之后系统自带的UI自动化测试工具。

Android（版本≤4.2）:Selendroid，基于Android Instrumentation框架实现的自动化测试工具。

iOS:UIAutomation, iOS系统自带的UI自动化测试工具。

Appium的架构原理如图所示，由客户端（Appium Client）和服务器（Appium Server）两部分组成，客户端与服务器端通过JSON Wire Protocol进行通信。

1）Appium服务器：Appium服务器是Appium框架的核心。它是一个基于Node.js实现的HTTP服务器。Appium服务器的主要功能是接受从Appium客户端发起的连接，监听从客户端发送来的命令，将命令发送给bootstrap.jar（iOS手机为bootstrap.js）执行，并将命令的执行结果通过HTTP应答反馈给Appium客户端。

（2）Bootstrap.jar：Bootstrap.jar是在Android手机上运行的一个应用程序，它在手机上扮演TCP服务器的角色。当Appium服务器需要运行命令时，Appium服务器会与Bootstrap. jar建立TCP通信，并把命令发送给Bootstrap.jar; Bootstrap.jar负责运行测试命令。

（3）Appium客户端：它主要是指实现了Appium功能的WebDriver协议的客户端Library，它负责与Appium服务器建立连接，并将测试脚本的指令发送到Appium服务器。现有的客户端Library有多种语言的实现，包括Ruby、Python、Java、JavaScript（Node. js）、Object C、PHP和C#。Appium的测试是在这些Library的基础上进行开发的。

（4）Session：Appium的客户端和服务端之间进行通信都必须在一个Session的上下文中进行。客户端在发起通信的时候首先会发送一个叫作“Desired Capabilities”的JSON对象给服务器。服务器收到该数据后，会创建一个session并将session的ID返回到客户端。之后客户端可以用该session的ID发送后续的命令。

（5）Desired Capabilities：Desired Capabilities是一组设置的键值对的集合，其中键对应设置的名称，而值对应设置的值。Desired Capabilities主要用于通知Appium服务器建立需要的Session，其中一些设置可以在Appium运行过程中改变Appium服务器的运行行为。

Appium在Android上基于UIAutomator实现了测试的代理程序（Bootstrap.jar），在iOS上基于UIAutomation实现了测试的代理程序（Bootstrap.js）。当测试脚本运行时，每行WebDriver的脚本都将转换成Appium的指令发送给Appium服务器，而Appium服务器将测试指令交给代理程序，将由代理程序负责执行测试。比如脚本上的一个点击操作，在Appium服务器上都是touch指令，当指令发送到Android系统上时，Android系统上的Bootstrap.jar将调用UIAutomator的方法实现点击操作；而当指令发送到iOS系统上时，iOS的Bootstrap.js将调用UIAutomation的方法实现点击操作。由于Appium有了这样的能力，同样的测试脚本可以实现跨平台运行。