Appium 介绍及环境安装

Appium架构
Appium生态工具
Appium环境安装
参考文档

Appium是一个可用于测试iOS、 Android操作系统和Windows桌面平台原生应用，移动网页应用和混合应用的自动化测试框架。

原生应用（Native App）：用 android、iOS或者Windows SDK编写的应用
移动网页应用（Web App）：通过手机浏览器访问的网页应用，比如iOS中 safari应用，Android上的Chrome应用或者内置浏览器应用，不会占用手机的存储空间。
混合应用（Hybrid App）：同时具备Native App和Web App的特性，一种 webview应用，将Javascript，HTML和CSS执行在embedded webview中，外层用Native App wrapper包起來。

Appium 跨语言支持：Java、 Python、 Ruby、JavaScript (Node.js)、PHP、C# (.NET)、RobotFramework等，Appium是跨平台的，可以用在OSX，Windows以及Linux桌面系统上运行。

Appium架构

WebDriver

Selenium Webdriver API实现脚本语言与浏览器之间的通信，是一个远程控制接口，可参考Selenium Webdriver 架构。 Webdriver定义的JSON Wire Protocol（JSON有线协议）实现selenium客户端与remote server（浏览器驱动的HTTP服务器）的交互，remote server将命令发送给浏览器，实现浏览器的native调用。

WebDriver协议可参考官方文档：https://w3c.github.io/webdriver/

Appium WebDriver对Selenium Webdriver协议进行了扩展（Mobile JSON Wire Protocol），Appium 客户端通过Webdriver协议与Appium Server进行交互。

Appium引擎列表

为了不重新编译或修改应用，Appium 使用系统自带的自动化框架：

Android 4.3+

UIAutomator
UIAutomator2[推荐]

iOS

UIAutomation (iOS ≤ 9.3)
XCUITest[推荐] (iOS ≥ 9.3)

Windows:

WinAppDriver

Appium的设计理念

Client/Server设计模式

Appium采用 C/S架构，Appium与客户端建立连接并监听命令，然后在移动设备上执行这些命令，命令执行结果通过 HTTP 响应的方式返回。客户端通过 WebDriver json wire协议与服务端通讯。由于Appium的这种特性，我们可以将Appium server放在与测试机不同的机器上。Appium Server是使用 Node.js 编写的HTTP服务。

session 会话

Appium自动化执行时会首先拉起一个session会话，客户端和服务器之间初始化一个session，通过发送一个POST /session建立连接，客户端的post请求中携带一个称为 'desired capabilities‘ 的JSON对象，定义设备平台（iOS或Android）、版本、server地址等请求字段，后面的文章将详细介绍。服务器接收到请求后会建立一个session并回应一个session ID，建立好连接后就可以发送命令了。

Appium Clients

Appium支持多语言，包括Java, Ruby, Python, PHP, JavaScript, 和 C#，这些客户端库支持WebDriver 协议扩展。

语言/框架	Github仓库地址
Ruby	https://github.com/appium/ruby_lib, https://github.com/appium/ruby_lib_core
Python	https://github.com/appium/python-client
Java	https://github.com/appium/java-client
JavaScript (Node.js)	https://github.com/admc/wd
JavaScript (Node.js)	https://github.com/webdriverio/webdriverio
JavaScript (Browser)	https://github.com/projectxyzio/web2driver
Objective C	https://github.com/appium/selenium-objective-c
PHP	https://github.com/appium/php-client
C# (.NET)	https://github.com/appium/appium-dotnet-driver
RobotFramework	https://github.com/serhatbolsu/robotframework-appiumlibrary

Appium工作原理

首先开启Appium server，它会默认监听4723端口
appium客户端（测试脚本）基于Json wire protocol发送设备信息给Appium server，请求创建session。其中设备信息放在desired capabilities中，包括系统平台，版本，应用等信息（详细介绍参考App控件定位）。session用于保存设备配置信息。
Appium server创建session id并返回给client：appium server调用AndroidDriver为client生成一个session并且生成一个与此session相关联的session id，作为client与server之间通信的唯一标识。
开启bootstrap socket服务器：Appium在初始化时将中间件Bootstrap.jar推送到设备，bootstrap是uiautomator的测试脚本，继承于UiautomatorTestCase。手机端通过该脚本监听端口4724，appium server作为socket-client端通过4724端口将请求发送给socket服务器（bootstrap.jar），然后bootstrap将appium命令转换成uiautomator命令。

连接建立完成后，Appium client基于Json wire protocol通过4723端口将指令发送给Appium server，Appium server（socket-client）通过4724端口转发给中间件bootstrap.jar（socket-server），bootstrap.jar将请求转换成UiAutomator可以识别的命令，发给UiAutomator对设备进行操作。执行完操作后将执行的结果返回给Appium server，Appium server返回给Appium客户端，客户端对结果做校验。