Appium框架

• appium工作引擎是第三方的自动化测试框架；appium把这些第三方的测试框架封装成一套api，即webdriver api；appium基于webdriver协议，添加了移动端自动化相关api
• appium的整体架构是C/S模式，整体流程基于webdriver（返回顺序为逆向）：

appium-uiautomator-server

Appium的通信过程

appium三大核心：

1. appium服务器:会首先开启一个监听4723端口的server，接收测试脚本发送过来的对应请求，再将对应的请求发送给中间件Bootstrap.jar（注意这里的请求不是整个脚本文件，而是对应的命令请求，比如：点击一个元素就是一条请求）
2. 设备:监听4724端口由appium发送过来的相关请求，并且将请求转换成UiAutomator可以识别的命令发给UiAutomator进行处理
3. 脚本:WebDriver script：我们的测试脚本（java or python）

bootstrap介绍

1）Bootstrap作用：

Bootstrap是Appium在初始化的时候推送到安卓手机上的一个UiAutomator测试脚本，该脚本的唯一一个测试方法所做的事情是在手机端开启一个SocketServer（通信模块），用来监听Appium的4724端口从PC端过来的命令发送给UiAutomator来执行处理

2）Bootstrap在appium中扮演的角***r>创建session成功之前，就已将bootstrap.jar放入手机中，并开启设备上的基于appium bootstrap的socket服务，绑定本机和boostrap通信的端口号4724用于和Android设备通讯，默认监听4724端口，等待client的连接。

Appium server将脚本的请求解析后给到4724端口，通过设备的4724端口转发解析后的请求， 此时，对于socket服务来说，appium server就充当了client的角色，appium server通过4724端口主动去请求设备上的socket服务，即向socket服务发送请求，即bootstrap.jar，Bootstrap.jar再把Appium的命令转换成uiautomator的命令来让uiautomator进行处理。有请求就有返回，socket接收到请求后会做出响应，原路返回给脚本，然后脚本再进行下一次的请求。
其次，bootstrap是一个socket服务器，专门监听4724端口过来的appium的连接和命令数据，并把appium的命令转换成uiautomator的命令来让uiautomator进行处理；

最后，bootstrap处理的是从pc端过来的命令，而非一个文件。
3）架构及实现原理

Android架构图

ios架构图

注：appium ios封装了apple的 Instruments框架，主要用了Instrument里的UI Automation（Apple的⾃自动化测试框架），然后在设备中注⼊入bootstrap.js进⾏行监听

iOS原理图

客户端、appium、设备通信过程图解


session的创建流程图解：

appium-uiautomator2-server

原理说明：

1. 客户端通过脚本的HTTP请求方式访问appium server的启动端口（默认4723）
2. appium接收到客户端的请求后，appium server根据automationName去启动对应的driver，默认是android-driver。若automationName设为UIAutomator2，appium会调用appium-uiautomator2-driver，同时将uiautomator2 server的两个apk安装到测试设备上
   • io.appium.uiautomator2.server.apk，执行handlers
   • io.appium.uiautomator2.server.test.apk，只有一个test，用于启动server
     
     • AppiumServlet ，管理请求的路由，将driver发过来的请求转发给对应Handler.
     • Handler，调用UiAutomator V2去执行指定操作，操作的结果经AppiumResponse统一封装
     • AppiumResponse，操作结果返回给appium-uiautomator2-driver，再将结果返给客户端

3.通过步骤1，2，在客户端创建session成功，客户端可post command，命令 经过appium server转发给netty server后，将传递过来的appium命令转化成uiautomator,然后驱动uiautomator框架在设备操作，获得结果后通过appium server返回给客户端。

appium server根据automationName去启动对应的driver，默认是android-driver。
若automationName设为UIAutomator2，appium会调用appium-uiautomator2-driver，同时将uiautomator2 server的两个apk安装到测试设备上

uiautomator v1与v2的区别：

1. appium只有在uiautomator2下可以实现对toast的识别，那是因为Google新增了AccessibilityService服务，重写该服务可以实现对Notification和Toast内容的捕捉
2. 通信模块使用了Netty Server，较之bootstrap使用的ServerSocket，Netty是一个高性能、异步驱动的NIO框架，占用内存少，性能更好。
3. UiAutomator2修复了v1中遇到的大多数问题，最重要的是实现了与Android系统更新的分离

参考文章：

https://www.jianshu.com/p/30b3b2d6b901
https://blog.csdn.net/jffhy2017/java/article/details/69220719
https://www.jianshu.com/p/71ab7fe2988c
https://www.jianshu.com/p/d8457a06c7b7