iOS UI自动化测试详解

APPIUM

简介

Appium(基于XCUITest和Accessibility)是一个开源的、跨平台的自动化测试工具，支持多种语言编写用例(python、java、js)。

原理

网图

在iOS平台中，需要把WebDriverAgent编译安装到手机上，WebDriverAgent用于跟苹果的XCTest框架交互，WebDriverAgent还会起一个服务，监听Appium客户端发送的指令。

整个流程就是这样子：测试脚本 -> Appium -> 把脚本转化为json数据 -> 传输到WebDriverAgent -> 转化为XCTest可识别的指令 -> 控制app执行

APPIUM在iOS下测试工具的变革

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，目前Facebook不再维护）；
Appium 在 iOS 9.3 后全面采用 WebDriverAgent 的方案

iOS UI自动化测试核心技术

上文中提到两个关键的技术

XCUITest
WebDriverAgent(也称WDA)

XCUITest

在2015 年，Apple 发布了 UI 自动化测试框架 XCUITest 并集成在 Xcode7 中，而 iOS/macOS UI 自动化测试依赖两个核心技术：XCUITest 和 Accessibility。

XCUITest 是集成在 Xcode 中的测试框架，若想使用 UI 测试功能，可以在创建 iOS 项目时勾选 Include Tests 选项，从而使项目具备自动化测试的能力。而 Accessibility 技术，则是 Apple 官方为视障用户提供的一整套使用 iOS/macOS App 的解决方案。

对于 Accessibility 技术，开发人员需要注意的是，XCUITest 框架默认并不能将所有视图元素审查到，只会审查到可以被 VoiceOver 功能读取文字的元素。比如，UIButton 和 UILabel，这些视图对于视障用户而言可以通过语音来获知其内容，而对于 UIImageView、 UIView 这种对于视障人士并不友好的 UIKit 视图元素默认是不会审查到的，所以编码时要另行配置 Accessibility 相关属性，以保证其支持 Accessibility 从而在 UI 自动化查询的元素层级中可见。

基于 XCUITest 框架和 Accessibility 技术的自动化测试，有利于 App 进行数据一致性校验，但 UI 一致性校验能力较弱。比如，App 可以针对某些数据请求结果或者某个元素是否存在进行校验，而视觉展示效果却仍需要人工介入。

XCUITest框架结构

XCUITest 测试框架 API 主要包含：元素查询(UI Element Queries)相关类型，如 XCUIElementQuery，UI 元素(UI Elements)相关类型，如 XCUIElement，以及测试 App 生命周期类型(Application Lifecycle)类型，如 XCUIApplication。

appium XCUITest 驱动的开发在 appium-xcuitest-driver 仓库进行

WebDriverAgent

WebDriverAgent (也被叫做"WDA") 是 Facebook 管理的项目, Appium 核心团队对项目做了很大的贡献。 WDA是一个运行在 iOS 模拟器或设备上暴露 XCUITest API 的服务，兼容 WebDriver。Appium 的 XCUITest 驱动把 WDA 作为对 Appium 用户不透明的子进程控制，代理发送给和接受自 WDA 的命令，并且提供大量额外功能 (比如模拟器控制及其他方法)你可以启动、杀死应用，点击、滚动视图，或者确定页面展示是否正确

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官方已经集成(目前已由APPIUM官方进行维护)

./Scripts/bootstrap.sh
这是老版本的启动方式，新版本直接打开WebDriverAgent.xcodeproj(路径/Applications/Appium Server GUI.app/Contents/Resources/app/node_modules/appium/node_modules/appium-webdriveragent)

WDA启动的常用三种方式：

XCode
xcodebuild
tidevice

集成CI

xcodebuild -project /Applications/Appium\ Server\ GUI.app/Contents/Resources/app/node_modules/appium/node_modules/appium-webdriveragent-bak2/WebDriverAgent.xcodeproj -scheme WebDriverAgentRunner -destination "id=fa0c5be2bc4e863e8079f70092dfb35c74071f7f" USE_PORT=8300 test

USE_PORT=8300 指定手机端启动webdriver agent服务时候绑定手机端的端口，默认8100，通过修改端口实现多设备并发执行

-destination 设备id

通过xcode修改默认端口