Appium原理与安装

Appium 是一个移动 App （手机应用）自动化工具。

手机APP 自动化有什么用？

• 自动化完成一些重复性的任务
• 比如微信客服机器人
• 爬虫
• 自动化测试

Appium 自动化方案的特点：

• 开源免费
• 支持多个平台
• 支持多种类型的自动化
• 支持多种编程语言

自动化原理

我们先来看一下Appium自动化的原理图

这图是不是很眼熟？

对啦，和Selenium 原理图很像。因为 Appium自动化架构就是借鉴的Selenium。

大家看看这幅图， 包含了 3个主体部分 ： 自动化程序、Appium Server、移动设备

• 自动化程序

  自动化程序是由我们来开发的，实现具体的 手机自动化 功能。

  要发出具体的指令控制手机，也需要使用 客户端库。

  和Selenium一样，Appium 组织 也提供了多种编程语言的客户端库，包括 java，python，js， ruby等，方便不同编程语言的开发者使用。

  我们需要安装好客户端库，调用这些库，就可以发出自动化指令给手机。

• Appium Server

  Appium Server 是 Appium 组织开发的程序，它负责管理手机自动化环境，并且转发 自动化程序的控制指令 给 手机，并且转发 手机给 自动化程序的响应消息。

• 手机设备

  我们这里说的手机设备，其实不仅仅是手机，包括所有 苹果、安卓的移动设备，比如：手机、平板、智能手表等。

  为了直观方便的讲解，这里我们简称： 手机

  当然手机上也包含了 我们要自动化控制的 手机应用APP。

  手机设备为什么能 接收并且处理自动化指令呢？

  因为，Appium Server 会在手机上 安装一个 自动化代理程序， 代理程序会等待自动化指令，并且执行自动化指令

  比如：要模拟用户点击界面按钮，Appium 自动化系统的流程是这样的：

• 自动化程序 调用客户端库相应的函数， 发送 点击元素 的指令（封装在HTTP消息里）给 Appium Server

• Appium Server 再转发这个指令给 手机上的自动化代理

• 手机上的自动化代理 接收到 指令后，调用手机平台的自动化库，执行点击操作，返回点击成功的结果给 Appium Server

• Appium Server 转发给 自动化程序

• 自动化程序了解到本操作成功后，继续后面的自动化流程

其中，自动化代理控制，使用的什么库来实现自动化的呢？

如果测试的是苹果手机， 用的是苹果的 XCUITest 框架 （IOS9.3版本以后）

如果测试的是安卓手机，用的是安卓的 UIAutomator 框架 (Android4.2以后)

这些自动化框架提供了在手机设备上运行的库，可以让程序调用这些库，像人一样自动化操控设备和APP，比如：点击、滑动，模拟各种按键消息等。

自动化环境搭建

本教程主要讲解 安卓APP的自动化。

环境搭建需要下载安装不少软件，而且还有不少是国外网站下载的。

为了方便各位朋友，博主把这些软件 最新的安装包 都放在如下的csdn资源中了，请大家自行下载。

链接：https://download.csdn.net/download/m0_50944918/14827713

安装client编程库

根据原理图， 我们知道自动化程序需要调用客户端库和 Appium Server 进行通信。

因为我们介绍Python语言开发，所以当然是用pip安装，如下

pip install appium-python-client

pycharm用户可以设置里安装

安装Appium Server

Appium Server 是用 nodejs 运行的，基于js开发出来的。

Appium组织为了方便大家安装使用，制作了一个可执行程序 Appium Desktop，把 nodejs 运行环境、Appium Server 和一些工具 打包在里面了，只需要简单的下载安装就可以了。

可以从 上面给出的链接地址 下载安装： Appium-windows-1.15.1.exe

官方下载地址点这里

安装JDK

本教程主要讲解 安卓APP的自动化，必须要安装安卓SDK（后面会讲到），而安卓SDK需要 JDK 环境。

可以从 上面给出的链接地址 下载安装： jdk-8u211-windows-x64.exe

加粗样式
安装好之后，还需要添加一个环境变量 JAVA_HOME ，指定 值 为 jdk安装目录，比如

JAVA_HOME   d:\tools\java\jdk1.8.0_211

安装 Android SDK

对于安卓APP的自动化，Appium Server 是需要 Android SDK的。

因为要用到里面的一些工具，比如 要执行命令设置手机、传送文件、安装应用、查看手机界面等。

可以从 上面给出的链接地址 下载最新的 Android SDK文件包： androidsdk.zip ，并且解压，即可。

解压完成后，需要 配置一下 添加一个 环境变量 ANDROID_HOME ，设置值为sdk包解压目录，比如 d:\tools\androidsdk

另外，还推荐大家配置环境变量 PATH ，加入 adb所在目录， *d:\tools\androidsdk\platform-tools*

注意：是 添加 该目录到环境变量PATH中， ！！！不是替换！！！ ，否则会导致系统命令都找不到的严重后果，初学者 请对照视频讲解操作。

连接手机

上述的软件环境都准备好以后，要自动化手机APP，需要：

在你运行程序的电脑上 用 USB线 连接上 你的安卓手机

进入 手机设置 -> 关于手机 ，不断点击 版本号 菜单（7次以上），

退出到上级菜单，在开发者模式中，启动USB调试

如果手机连接USB线后，手机界面弹出 类似 如下提示。

选择 允许USB调试。

注意：

有的手机系统，可能需要一些额外的选项需要设置好。

比如，有的手机，开发者选项里 需要打开 允许通过USB安装应用 等。

总之，给USB开发调试 尽可能方便的控制手机。

连接好以后，打开命令行窗口， 执行 adb devices -l 命令来列出连接在电脑上的安卓设备。

如果输出 类似如下的内容：

List of devices attached
4d0035dc767a50bb        device product:t03gxx model:GT_N7100 device:t03g

表示电脑上可以查看到 连接的设备，就可以运行自动化程序了。

一个例子

打开csdn的APP 点搜索

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2021/1/18 19:11
# @Author : huni
# @File : APP.py
# @Software: PyCharm
from appium import webdriver
from appium.webdriver.extensions.android.nativekey import AndroidKey
from time import sleep

desired_caps = { 
   
  'platformName': 'Android', # 被测手机是安卓
  'platformVersion': '10', # 手机安卓版本
  'deviceName': 'xxx', # 设备名，安卓手机可以随意填写
  'appPackage': 'net.csdn.csdnplus', # 启动APP Package名称
  'appActivity': '.activity.SplashActivity', # 启动Activity名称
  'unicodeKeyboard': True, # 使用自带输入法，输入中文时填True
  'resetKeyboard': True, # 执行完程序恢复原来输入法
  'noReset': True,       # 不要重置App
  'newCommandTimeout': 6000,
  'automationName' : 'UiAutomator2'
  # 'app': r'd:\apk\bili.apk',
}

# 连接Appium Server，初始化自动化环境
driver = webdriver.Remote('http://localhost:4723/wd/hub', desired_caps)
sleep(4)
driver.find_element_by_class_name('android.widget.TextView').click()
sleep(5)
driver.quit()

运行代码前，要先 运行 Appium Desktop

查找 应用 Package 和 Activity

没有apk：
如果你应用已经安装在手机上了，可以直接打开手机上该应用，进入到你要操作的界面

然后执行

adb shell dumpsys activity recents | find "intent={"

会显示如下，最近的 几个 activity 信息，

intent={ 
   act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] flg=0x10200000 cmp=tv.danmaku.bili/.ui.splash.SplashActivity}
intent={ 
   act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.HOME] flg=0x10000300cmp=com.huawei.android.launcher/.unihome.UniHomeLauncher}
intent={ 
   flg=0x10804000 cmp=com.android.systemui/.recents.RecentsActivity bnds=[48,1378][10322746]}
intent={ 
   flg=0x10000000 cmp=com.tencent.mm/.ui.LauncherUI}

有apk：
如果你已经获取到了 apk，在命令行窗口执行

d:\tools\androidsdk\build-tools\29.0.3\aapt.exe dump badging d:\tools\apk\bili.apk | find "package: name="

输出信息中，就有应用的package名称

package: name='tv.danmaku.bili' versionCode='5531000' versionName='5.53.1' platformBuildVersionName='5.53.1' compileSdkVersion='28' compileSdkVersionCodename='9'

在命令行窗口执行

d:\tools\androidsdk\build-tools\29.0.3\aapt.exe dump badging d:\tools\apk\bili.apk | find "launchable-activity"

输出信息中，就有应用的启动Activity

launchable-activity: name='tv.danmaku.bili.ui.splash.SplashActivity'  label='' icon=''

定位元素

代码规则：

从示例代码，大家就可以发现，和Selenium Web自动化一样，要操作界面元素，必须先 定位（选择）元素。

Appium是基于Selenium的，所以 和 Selenium 代码 定位元素的 基本规则相同：

find_element_by_XXX 方法，返回符合条件的第一个元素，找不到抛出异常

find_elements_by_XXX 方法，返回符合条件的所有元素的列表，找不到返回空列表

通过 WebDriver 对象调用这样的方法，查找范围是整个界面

通过 WebElement 对象调用这样的方法，查找范围是该节点的子节点

界面元素查看工具

做 Selenium Web 自动化的时候，要找到元素，我们是通过浏览器的开发者工具栏来查看元素的特性，根据这些特性（属性和位置），来定位元素

Appium 要自动化手机应用，同样需要工具查看界面元素的特征。

常用的查看工具是： Android Sdk包中的 uiautomateviewer 和 Appium Desktop 中的 Appium Inspector

uiautomateviewer

安卓查看APP界面元素，最常用的就是 Android SDK 中的工具 uiautomateviewer ，它在SDK目录目录 的 tools\bin 目录中

和Selenium一样，我们要定位选择元素，也是根据元素的特征，包括

• 元素的属性
• 元素的相对位置（相对父元素、兄弟元素等）

Appium Inspector

Appium Desktop 中的 Appium Inspector 也可以查看元素。

它的一个优点是可以直接验证 选择表达式是否能定位到元素

参考视频里面的讲解。

定位元素的方法

根据ID

在Selenium Web自动化教程里，我们说过，如果能根据ID选择定位元素，最好根据ID，因为通常来说ID是唯一的，所以根据ID选择 效率高。

在安卓应用自动化的时候，同样可以根据ID查找。

但是这个ID ，是安卓应用元素的 resource-id 属性

使用如下代码

driver.find_element_by_id('expand_search')

根据CLASS NAME

安卓界面元素的 class属性 其实就是根据元素的类型，类似web里面的tagname， 所以通常不是唯一的。

通常，我们根据class 属性来选择元素， 是要选择多个而不是一个。

当然如果你确定 要查找的 界面元素的类型 在当前界面中只有一个，就可以根据class 来唯一选择。

使用如下代码

driver.find_elements_by_class_name('android.widget.TextView')

根据ACCESSIBILITY ID

元素的 content-desc 属性是用来描述该元素的作用的。

如果要查询的界面元素有 content-desc属性，我们可以通过它来定位选择元素。

使用如下代码

driver.find_element_by_accessibility_id('找人')

Xpath

Appium 也支持通过 Xpath选择元素。

但是其可靠性和性能不如 Selenium Web自动化。因为Web自动化对Xpath的支持是由浏览器实现的，而Appium Xpath的支持是 Appium Server实现的。

毕竟，浏览器产品的成熟度比Appium要高很多。

当然，Xpath是标准语法，所以这里表达式的语法规则和 以前学习的Selenium里面Xpath的语法是一样的，比如

driver.find_element_by_xpath('//ele1/ele2[@attr="value"]')

注意：

selenium自动化中， xpath表达式中每个节点名是html的tagname。

但是在appium中， xpath表达式中 每个节点名 是元素的class属性值。

比如：要选择所有的文本节点，就使用如下代码

driver.find_element_by_xpath('//android.widget.TextView')

安卓 UIAutomator

根据id，classname， accessibilityid，xpath，这些方法选择元素，其实底层都是利用了安卓 uiautomator框架的API功能实现的。

参考 这里的谷歌安卓官方文档介绍：https://developer.android.google.cn/training/testing/ui-automator

也就是说，程序的这些定位请求，被Appium server转发给手机自动化代理程序，就转化为为uiautomator里面相应的定位函数调用。

其实，我们的自动化程序，可以直接告诉 手机上的自动化代理程序，让它 调用UI Automator API的java代码，实现最为直接的自动化控制。

主要是通过 UiSelector 这个类里面的方法实现元素定位的，比如

code = 'new UiSelector().text("热门").className("android.widget.TextView")'
ele = driver.find_element_by_android_uiautomator(code)
ele.click()

就是通过 text 属性 和 className的属性 两个条件 来定位元素。

UiSelector里面有些元素选择的方法 可以解决 前面解决不了的问题。

比如

• text 方法

  可以根据元素的文本属性查找元素

• textContains

  根据文本包含什么字符串

• textStartsWith

  根据文本以什么字符串开头

• textmartch 方法

  可以使用正则表达式 选择一些元素，如下

  code = 'new UiSelector().textMatches("^我的.*")'
  

UiSelector 的 instance 和 index 也可以用来定位元素，都是从0开始计数， 他们的区别：

• instance是匹配的结果所有元素里面 的第几个元素

• index则是其父元素的几个节点，类似xpath 里面的*[n]

UiSelector 的 childSelector 可以选择后代元素，比如

code = 'new UiSelector().resourceId("tv.danmaku.bili:id/recycler_view").childSelector(new UiSelector().className("android.widget.TextView"))'

ele = driver.find_element_by_android_uiautomator(code)

注意： childSelector后面的引号要框住整个 子 uiSelector 的表达式

今天的文章手机APP自动化 Appium教程分享到此就结束了，感谢您的阅读。