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  • Appuim源码剖析(Bootstrap)

    Appuim源码剖析(Bootstrap) 

    SkySeraph Jan. 26th 2017

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    About

    Appuim

    Appium 是一个自动化测试开源工具，支持 iOS 平台和 Android 平台上的原生应用，web 应用和混合应用。

    这里有很关键一点，跨平台。更多了解Appuim多平台支持相关信息，参考官方platform-support

    相关概念

    • C/S 架构
      Appium 的核心是一个 web 服务器，它提供了一套 REST 的接口，接收客户端的连接，监听到命令，接着在移动设备上执行这些命令，然后将执行结果放在 HTTP 响应中返还给客户端。

    • Session机制
      Appuim的自动化测试是在一个 session 的上下文中运行，可以理解成Appuim会话。
      每一次当Appium server成功启动后，客户端的测试库（client library）会要求与Server创建一个会话（session）。
      会话的作用是为了确保能区别不同的客户端请求与不同的被测应用，每个特定的会话都有一个特定的sessionId参数。每次测试开始时，客户端将初始化一个session会话，虽然不同的语言初始化的方式不同，但是他们都要发送POST/session请求到服务器端，这些请求里面都会带有一个对象：desired capabilities ,这个时候服务器端会启动自动化session然后返回一个session ID，以后的命令都会用这个seesion ID去匹配。

    • Appuim服务端
      包含众多语言库（Java, Ruby, Python, PHP, JavaScript,C#等），都实现了 Appium 对 WebDriver 协议的扩展。

    • JSON wire protocol
      Appuim中非常重要的协议

    Appuim 架构

    Appuim基于Nodejs编写，基于HTTP协议，可以看成一个类似selenium webdriver的基于移动平台的webdriver，遵循RESTful设计风格web服务器，接受客户端的连接然后在手机设备上执行命令，最后通过HTTP的响应收集命令执行的结果。

    如下为我整理的Appuim Android平台下架构原理图，iOS也类似，只是Bootstrap部分由Instruments替换，UiAutomator由UIAutomation替换。

    如下两图参考testerhome PPT的Appuim Android和iOS平台下数据流程图。

    其中，Android平台下，Android API 17+，底层调用android平台自带的UI测试框架Uiautomator;反之，调用的selendroid测试框架来完成。

    Bootstrap源码剖析

    源码结构

    如下所示，Appuim Bootstrap部分源码结构，分UiWatchers、Bootstrap和UIAutomator三部分，非常清晰。

    启动时序

    Bootstrap入口类为Bootstrap.java，继承自UiAutomatorTestCase，然后开启Socket接收命令，时序如下。

    类关系图

    类关系如下图所示，很简单。

    源码分析

    Bootstrap整体分SocketServer部分，CommandHandler部分，Watchers部分和UiAutomator四部分。

    • SocketServer。完成PC Server端命令接收和解析，再通过CommandHandler的execute操作调用UiAutomator实现触控操作。
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    try {
        client = server.accept();
        Logger.debug("Client connected");
        in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream(), "UTF-8"));
        out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream(), "UTF-8"));
        while (keepListening) {
          handleClientData();
        }
        in.close();
        out.close();
        client.close();
        Logger.debug("Closed client connection");
      } catch (final IOException e) {
        throw new SocketServerException("Error when client was trying to connect");
      }
    • CommandHandler，虚基类，功能类都集成自该类完成execute操作，通过HashMap映射，如下。
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    private static HashMap<String, CommandHandler> map = new HashMap<String, CommandHandler>();

      static {
        map.put("waitForIdle", new WaitForIdle());
        map.put("clear", new Clear());
        map.put("orientation", new Orientation());
        map.put("swipe", new Swipe());
        map.put("flick", new Flick());
        map.put("drag", new Drag());
        map.put("pinch", new Pinch());
        map.put("click", new Click());
        map.put("touchLongClick", new TouchLongClick());
        map.put("touchDown", new TouchDown());
        map.put("touchUp", new TouchUp());
        map.put("touchMove", new TouchMove());
        map.put("getText", new GetText());
        map.put("setText", new SetText());
        map.put("getName", new GetName());
        map.put("getAttribute", new GetAttribute());
        map.put("getDeviceSize", new GetDeviceSize());
        map.put("scrollTo", new ScrollTo());
        map.put("find", new Find());
        map.put("getLocation", new GetLocation());
        map.put("getSize", new GetSize());
        map.put("wake", new Wake());
        map.put("pressBack", new PressBack());
        map.put("pressKeyCode", new PressKeyCode());
        map.put("longPressKeyCode", new LongPressKeyCode());
        map.put("takeScreenshot", new TakeScreenshot());
        map.put("updateStrings", new UpdateStrings());
        map.put("getDataDir", new GetDataDir());
        map.put("performMultiPointerGesture", new MultiPointerGesture());
        map.put("openNotification", new OpenNotification());
        map.put("source", new Source());
        map.put("compressedLayoutHierarchy", new CompressedLayoutHierarchy());
        map.put("configurator", new ConfiguratorHandler());
      }

    具体映射通过AndroidCommandExecutor中的execute实现。

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    public AndroidCommandResult execute(final AndroidCommand command) {
      try {
        Logger.debug("Got command action: " + command.action());

        if (map.containsKey(command.action())) {
          return map.get(command.action()).execute(command);
        } else {
          return new AndroidCommandResult(WDStatus.UNKNOWN_COMMAND,
              "Unknown command: " + command.action());
        }
      } catch (final JSONException e) {
        Logger.error("Could not decode action/params of command");
        return new AndroidCommandResult(WDStatus.JSON_DECODER_ERROR,
            "Could not decode action/params of command, please check format!");
      }
    }
    • Watchers，Android ANR 和 Crash，如下代码。
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    public void registerAnrAndCrashWatchers() {
      UiDevice.getInstance().registerWatcher("ANR", new UiWatcher() {
        @Override
        public boolean checkForCondition() {
          UiObject window = new UiObject(new UiSelector()
              .className("com.android.server.am.AppNotRespondingDialog"));
          String errorText = null;
          if (window.exists()) {
            try {
              errorText = window.getText();
            } catch (UiObjectNotFoundException e) {
              Log.e(LOG_TAG, "dialog gone?", e);
            }
            onAnrDetected(errorText);
            postHandler();
            return true; // triggered
          }
          return false; // no trigger
        }
      });
    • UiAutomator，通过UiAutomator执行触控操作。

    Refs

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    By SkySeraph-2017

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