appium 入门参考

2021-05-28 14:35:44 浏览数 (2)

本文摘要：重点介绍了appium方案与其他方案的优缺点对比，以及在环境配置、原生控件查找、图片识别方面的关键知识和常用问题解决方法。本文适合：只有单一iOS开发或者自动化测试背景的人员，作为辅助文档阅读；不适合作为新手第一篇文档，或者已同时熟练掌握iOS开发、appium自动化测试的人员阅读。

一、前言

游戏发行业务中，对游戏进行测试是保证游戏质量重要的一环。传统人工测试的方法费时费力、容易出错，所以自动化测试技术显然才是更好的解决方案。而 appium 就是自动化测试的最优秀的方案之一，新手上路可以通过 appium 官方的 Getting Started - Appium 快速入门。

二、iOS UI 测试方案对比

在讲解appium的相关内容之前，我们先看看目前有哪些主流的测试方案可以选择。

iOS的UI测试的技术方案有两个大的方向：

  1. 原生方向
  2. 跨平台的方向

方案对比：

方向

框架

编程语言

原生控件查找

图片识别

更新维护

开发体验

原生

XCTest

Objective-C、Swift

最优

没有

最优

最优

跨平台

appium

Python、JS等

有

有

优

一般

跨平台

airtest

Python

有

有

一般（iOS）

优

<!-- more -->

2.1 原生

原生方向优势在于原生控件识别的速度以及准确度，以及框架更新维护的及时性。劣势在于没有直接集成图片识别的功能，而图片识别是游戏的自动化UI测试关键的一环。因此原生方向是适合App的自动化UI测试方案，并不适合直接应用于游戏。此外，原生方向还对使用人员有掌握iOS开发的要求，不便于我们iOS开发与测试人员合作开发。

2.2 跨平台

跨平台方向是实现iOS手游UI自动化测试更好的选择。此方向的具体实现有很多，表格举了两个较为典型的例子：appium以及airtest。

2.2.1 appium

appium 是开源社区最为流行的移动UI测试框架，支持多种编程语言编写脚本。项目维护更新频繁，bug修复及时。功能方面，原生控件识别、图片识别样样齐全。使用过程遇到的问题在社区中能较快找到解决方法。缺点在于appium的IDE等配套（指免费方案）不完善，且没有针对手游进行专门优化，实际使用需要自己实现较多的脚手架以及轮子。

2.2.2 airtest

airtest 是网易公司专门针对手游优化的UI测试方案，使用Python语言进行编写脚本。IDE、中文文档等配套完善易用，同时也是免费的。缺点在于，单就iOS而言，核心框架 iOS-Tagent的代码并不开源，且在新版Xcode适配，bug修复等问题上都较慢。使用人员碰到问题往往比较被动，只能通过 Github 提交 issue ，然后静静等待官方修复。

综合考虑后，笔者选择了appium作为iOS手游UI测试方案。

三、appium 环境配置

appium 官方文档非常完善和友好，所以大家可以通过官方文档 Getting Started - Appium 快速上手，本文就简单列出一些关键点，理清一下思路。

安装命令行版 appium 需要使用 npm 命令执行，因为appium是基于node开发的。

代码语言：txt复制
npm install -g appium

此外，appium还有一个桌面版，使用Electron编写。从 Github官方仓库 下载安装包，直接安装即可。

桌面版既可用于启动appium命令行版服务器，也可用于控件查找调试以及自动录制生成脚本，推荐新手安装。但桌面版本身并不是一个IDE，需要使用另外的IDE编写UI测试脚本并运行。

appium桌面版appium桌面版

安装完appium，重要的一步是确保WebDriverAgent工程的WebDriverAgentRunner target编译通过。找到工程的位置后，调整对应target的证书以及描述文件即可。

代码语言：txt复制
# 命令行版appium WebDriverAgent工程默认位置
/usr/local/lib/node_modules/appium/node_modules/appium-webdriveragent/WebDriverAgent.xcodeproj

# 桌面版appium WebDriverAgent工程默认位置
/Applications/Appium.app/Contents/Resources/app/node_modules/appium/node_modules/appium-webdriveragent/WebDriverAgent.xcodeproj

其他问题，Getting Started - Appium 已经写得较清晰，不再赘述。

四、appium 原生控件查找

下文所提控件一般都特指iOS原生控件，如UIButton、UITextField等。

控件查找主要应用于原生SDK界面的自动化操作，如输入账号密码、点击SDK的登录按钮等。进行自动化操作，重点就在控件查找；而找到控件以后与其交互，只需调用对应的click之类API，这个相对直接简单的。

appium 的原生控件查找的策略，笔者根据是否需要在iOS端提前适配，将其分为两种：

  1. 侵入式
  2. 非侵入式

4.1 侵入式查找策略

侵入式查找策略 原理是iOS端的对应控件提前适配一个标识符accessibility_id，然后UI测试脚本凭借该标识符查找到对应控件。代码示例如下：

代码语言：txt复制
// iOS端：Swift
loginBtn.accessibilityLabel = "login_vc_login_btn"
代码语言：txt复制
# appium脚本代码端：Python
driver.find_element_by_accessibility_id('login_vc_login_btn')

侵入式方案优势在于测试端的自动化脚本容易编写。而劣势显而易见是，得为众多的UI控件添加唯一标识符（如果两个控件标识符相同，情况会变得复杂），对开发人员来说比较麻烦，尤其是在同时开发维护多套SDK的时候。

此外，侵入式方案的查找效率往往会比下面介绍的非侵入式方案更慢，可以使用桌面版appium进行控件查找时间测试。

查找时间查找时间

4.2 非侵入式查找策略

非侵入式查找策略原理是通过规则匹配的方式查找控件，无需iOS端提前适配，且识别速度会更快。

4.2.1 ios-class-chain 上手使用

非侵入式查找策略有多种，但此处只介绍其中的集大成者 ios-class-chain 查找策略。先看代码：

代码语言：txt复制
# appium脚本代码
driver.find_element_by_ios_class_chain('**/XCUIElementTypeButton[`label == "登录"`]')

这是典型的使用场景，作用是：查找label属性等于登录的按钮元素，别的元素也能以类似的方式进行查找。find_element_by_ios_class_chain 是appium提供的API。函数需要的参数， 本文称之为selector。

4.2.2 ios-class-chain selector分析

使用 ios-class-chain 查找策略的关键就在于编写 selector，我们还是用上面的例子对 selector 进行拆解分析。

代码语言：txt复制
# selector
'**/XCUIElementTypeButton[`label == "登录"`]'

**/ 符号放在了 selector 开头，作用是避免在根层级直接查找元素。此外，正如 ios-class-chain 名称本身所示，我们能链式组合出更精确更复杂的 selector 去满足查找需求，**/ 符号此时可能出现在 selector 中间。含义指后面的元素不是当前层级的直接子代（child），是间接子代（子代的子代，descendant）。

代码语言：txt复制
**/XCUIElementTypeCell[`name BEGINSWITH "D"`]/**/XCUIElementTypeButton

XCUIElementTypeButton 是按钮元素在iOS的XCTest框架的枚举名称表示。查看 XCTest文档 可以查看更多其他可用控件元素名称。

代码语言：txt复制
[`label == "登录"`]

方括号里面的表达式叫谓词表达式，是被查找控件的约束条件。

此谓词表达式的含义是：label属性等于登录。除了表示相等的==运算符，表达式能用的运算符，还有逻辑表达式的 AND,字符串比较的BEGINSWITH等等。appium的 iOS谓词指南以 及苹果的 谓词编程指南 作了更详细的介绍。

表达式左边使用了label属性。label一般是用户能直接看到的内容。如一个文字按钮文本写的是立即登录，那按钮label属性值就是立即登录。但如果这个按钮的内容不是文字，而是一张图片，那按钮label属性值是由图片的文件名经过命名规则的转换而来的。编写脚本的人员往往不知道图片文件名，这时候可以用桌面版appium调试工具查看最终的selector结果。

表达式左边还有一个属性也很常见：name。假如在 iOS 端已经给控件提前适配了标识符(参考侵入式查找策略一节)，名为：ctrl_access_id，谓词表达式就可写成：

代码语言：txt复制
[`name == "ctrl_access_id"`]
4.2.3 ios-class-chain 总结

appium的 ios-class-chain 查找策略会将 selector 转换成一系列苹果原生API（XCUITest）的直接调用，而不是递归地构建整个UI树，所以往往会比其他策略更高效。再加上此策略无需iOS端提前适配，综合下来，是笔者首选使用的查找策略。

它的劣势在于 selector 编写会比直接的标识符复杂一些。所幸我们只要掌握要一些常用规则，足以应付多数情况，而且桌面版的appium也能作为参考工具。

五、appium 图片识别

appium能实现原生控件查找，是因为底层的 WebDriverAgent 框架把脚本命令转换了成原生 XCTest 框架的调用。而游戏引擎生成的游戏画面内容不能像原生控件一样去查找，因此就需要用到图片识别的技术。

appium的图片识别依赖于 openCV ，请先根据命令行引导安装好环境，否者在调用 find_element_by_image API时会抛出异常。

图片识别值得讲的点不如原生控件查找的多。比较常用的一些配置和笔者碰到的问题例举如下，供大家参考：

  • getMatchedImageResult： 设置为True能保留查找到的图片的base64字符串表示，从而进行图片识别的debug。
  • imageMatchThreshold： 控制图片准确度阈值，默认值是0.4。实际使用发现经常会误识别，所以笔者一般会调高此值。
  • fixImageTemplateScale： 调整基准图片的比例。图片识别最终是转换成了屏幕坐标点。一般手动截图往往是是2倍或者3倍图，因此需要先调整图片分辨率比例，才能转换成正确的坐标点。这个配置理论上是用来自动调整比例的。但在编写本文的此时，这个配置实测有bug，笔者只能用自己的脚本另行处理。

六、总结

本文简要对比了游戏自动化测试方案、appium的入门参考知识以及常见问题解答。appium 原生控件查找一节重点分析了ios-class-chain策略的使用方法。

在游戏自动化测试方案选型问题上，如果只是简单使用，现成的整合方案如 airtest 是较好的选择。如果想长期稳定使用、且有能力进行脚手架开发的情况下，可考虑采用 appium 这样的跨平台方案。

在appium的控件查找方案问题上，如果想要脚本端容易编写，可以选择提前适配 accessibility_id 的侵入式方案。如果不能（想）对源代码进行修改，那本文重点介绍的非侵入式策略 ios-class-chain 是首选。

大家有任何问题，欢迎在评论区一起交流啊~

七、参考链接

  • https://appium.io/docs/en/about-appium/getting-started/
  • https://appiumpro.com/editions/8-how-to-find-elements-in-ios-not-by-xpath
  • https://github.com/facebookarchive/WebDriverAgent/wiki/Class-Chain-Queries-Construction-Rules
ios 自动化测试 app测试 xcode

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