软件测试 / 测试开发丨 app 自动化测试之 Appium 源码修改定制分析
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Appium 是由 Node.js 来实现的 HTTP 服务，它并不是一套全新的框架，而是将现有的优秀的框架进行了集成，在 Selenium WebDriver 协议（JsonWireProtocol/Restful web service）的基础上增加了移动端的支持，使 Appium 满足多方面的需求。
官方提供更详细的 Appium 结构说明：https://appium.io/docs/en/contributing-to-appium/appium-packages/
Appium 框架结构
Appium 是由多个子项目构成的，github 访问如下图：
Appium 由 Appium 以及其它的工作引擎包括：appium-xcuitest-driver、appium-android-driver、appium-ios-driver、appium-uiautomator2-server、appium-base-driver 等组成。下载 Appium 这个项目进行分析，发现 Appium 有着非常复杂的目录结构，如下图：
其中重要的目录如下：
bin 文件夹 node.js 项目的可执行文件配置项
docs 文件夹 说明文档（有中文）
lib 文件夹 node.js 的源码文件夹
node_modules 文件夹 node.js 项目默认存放插件的目录
test 文件夹 测试代码所在文件夹
项目中有个文件 package.json ，这个文件是项目的描述文件。对项目或者模块包的描述，比如项目名称，项目版本，项目执行入口文件，项目贡献者等等。npm install命令会根据这个文件下载所有依赖模块，查看这个文件可以看到如下的信息：
dependencies 表示此模块依赖的模块和版本信息。从这里面可以看到它依赖很多 driver ，比如 appium-android-driver、appium-base-driver、appium-espresso-driver、appium-ios-driver、appium-uiautomator2-driver 等等。下面我们会根据 appium-uiautomator2-driver 重点对 Android 测试驱动的源码进行分析。
appium-uiautomator2-server
appium-uiautomator2-server 是针对 UiAutomator V2 提供的服务，是一个运行在设备上的 Netty 服务器，用来监听指令并执行 UiAutomator V2 命令。
早期版本 Appium 通过 appium-android-bootstrap 实现与 UiAutomator V1 的交互，UiAutomator2 修复了 UiAutomator 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。
Appium 底层执行 Android 测试真正的工作引擎是一个 JAVA 项目 appium-uiautomator2-server。可以将这个项目克隆到本地，使用 Android Studio 工具或者其它的 JAVA 项目 IDE 工具打开这个项目。
appium-uiautomator2-server 启动
从 README 文件可以看到启动服务的方式：
找到 AppiumUiAutomator2Server.java 这个文件，如下图：
startServer( ) 方法就是它的启动入口函数。这个函数里面调用了 ServerInstrumentation 类里面的 startServer( ) 方法。如下图：
startServer( ) 方法会创建一个新的线程来处理一系列的逻辑。
首先会开启 Netty 服务，创建一个 AndroidServer 对象
然后设置好端口并调用 AppiumServlet（AppiumServlet 是用于管理请求的路由，将 Driver 发过来的请求转发给对应 Handler）
Handler 会调用 UiAutomatorV2 去执行指定操作
操作的结果由 AppiumResponse 统一封装（AppiumResponse 会将操作结果返回给 appium-uiautomator2-driver，再将结果返给客户端）
AppiumServlet 解析
AppiumServlet 是一个典型 HTTP 请求的处理协议。使用 AppiumServlet 来管理请求，并将 Driver 发过来的请求转发给对应 RequestHandler，它会监听下面的 URL
当这些 URL 有请求过来，AppiumServlet 会对它执行相关的处理。比如查找元素、输入、点击等操作。以查找元素为例，实现类里可以看到下面一段代码：
通过这三个属性“strategy”、“selector”、“context” 来定位元素。在 Appium 对应的日志中可以看到这个操作。
上面代码，定位元素的时候会发送一个 POST 请求，Appium 会把请求转为 UiAutomatorV2 的定位，然后转发给 UiAutomatorV2。扩展功能
在 FindElement.java 中实现了 findElement( ) 方法，如下图：
findElement( ) 方法具体的提供了 ById、ByAccessibilityId、ByClass、ByXpath 等方法，可以扩展这部分功能，如果将来引申出来一些功能，比如想要通过图片、AI 定位元素，可以在上面的 findElement( ) 方法里面添加 else if (by instanceof ByAI) 方法，来创建新类型ByAI并且增加功能的实现。比如未来新增了 AI 来定位元素的功能，可以使用 AI 的插件（基于 nodejs 封装的一个插件）test.ai 插件（github.com/testdotai/a…
用法：
项目构建与 apk 安装
完成代码的修改之后需要重新编译生成相应的 apk 文件，并放到 Appium 对应的目录下。
项目构建
Android Studio -> 项目 Gradle -> appium-uiautomator2-server-master -> Task-other 下。
分别双击 assembleServerDebug 与 assembleServerDebugAndroidTest 即可完成编译，编译完成会在目录下生成对应的两个 apk 文件。
assembleServerDebugAndroidTest.apk
构建后 apk 所在目录：app/build/outputs/apk/androidTest/server/debug/appium-uiautomator2-server-debug-androidTest.apk 这个 apk 是个驱动模块，负责创建会话，安装 UiAutomator2-server.apk 到设备上，开启 Netty 服务。
assembleServerDebug
构建后 apk 所在目录：app/build/outputs/apk/server/debug/appium-uiautomator2-server-v4.5.5.apk，这是服务器模块，当驱动模块初始化完毕，服务器就会监听 PC 端 Appium 发送过来的请求，将请求发送给真正底层的 UiAutomator2。
另外，也可以使用命令来进行构建：
将编译完成的 APK，覆盖 Appium 目录下对应的 APK 文件。需要先使用命令查找 Appium 安装目录下的 Uiautomator server 对应的 APK，MacOS 操作命令如下：
使用上面的命令会发现关于 Uiautomator 的两个 apk 文件，如下：
将编译好的 APK 替换这个目录下的 APK 即可。
客户端会传递 Desired Capabilities 给 Appium Server 创建一个会话，Appium Server 会调用 appium-uiautomator2-driver 同时将 UiAutomator2 Server 的两个 apk 安装到测试设备上（也就是上面生成的两个 apk 文件）。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【测试人】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/a84f604aadae7bdc4f9994f45】。文章转载请联系作者。
专注于软件测试开发 2022-08-29 加入
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