从 0 到 1 搭建移动 App 功能自动化测试平台 (0)：背景介绍和平台规划

背景

最近新加入DJI的某项目组（以下均以M指代），需要从零开始搭建功能自动化测试平台。

简单地说，M是一个典型的移动互联网产品，客户端包括iOS和Android，并在app中通过WebView嵌入了H5，后端基于Ruby on Rails实现。

当前阶段，M项目除了Rails Server端采用Jenkins+RSpec实现了部分的持续集成功能外，客户端部分的部署和测试工作都还是完全依赖于手工操作。

基于当前项目的开发模式，我对整个M项目实现持续集成自动化测试的架构流程进行了规划，初步计划的架构图如下图所示。最终的目标是希望能实现：不管是Rails Server，还是App(iOS/Android)，以及H5，当任意部分存在代码提交时，系统能自动拉取最新代码进行部署并执行自动化回归测试，及时地将执行情况反馈给开发人员。

从 0 到 1 搭建移动 App 功能自动化测试平台 (0)：背景介绍和平台规划_第1张图片

目标确定后，便是分阶段进行实现，需要开发的模块包括：

自动化测试平台（Automated Test Platform）：满足iOS/Android/H5的自动化功能测试，包括模拟器和真机的测试；
测试管理平台（Test Management Platform）：实现自动化测试用例管理、手动下发测试任务、测试结果报表展现、Dashboard等功能；
打包平台（Pack System）：实现iOS/Android的自动化构建；
服务端自动化测试（Rails）：将服务端Rails的自动化测试接入测试管理平台；
持续集成流程打通：对Jenkins进行二次开发，与测试管理平台打通，实现全流程的持续集成自动化测试。

而本系列教程，《从0到1搭建移动App功能自动化测试平台》，便是对整个实践过程的一个记录。

需要说明的是，之前我个人的工作经历主要在服务端性能测试、Android客户端性能测试（测试开发）方向，对于客户端的自动化测试基本上没有经验积累，特别是iOS系统的测试，以前更是完全没有接触过。因此本系列教程只能算是个人在探索路上的学习总结和记录，可能会存在一些错误的观点，还请前辈们多多指教。

自动化测试框架的选择

在愿景图中，绿色方框（Automated Test Platform）负责移动应用客户端（iOS/Android/H5）自动化测试的调度和执行，是整个自动化测试平台的核心。

因此，在搭建自动化测试平台之前，首先需要选择一个合适的自动化测试框架。

对于移动应用的自动化测试框架，当前市面上已经有很多成熟的开源项目。针对当前项目的实际情况，我主要参考如下选择标准：

同时支持iOS、Android、H5，且尽量能保持接口统一，减少开发维护成本；
编程语言支持Python/Ruby；
用户量大，文档丰富。

经过筛选，Appium无疑是最佳的选择。

Appium简介

对于Appium的详细介绍，大家可参考Appium官方文档，我就不再重复引用。

不过对于Appium，仍然有几点很赞的理念值得强调。

采用Appium时，无需对被测应用做任何修改，也无需嵌入任何东西；
Appium对iOS和Android的原生自动化测试框架进行了封装，并提供了统一的API（WebDriver API），减少了自动化测试代码的维护工作量；
Appium采用Client-Server的架构设计，并采用标准的HTTP通信协议；Server端负责与iOS/Android原生测试框架交互，无需测试人员关注细节实现；Client端基本上可以采用任意主流编程语言编写测试用例，减少了学习成本。

环境准备（iOS）

在Appium中测试iOS时，依赖于Apple开发环境，因此，在运行Appium之前需要先确保如下环境安装正确。

Mac OS X >= 10.7
XCode >= 4.6.3
Apple Developer Tools (iPhone simulator SDK, command line tools)

如上几个环境安装比较简单，直接在Apple Store中安装即可。

在安装Appium之前，为了确保Appium的相关依赖已经准备就绪，可以使用appium-doctor来进行验证。

appium-doctor是一个用于验证appium安装环境的工具，可以诊断出Node/iOS/Android环境配置方面的常见问题。

appium-doctor采用node.js编写，采用npm即可在Terminal中进行安装：

$ npm install appium-doctor -g

安装完毕后，执行appium-doctor命令即可对Appium的环境依赖情况进行检测；指定--ios时只针对iOS环境配置进行检测，指定--android参数时只针对Android环境配置进行检测，若不指定则同时对iOS和Android环境进行检测。

$ appium-doctor --ios                                                                                                                               
info AppiumDoctor ### Diagnostic starting ###
info AppiumDoctor  ✔ Xcode is installed at: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer
info AppiumDoctor  ✔ Xcode Command Line Tools are installed.
info AppiumDoctor  ✔ DevToolsSecurity is enabled.
info AppiumDoctor  ✔ The Authorization DB is set up properly.
info AppiumDoctor  ✔ The Node.js binary was found at: /usr/local/bin/node
info AppiumDoctor  ✔ HOME is set to: /Users/Leo
info AppiumDoctor ### Diagnostic completed, no fix needed. ###
info AppiumDoctor 
info AppiumDoctor Everything looks good, bye!
info AppiumDoctor

若检测结果全部通过，则说明Appium的相关依赖已经准备就绪，接下来可以继续安装Appium。

安装Appium

根据前面的介绍，Appium采用Client-Server的架构设计，因此安装Appium时需要分别安装Server部分和Client部分。

通常情况下，我们说的Appium都是指代的Server部分。Appium的安装有多种方式：可以通过源码编译安装，也可以在Terminal中通过npm命令安装，另一种是直接下载appium.dmg后安装应用程序。

在这里推荐运行Appium app的方式，除了GUI界面操作更直观以外，更重要的一个原因是，相比于命令行运行方式，Appium app多了一个Inspector模块，可以调用模拟器运行被测应用程序，并且可以很方便地在预览页面中查看UI元素的层级结构和详细控件属性，极大地提高编写测试脚本的效率。

至于Client部分，其实我们原本可以不安装任何东西，只需要任意选择一门开发语言，然后直接基于WebDriver的C/S协议（JSON Wire Protocol）即可编写自动化测试代码。但是这样做的话工作量会比较大，因为要去处理一些跟协议相关的工作。所幸Appium项目已经针对众多主流的编程语言，将底层协议处理相关的工作封装为Library，通过调用这些Library，可以极大地简化我们编写测试用例的工作量。

而说的需要安装的Client部分，其实也就是安装这些Library。选定编写测试用例的语言后，我们就可以针对性地进行安装。

例如，如果选择Ruby语言，那么需要安装的Library就是appium_lib，安装方式如下：

$ gem install appium_lib

如果选择Python语言，那么需要安装的Library就是Appium-Python-Client，安装方式如下：

$ pip install Appium-Python-Client

对于其它编程语言，请自行参考官方文档。

To be continued ...

iOS的自动化测试环境已基本准备就绪了，接下来我们想做的第一件事，就是在模拟器中运行iOS应用。

在下一篇文章中，我们将从clone项目源码为起点，编译生成iOS app，在Appium中调用模拟器中运行iOS app，并分享实践过程中遇到的一些坑。