(转-青南)玩转Airtest 详细流程介绍

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安装和使用

由于本文的目的是介绍如何使用Airtest来开发App爬虫,那么Airtest作为测试开发工具的方法介绍将会一带而过,仅仅说明如何安装并进行基本的操作。

安装Airtest

从Airtest官网:https://airtest.netease.com下载Airtest,然后像安装普通软件一样安装即可。安装过程没有什么需要特别说明的地方。Airtest已经帮你打包好了开发需要的全部环境,所以安装完成Airtest以后就能够直接使用了。

Airtest运行以后的界面如下图所示。

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连接手机

以Android手机为例,由于Airtest会通过adb命令安装两个辅助App到手机上,再用adb命令通过控制这两个辅助App进而控制手机,因此首先需要确保手机的adb调试功能是打开的,并允许通过adb命令安装App到手机上。

启动Airtest以后,把Android手机连接到电脑上,点击下图方框中的refresh ADB

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此时在Airtest界面右上角应该能够看到手机的信息,如下图所示。

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点击connect按钮,此时可以在界面上看到手机的界面,并且当你手动操作手机屏幕时,Airtest中的手机画面实时更新。如下图所示。

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对于某些手机,例如小米,在第一次使用Airtest时,请注意手机上将会弹出提示,询问你是否允许安装App,此时需要点击允许按钮。

打开微信

先通过一个简单的例子,来看看如何快速上手Airtest,稍后再来详解。

例如我现在想使用电脑控制手机,打开微信。

此时,点击下图中方框框住的touch按钮:

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此时,把鼠标移动到Airtest右边的手机屏幕区域,鼠标会变成十字型。在微信图标的左上角按下鼠标左键不放,并拖到微信右下角松开鼠标。此时请注意中间代码区域发生了什么变化,如下图所示。

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好了。以上就是你需要使用电脑打开微信所要进行的全部操作。

点击上方工具栏中的三角形图标,运行代码,如下图所示。

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代码运行完成以后,微信被打开了。

界面介绍

在有了一个直观的使用以后,我们再来介绍一下Airtest的界面,将会更加有针对性。

Airtest的界面如下图所示。

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这里,我把Airtest分成了A-F6个区域,他们的功能如下:

  • A区:常用操作功能区
  • B区:Python代码编写区
  • C区:运行日志区
  • D区:手机屏幕区
  • E区:App页面布局信息查看区
  • F区:工具栏

A区是常用的基于图像识别的屏幕操作功能,例如:

  • touch: 点击屏幕元素
  • swipe: 滑动屏幕
  • exists: 判断屏幕元素是否存在
  • text: 在输入框中输入文字
  • snashot: 截图
  • ……

一般来说,是点击A区里面的某一个功能,然后在D区屏幕上进行框选操作,B区就会自动生成相应的操作代码。

B区用来显示和编写Python代码。在多数情况下,不需要手动写代码,因为代码会根据你在手机屏幕上面的操作自动生成。只有一些需要特别定制化的动作才需要修改代码。

D区显示了手机屏幕,当你操作手机真机时,这个屏幕会实时刷新。你也可以直接在D区屏幕上使用鼠标操作手机,你的操作动作会被自动在真机上执行。

F区是一些常用工具,从左到右,依次为:

  1. 新建项目
  2. 打开项目
  3. 保存项目
  4. 运行代码
  5. 停止代码
  6. 查看运行报告

其中1-5很好理解,那么什么是查看运行报告呢?

当你至少运行了一次以后,点击这个功能,会自动给你打开一个网页。网页如下图所示,这是你的代码的运行报告,详细到每一步操作了什么元素。

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通过截图功能操作手机虽然方便,但是截图涉及到分辨率的问题,代码不能在不同的手机上通用。所以对于A区的功能,做点简单操作即可,不用深入了解。

更高级的功能,需要通过E区实现。

基于App布局信息操作手机

初始化代码

App的布局信息就像网页的HTML一样,保存了App上面各个元素的相对位置和各个参数。对于一个App而言,在不同分辨率的手机上,可能相同的元素有着不同的坐标点,但是这个元素的属性参数一般是不会变的。因此,如果使用元素的属性参数来寻找并控制这个元素,就能实现在不同分辨率手机上的精确定位。

App的布局信息的格式与App的开发环境有关。点击F区的下拉菜单,可以看到这里能够指定不同的App开发环境。其中的UnityCocos-*等等一般是做游戏用的,Android是安卓原生App,iOS是苹果的App……如下图所示。

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以手机版知乎为例,由于它是Android原生的App,所以在F区下拉菜单选择Android,此时注意B区弹出提示,询问你是否要插入poco初始代码到当前输入光标的位置,点击Yes,如下图所示。

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此时,B区自动插入了一段代码,如下图所示。

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定位并点击

现在,点击E区的锁形图标,如下图所示。

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锁形图标激活以后,你再操作D区的屏幕,点击知乎App下面的知乎两个字,会发现屏幕上被点击的App并不会打开。但E区和C区却发生了变化,如下图所示。

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其中E区显示的树状结构就是当前屏幕的布局信息,这与Chrome开发者工具里面显示的HTML结构如出一辙。C区显示的是当前被我点中的元素的信息。

请注意在这些元素信息中,有一个text属性,它的值为知乎。那么,这个属性就可以作为一个定位元素,于是可以在B区编写代码:

poco(text="知乎").click()

写完代码以后运行程序,可以看到知乎App被打开了。如下图所示。

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注意,如果你发现手机真机显示的界面与Airtest屏幕显示的手机界面不一致,可能是因为Airtest的屏幕被你锁定了。在F区点一下锁形图标,取消锁定,Airtest中的手机屏幕就会更新了。

定位并输入

打开知乎以后,我想使用知乎的搜索功能,那么继续,把锁形图标激活,然后点击知乎顶部的搜索框,如下图所示:

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继续看C区显示的搜索框属性,可以看到这里有一个name属性,它的值是com.zhihu.android:id/input,还有一个text属性,它的值为蔡徐坤任 NBA 新春贺岁大使。能不能像前面打开知乎一样,使用text这个属性呢?也行,也不行。说它行,是因为你这么做确实现在能工作;说它不行,因为这是知乎的热门搜索关键词,随时会改变。你今天使用这一句话成功了,明天热门关键词变化了,那么你的代码就无法使用了。所以此时需要使用name这个属性。

常见的基本上不会变化的属性包含但不限于:name type resourceId package

另外还有一点,知乎首页的这个搜索框,实际上是不能输入内容的,当你点击以后,会跳转到另一个页面,如下图所示。

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因此你需要先点击一下这个输入框,跳转到真正的搜索界面:

poco(name="com.zhihu.android:id/input").click()

在真正的搜索界面如下图所示。

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可以看到,name属性的值依然是com.zhihu.android:id/input,此时就可以输入内容了。

输入内容使用的方法为set_text,用法为:

poco(name="com.zhihu.android:id/input").set_text('古剑奇谭三')

定位并筛选

输入了搜索关键词以后,再来看看当前页面,搜索出现了三个结果:

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通过对比这三个结果的属性信息,发现他们的name属性都是相同的,而text不同。如果像下面这样写点击动作:

poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title').click()

那么默认就会点击第一个搜索结果。

如果我想点击第二个搜索结果怎么办呢?可以这样写代码:

poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title', text='古剑奇谭(电视剧)').click()

或者你也可以像列表一样使用索引定位:

poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title')[1].click()

这两种写法的前提,都是我们已经知道了每个结果分别是什么。假设现在我就想搜索古剑奇谭三,但我不知道搜索结果是第几项,又应该怎么办呢?此时还可以使用正则表达式:

poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title', textMatches='^古剑奇谭三.*$').click()

滑动屏幕

进入搜索结果以后,需要查看下面的各种问题,此时就需要不断向上滑动屏幕。这里有一点需要特别注意,Airtest只能获取当前屏幕上的元素布局信息,不在屏幕上的内容是无法获取的。这一点和Selenium是不一样的。

滑动屏幕使用的命令为swipe,滑动屏幕需要使用坐标信息。但这种坐标和屏幕分辨率无关。这里的坐标定义为:(x, y),其中x为横坐标,y为纵坐标。屏幕左上角为(0, 0),屏幕右下角为(1, 1),从左向右,横坐标从0逐渐增大到1,从上到下,纵坐标从0逐渐增大到1。

现在我要把屏幕向上滑动,那么在真机上面,我是先按住屏幕下方,然后把屏幕向上滑动,所以代码可以这样写:


# poco.swipe(起点坐标,终点左边)
poco.swipe([0.5, 0.8], [0.5, 0.2])

方向示意图如下图所示:

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在一般情况下:

  • 向上滑动,只需要改动纵坐标,且起点值大于终点值
  • 向下滑动,只需要改动纵坐标,且起点值小于终点值
  • 向左滑动,只需要改动横坐标,且起点值大于终点值
  • 向右滑动,只需要改动横坐标,且起点值小于终点值

在爬虫开发中,涉及到的Airtest操作基本上已经介绍完毕。

单独使用Python控制手机

在Airtest操作手机虽然方便,但是不可能在每一台电脑上都安装Airtest吧。所以需要想办法把代码从Airtest这个程序中分离出来。

Airtest基于Python的一个开源库Poco开发,而在Airtest的B区写的Python代码,实际上就是Poco的代码。所以只要安装Poco库,就可以在Python中直接控制手机。

安装Poco库的命令为:

pip install pocoui

这个库依赖的东西有点多,安装稍稍慢一些。安装完成以后,我们把代码复制到PyCharm中,如下图所示。

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运行这段代码,如果是Linux或者macOS的用户,请注意看运行结果是不是有报错,提示adb没有运行权限。这是因为随Poco安装的adb没有运行权限,需要给它添加权限,在终端执行命令:

# chmod +x 报错信息中给出的adb地址

chmod +x /Users/kingname/.local/share/virtualenvs/ZhihuSpider/lib/python3.7/site-packages/airtest/core/android/static/adb/mac/adb(实际执行时请换成你的地址)

命令运行完成以后再次执行代码,可以看到代码运行成功,手机被成功控制了,如下图所示。

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如何获取屏幕文字

由于Airtest的编辑器中的代码运行后无法正常打印出中文,因此后面的代码都直接在PyCharm中执行。

既然要做爬虫,就需要获取手机上的文字内容。回到搜索页面,我想知道“古剑奇谭”三这个关键字能搜索出多少条结果,每条结果有多少个讨论,如下图所示:

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此时我们需要做两件事情:

  1. 分别查看每一个搜索结果
  2. 获取屏幕上的文字

E区的树状结构如下图所示:

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每一个搜索结果的标题作为text属性的值,在name='com.zhihu.android:id/magi_title'对应的元素中;每一个搜索结果的讨论数作为text属性的值,在name='com.zhihu.android:id/magi_count'对应的元素中。

最直接的做法就是分别获取三个标题和三个讨论数,然后把它们合并在一起:

title_obj_list = poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title')
title_list = [title.get_text() for title in title_obj_list]

discuss_obj_list = poco(name='com.zhihu.android:id/magi_count')
discuss_list = [discuss.get_text() for discuss in discuss_obj_list]

for title, discuss in zip(title_list, discuss_list):
    print(title, discuss)

运行效果如下图所示:

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但是这种做法实际上是很危险的,假设会有某一个很生僻的搜索结果,只有标题没有讨论数,那么这样分开抓取再组合的做法,就会导致最后匹配错位。所以合理的做法是先抓大再抓小。每一组标题和讨论数,他们都有自己的父节点,如下图箭头所指向的三个android.widget.LinearLayout:

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那么现在,使用先抓大再抓小的技巧,先把每一组结果的父节点抓下来,再到每一个结果里面分别获取标题和讨论数。

然而这个父节点又怎么获取呢?如下图所示,这个父节点每一个属性值都没有什么特殊的,写任何一个都有可能与别的节点撞上。

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此时,最简单的办法,就是在E区,双击父节点。定位代码就会自动添加,如下图所示。

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这个定位代码看起来非常复杂,但实际上它的内在逻辑非常简单,就是从顶层一层一层往下找而已。

自动生成的定位代码如下:

poco("android.widget.LinearLayout").offspring("com.zhihu.android:id/action_bar_root").offspring("com.zhihu.android:id/parent_fragment_content_id").offspring("android.support.v7.widget.RecyclerView").child("android.widget.LinearLayout")[0]

在这个自动生成的定位代码中,我们看到了offspringchild这两种方法。其中child代表子节点,offspring代表孙节点、孙节点的子节点、孙节点的孙节点……。简言之,使用child只会在子节点中搜索需要的内容,而使用offspring会像文件夹递归一样把里面的所有节点都遍历一次,直到找到符合条件的属性为止。显然,offspring速度会比child慢。

实际上,我们可以对这个定位代码做一些精简:

poco("com.zhihu.android:id/parent_fragment_content_id").offspring("android.support.v7.widget.RecyclerView").child("android.widget.LinearLayout")[0]

这个精简的方法,与从Chrome复制的XPath中进行精简是一样的逻辑,根本原则就是找到“独一无二”的属性值,然后用这个属性值来进行定位。

由于我点击的是第一个搜索结果,所以定位代码的最后有一个[0]。现在由于需要获得所有搜索结果的内容,所以应该去掉[0]而使用for循环展开,然后获取里面的内容:

result_obj = poco("com.zhihu.android:id/parent_fragment_content_id").offspring("android.support.v7.widget.RecyclerView").child("android.widget.LinearLayout")
for result in result_obj:
    title = result.child(name='com.zhihu.android:id/magi_title').get_text()
    count = result.child(name='com.zhihu.android:id/magi_count').get_text()
    print(title, count)

运行效果如下图所示。

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控制多台手机

当我们在电脑上插入多个Android手机时,执行命令:

adb devices -l

运行效果如下图所示。

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每个手机都会被列出来。在最左边的编号就是手机串号。使用这个串号可以指定多个手机:

from airtest.core.api import auto_setup
from airtest.core.android import Android
from poco.drivers.android.uiautomation import AndroidUiautomationPoco
auto_setup(__file__)

device_1 = Android('76efadf3a7ce4')
device_2 = Android('adfasdfasf23')
device_3 = Android('adifu39ernla')

poco_1 = AndroidUiautomationPoco(device_1, use_airtest_input=True, screenshot_each_action=False)
poco_2 = AndroidUiautomationPoco(device_2, use_airtest_input=True, screenshot_each_action=False)
poco_3 = AndroidUiautomationPoco(device_3, use_airtest_input=True, screenshot_each_action=False)

通过这种方式,在一台电脑上使用USBHub,连上二三十台手机是完全没有问题的。

无线模式

Airtest支持无线模式,不需要USB,只要电脑和手机连接同一个WIFI就能控制:

如果大家对如何开启无线模式有兴趣,请留言,我就会继续写

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