python和Appium移动端多设备自动化测试框架实现

本篇文章主要介绍基于pytest和Appium框架，支持Android和iOS功能自动化的测试框架。同时该框架支持多设备测试，并利用allure库，生成可视化测试报告。本框架主要涉及的内容包括：python3、pytest、appium、allure等，此处已假设你具备相应的基础知识，同时已有可以随时运行的测试环境（iOS设备的测试只能在Mac系统中执行，没有Mac的朋友们，可以看看不执行）

一、流程图

本部分内容先从自动化测试的整体流程开始介绍，目的是希望大家在开始动手去实现框架之前，对测试过程做到清晰明了，这样在实现过程中，才能帮助我们无论何时，都不会迷茫和不知所措。才能让我们知道从何开始，如何优化以及拓展。

那么我们先来看下面这张流程图：

以上是本文所介绍框架的核心流程图，上图已经展现了框架的核心流程，所以在接下来的讲述中，大家可以参考该图进行理解和优化。

二、appium服务

在开始我们的测试之前，还有很多的工作需要我们去处理，这其中最重要，也是我们开始的第一步，就是开启appium的本地服务。关于appium的实现原理，本文不作过多的讲解，小编会抽空进行补充，届时也希望大家能及时关注。心急的小伙伴也可以自行百度哦～这里仅介绍启动服务的方法。

根据appium官方的介绍，我们可以通过下面的方式来启动appium服务：

/usr/local/bin/appium -a ip -p port

也就是我们在启动appium时，指定ip和端口，一般来说，本地ip使用127.0.0.1即可，官方默认端口为4723，我们也可以修改成自己想要的端口，只要保证使用的端口没有被其他服务占用即可。（小技巧：如果你不知道自己appium安装路径，可通过which appium来帮你找到）

启动服务之后，一般我们可以通过访问这个连接来验证服务是否正常：http://127.0.0.1:4723/wd/hub/status。可正常访问并返回json格式数据时，则说明服务已正常启动。

但事实上，并不是每次启动都可以顺利进行，总会有一些意外的情况发生。比如说端口被占用。遇到这种情况我们也不必惊慌，做好应对即可。那么今天我们就上述的过程结合python，把它实现出来。

上面的过程，用python来实现，其实很简单，我们这里选择使用python中的subprocess库来执行命令，从而达到我们预期。

代码片段如下：

import subprocess
import abc
import socket
class Driver：
	__metaclass__ = abc.ABCMeta
	self._host = '127.0.0.1'
	@abc.abstractmethod
	def connect_appium(self, port, n)
		"""
		待实现的连接设备方法
		"""
		return
	def start_appium(self, port):
		server = self.get_local_server_path()
      host = readConfig.ReadConfig().get_commend("host")
      log_path = root_path + '/result/log'
      cmd = "%s -a %s -p %s" % (server, host, str(port))
      if self.check_port(int(port)):
          subprocess.Popen(cmd, shell=True, stdout=open('%s/AppiumServer%s.log' % (log_path, port), 'w'))
          log.logger.info('%s/AppiumServer%s.log' % (log_path, port))
      else:
          log.logger.info("关闭被占用的端口号：%s" % str(port))
          self.kill_appium()
          log.logger.info("端口释放完毕！启动Appium-server，端口号：%s" % str(port))
          subprocess.Popen(cmd, shell=True, stdout=open('%s/AppiumServer%s.log' % (log_path, port), 'w'))
          log.logger.info("Appium日志信息存储地址： %s/AppiumServer%s.log" % (log_path, port))
  def check_port(self, port):
      """
      检查端口占用情况
      :param port:
      :return:
      """
      try:
          host = local_read_config.get_commend("host")
          s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
          log.logger.info(s.connect((host, port)))
          s.shutdown(2)
      except OSError:
          log.logger.info("端口：%s 可用" % str(port))
          return True
      else:
          log.logger.info("端口：%s 已被占用" % str(port))
          return False

以上代码，会在启动appium服务之前，通过socket检查本地端口是否被占用，若被占用，则先释放端口，然后再启动服务，否则直接启动服务。

至此，服务启动完成，接下来就可以开始连接测试设备。

三、连接测试设备

当我们启动好appium服务后，就可以开始链接测试设备了。因为我们要同时支持Android和iOS的设备，所以我们先来定义一个Driver类，用来封装一些共有属性及方法，然后让Android和iOS分别继承它。

appium对于设备的连接，官方给我们提供了详细的方法事例：

# Android environment
from appium import webdriver
desired_caps = dict(
  platformName='Android',
  platformVersion='10',
  automationName='uiautomator2',
  deviceName='Android Emulator',
  app=PATH('../../../apps/selendroid-test-app.apk')
)
self.driver = webdriver.Remote('http://localhost:4723/wd/hub', desired_caps)
el = self.driver.find_element_by_accessibility_id('item')
el.click()

# iOS environment
from appium import webdriver
desired_caps = dict(
  platformName='iOS',
  platformVersion='13.4',
  automationName='xcuitest',
  deviceName='iPhone Simulator',
  app=PATH('../../apps/UICatalog.app.zip')
)
self.driver = webdriver.Remote('http://localhost:4723/wd/hub', desired_caps)
el = self.driver.find_element_by_accessibility_id('item')
el.click()

在以上两个示例中，我们发现，链接设备使用的都是同一个方法，但不同的设备需要传入不同的参数，

下面便是链接的关键：

driver = webdriver.Remote('http://localhost:4723/wd/hub', desired_caps)

既然我们找到了共性，那么就可以对该部分内容进行一番改造，让它来自动完成一些它可以完成的事情。那么首先，我们来看一下，再链接设备的过程中，我们到底做了些什么。

从上面的代码不难看出，每台设备连接都可以看成两步：第一步配置连接参数、第二步请求连接。

那么我们就可以封装一些类和方法，来完成我们想要分端操作的想法了。其实并不困难，我们可以分别写两个类AndroidDriver和IOSDriver，都继承自Driver，然后实现设备连接的方法。

具体实现可参考下面的内容：

from Driver import Driver
class AndroidDriver(Driver):
  def __init__(self):
      self.driver = None

  def get_desired_caps(self):
      """
      实现继承的抽象类方法；获取链接设备的配置信息
      返回设备配置信息
      :return:desired_caps
      """
      desired_list = []
      package = local_read_config.get_value("ANDROID", "package")
      activity = local_read_config.get_value("ANDROID", "activity")
      devices_info = self.update_devices_info()
      for i in range(len(devices_info)):
          udid = devices_info[i].get("udid")
          device_name = devices_info[i].get("devices_name")
          platform_version = devices_info[i].get("version")
          system_port1 = 8200 + 2 * i
          desired_caps = {
              "platformName": "Android",
              "platformVersion": platform_version,
              "appPackage": package,
              "appActivity": activity,
              "deviceName": device_name,
              "automationName": "uiautomator2",
              "udid": udid,
              "systemPort": system_port1,
              "newCommandTimeout": 3000,
              # "adbExecTimeout": 50000
          }
          desired_list.append(desired_caps)
      return desired_list
  def connect_appium(self, port, n):
      """
      根据传入的port，启动appium服务
      :param port:
      :param n:
      :return:
      """
      set_adb_path()
      desired_caps = self.get_desired_caps()
      try:
          self.driver = webdriver.Remote("%s:%s/wd/hub" % (super()._remote_url, str(port)), desired_caps[n])
          return self.driver
      except WebDriverException:
          raise WebDriverException
      except ConnectionError:
          raise ConnectionError

上面的方法主要做了两件事情，首先收集连接设备需要的desired_caps信息，然后是连接设备。需要注意的是，因为我们这个框架是支持多个测试设备同时连接的，所有这里我们把收集到的每台测试设备的desired_caps信息放到了一个数组中，并且在连接设备的时候，我们通过appium服务的端口号和数组下标两个值，来确定，每台测试设备连接的appium服务。

小提示：一个appium服务无法同时连接多个手机，但是我们希望能同时连接多个测试手机，并且同时在这连接的多个手机上进行测试，所以我们这里启动了多个appium服务，并指定了每个启动的服务端口号。因此我们只需要将端口号和设备信息对应上即可。

至此，启动服务和测试设备连接的实现就结束了，接下来就是对元素的操作了。那么我们一起来看一下，关于Element的那些事情。

四、元素封装

众所周知，元素的操作依赖于元素查找。

举个常见的例子：我想百度搜索一个关键词，那么我首先要找到搜索框，才能输入关键词，然后找到搜索按钮，并点击搜索。这就是我们要做的。

常见的定位元素的方法有：ID、XPATH、CLASSNAME、NAME、PREDICATE等，selenium提供了对应的方法，我们这里也不做过多的封装，大家可以直接使用，也可以像我这样，把一些常见的定位方式封装成一个统一的方法，实现如下：

    def get_element(self, element_id):
      """
      获取指定页面的元素路径数据
      :param element_id: 元素ID
      :return: 获取的元素对象
      """
      element_type = self.page.get(element_id).get("pathType")
      element_value = self.page.get(element_id).get("pathValue")
      element = None
      if element_type == "ID":
          element = self.driver.find_element_by_id(element_value)
      elif element_type == "CLASSNAME":
          element = self.driver.find_element_by_class_name(element_value)
      elif element_type == "XPATH":
          element = self.driver.find_element_by_xpath(element_value)
      elif element_type == "NAME":
          element = self.driver.find_element_by_name(element_value)
      elif element_type == "ACB_ID":
          element = self.driver.find_element_by_accessibility_id(element_value)
      elif element_type == "PREDICATE":
          element = self.driver.find_element_by_ios_predicate(element_value)
      return element

大家自己选择是否进行封装，正常调用selenium的方法也是OK哒。

同样的道理，我们还可以封装一些常用的操作，比如滑动屏幕，键盘操作等。

分端元素操作

因为我们分别接入了Android和iOS，那么它们的操作，各有不同之处，我们可以将各自的特色操作分别集中到一个单独的AndroidElement类和iOSElement类中，这样在后面使用的时候，我们直接继承这两个类就可以，并且从结构上看，也比较清晰。

比如同样是滑动屏幕，swipe在Android和iOS系统上的表现就不一致，因此我们就选择了其他方法：

AndroidElement：

    def swipe_to_up(self):
      """
      向上划，页面滚动到最下方
      :return:
      """
      width = self.driver.get_window_size()["width"]
      height = self.driver.get_window_size()["height"]
      self.driver.swipe(width / 2, height * 3 / 5, width / 2, height / 5, duration=500)

iOSElement：

    def swipe_to_up(self):
      """
      向上滑动
      :return:
      """
      self.driver.execute_script('mobile: swipe', {'direction': 'up'})

以上只是一个小例子，只是想说明，如果有这样的操作差异，我们可以将它们分开处理，这样会显得逻辑更清晰。

有了上面的实现，我们就只需要写测试的脚步就可以。写脚本部分的内容就先略过，不做详细描述，毕竟不同的业务需求场景，都有其独特的脚本逻辑。凡事万变不离其宗，元素还是那个元素，操作还是那些操作，就让大家自己去尽情发挥吧。

那么，一切准备就绪，就差让我们的程序跑起来了。接下来就让我们来看看，如何让我们的测试同时在多个连接的测试设备上进行测试。

五、运行

因为我们的测试是通过pytest来执行的，所以pytest的所有执行参数都是可以正常使用的。而我们，也只是利用pytest的main函数来完成本次执行。唯一不同的是，为了满足不同设备同时进行测试，我们为每一台设备的测试，都创建了一个进程。每一个进程都包含了上述完整的流程。选择进程而非线程的原因也很简单，相信大家也都知道，进程和线程的关系吧，在同一个进程中的线程资源是共享的。而在我们看来，每一台设备的测试都应该是独立的、互不干扰的，所以我们选择进程而非线程。

具体实现如下：

from multiprocessing import Process
import pytest
import time
import os, re
import subprocess
from appiums.common import read_files
from appiums.driver.iOSDriver import IOSDriver
from driver.androidDriver import AndroidDriver
from driver import Driver
from elements import Element

class Run(Process):
  def __init__(self, name, args):
      super(Run, self).__init__()
      self.name = name
      self.args = args
      self.root_path = os.getcwd()
      self.device_name = re.sub('[\']', '', str(args[2].get("deviceName")).replace(" ", "_"))
  def run_test(self):
      """
      执行测试用例
      :return:
      """
      pytest.main([
                   '--alluredir', '%s/result/data/%s' % (self.root_path, self.device_name)])
      time.sleep(2)
  def generate_report(self):
      """
      整合测试报告到项目根目录下的result/report目录下
      :return: none
      """
      cmd = "allure generate %s/result/data/%s -o %s/result/report/%s --clean" \
            % (self.root_path, self.device_name, self.root_path, self.device_name)
      stdout = subprocess.Popen(cmd, shell=True, stdout=subprocess.PIPE, text=True)
      log.logger.info("测试报告查看路径：%s" % str(stdout.stdout.readlines()[0]).split(" ")[-1][:-1])
  def get_environment_info(self):
      """
      获取测试环境的信息
      :return:
      """
      env = {
          "测试平台": self.args[2].get("platformName"),
          "设备名称": self.device_name,
          "设备系统版本": self.args[2].get("platformVersion"),
          "设备udid": self.args[2].get("udid"),
          "应用名称": self.args[2].get("bundleId") if str(self.args[2].get("platformName")).lower() == 'ios' else self.args[2].get("appPackage"),
      }
      return env
  def run(self):
      """
      执行线程中的任务
      :return:
      """
      Driver.Driver().start_appium(self.args[0])
      time.sleep(5)
      self.set_driver()
      time.sleep(1)
      self.run_test()
      time.sleep(1)
      read_files.set_environment(self.device_name, self.get_environment_info())
      time.sleep(1)
      self.generate_report()

def main(desired_caps):
  """
  开启测试进程执行测试
  """
  list_p = []
  process_num = len(desired_caps)
  if process_num > 0:
      for a in range(process_num):
          port1 = 4723 + 2 * a
          p = Run('测试进程-%s' % str(port1), args=(port1, a, desired_caps[a]))
          p.start()
          log.logger.info("设备%s在进程 %s 上进行测试, 进程ID：%s" % (desired_caps[a].get("deviceName"), p.name, p.pid))
          list_p.append(p)
      for b in list_p:
          b.join()
      Driver.Driver().kill_appium()
  else:
      log.logger.error("没有设备可进行测试，请重新连接设备后尝试！")
      exit(-1)

def android_run():
  caps = AndroidDriver().get_desired_caps()
  main(caps)

def ios_run():
  caps = IOSDriver().get_desired_caps()
  main(caps)

关于python和Appium移动端多设备自动化测试框架实现的文章就介绍至此，更多相关python和Appium自动化内容请搜索编程宝库以前的文章，希望以后支持编程宝库！

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