移动端UI自动化测试--Appium和Cucumber的完美结合

大纲

├── 简介
├── 目的
├── UI自动化测试框架的选择
├── 环境配置
├── 案例
├── 借助Appium来进行元素定位
└── 源码地址

1.简介

在日常开发中，自动化测试往往是开发人员比较头痛的事，特别是UI的自动化测试更是投入大收益小，很多公司情愿多招一个测试人员，也不愿意自己搭建一套UI自动化测试系统。

前几年使用TDD模式和XCode自带的XCTest开发过“Lighten”的早期版本，但后来由于各种原因，测试用例“年久失修”基本已经报废，现在基本全靠人工测试。在使用TDD模式开发的时候，优点挺多，比如能增强自己的全局思维，跳出牛角尖，从使用者的角度去设计接口，减少了很多冗余代码。当然缺点也明显，比如开发人员要把大量时间用在编写测试用例上，而且随着版本的迭代更新，测试用例也要跟着更新，大大的增加了开发人员的工作量。

2.目的

• 在APP交到测试或产品手里的时候，保证最起码页面显示和跳转逻辑等功能是正确的；
• 减少后期的开发迭代过程中，基本功能的自测时间；

3.UI自动化测试框架的选择

基本要求

• 支持不同平台的一套框架，包括安卓、苹果和前端等；
• 集成自动化框架，对原有项目的侵入尽量要小，接入成本尽量低；
• 稳定性要好；
• 可扩展性好；

市场上有很多自动化的框架，比如：Instrumentation、UIAutomator、Appium、UIAutomation、Calabash-ios等待，那我们应该怎样去选择呢？

大厂已经为我们开好路了，我们直接上车即可。

那么什么是Appium呢？

原文是英文的，我这里做下总结。

说白了，Appium就是一个适用于native、hybird、mobile web和desktop apps等开发模式并支持模拟器（iOS、Android）和真机（iOS、Android、Windows、Mac）测试的、开源的跨平台自动化测试工具。Appium支持iOS、Android、Windows等多个平台的应用程序自动化测试，而且每个平台都有一个或多个驱动程序支持，我们可以根据不同的平台安装和配置驱动程序，具体的看上面文档。

Appium的优点

• 1、所有平台都使用标准化的APIs，你无需重新编译和修改你的应用；
• 2、你可以使用任何你喜欢的与WebDriver兼容的语言（如：Java、Objective-C、JavaScript、PHP、Python、Ruby、C#、Clojure、Perl），结合Selenium WebDriver API和指定语言的客户端框架编写测试用例；
• 3、你可以使用任何测试框架；
• 4、Appium已经内建moblie web和hybird app支持。在同一个脚本中，你能在原生自动化和webView自动化中无缝切换，因为他们都使用了标准的WebDriver模型，这已经成为web自动化测试的标准；

Cucumber

按照惯例，这里做下总结：

什么叫做用普通语言来描述测试用例呢，看下具体的案例，我的“引导页”的测试用例：

@guidepage
Feature: 引导页
  1.首次安装应用，判断是否展示引导页；
    滑到最后一张，判断是否展示“登录/注册”和“进入首页”两个按钮；
    点击“登录/注册”按钮，判断是否展示登录界面。
  2.滑动到最后一张引导页，点击“进入首页”按钮，判断引导页是否还存在。

  @guide_01
  Scenario: 首次安装应用，展示引导页；滑动到最后一张引导页，展示“登录/注册”和“进入首页”两个按钮
    When 展示引导页
    Then 滑动到最后一页
    Then 展示“登录/注册”和“进入首页”两个按钮
    When 点击“登录/注册”按钮
    Then 展示登录界面

  @guide_02
  Scenario: 点击最后一张引导页“进入首页”按钮，判断引导页是否还存在
    When 滑动到最后一张引导页，点击“进入首页”按钮
    Then 退出引导页

当然也支持全中文版的，但是感觉区分没那么明显，可以通过cucumber --i18n-languages语句查看支持的语言(前提是已经配置好环境)，比如中文的，在终端执行cucumber --i18n-keywords zh-CN:

| feature | "功能"  |
| background  | "背景"  |
| scenario  | "场景", "剧本"  |
| scenario_outline | "场景大纲", "剧本大纲"  |
| examples  | "例子"  |
| given | "* ", "假如", "假设", "假定" |
| when  | "* ", "当" |
| then  | "* ", "那么"  |
| and | "* ", "而且", "并且", "同时" |
| but | "* ", "但是"  |
| given (code)  | "假如", "假设", "假定"  |
| when (code) | "当" |
| then (code) | "那么"  |
| and (code)  | "而且", "并且", "同时"  |
| but (code)  | "但是"  |

4.环境配置

Cucumber

Appium环境配置

环境弄好了，赶紧搞个案例爽一下。

5.案例

(1)、新建文件夹存放项目(AutoTestDemo)

cd Desktop
mkdir AutoTestDemo

进入 AutoTestDemo 目录

(2)、初始化cucumber

cucumber --init

执行上面命令，会生成如下目录结构:

features # 存放feature的目录
├── step_definitions # 存放steps的目录
└── support # 环境配置
    └── env.rb

(3)、创建文件

创建Gemfile文件

touch Gemfile

打开Gemfile，导入Ruby库

source 
 
gem 'appium_lib',         '~> 9.7.4'
gem 'rest-client',        '~> 2.0.2'
gem 'rspec',              '~> 3.6.0'
gem 'cucumber',           '~> 2.4.0'
gem 'rspec-expectations', '~> 3.6.0'
gem 'spec',               '~> 5.3.4'
gem 'sauce_whisk',        '~> 0.0.13'
gem 'test-unit',          '~> 2.5.5' # required for bundle exec ruby xunit_android.rb

(4)、安装ruby依赖库

# 需要先安装bundle
gem install bundle

# 安装ruby依赖
bundle install

(5)、新建apps目录

apps目录用于存放，被测试的app包

mkdir apps

运行目标项目，在Products文件夹中找到.app结尾的包，放到apps目录下，等待测试。

(6)、配置运行基本信息

• 1.进入features/support目录，新建appium.txt文件
• 2.编辑appium.txt文件，这里只配置了iOS的模拟器和真正代码

[caps]
# 模拟器
platformName = "ios"
deviceName = "iPhone X"
platformVersion = "11.2"
app = "./apps/AutoUITestDemo.app"
automationName = "XCUITest"
#noReset="true"

# 真机
# platformName = "ios"
# deviceName = "xxx"
# platformVersion = "10.3.3"
# app = "./apps/AutoUITestDemo.app"
# automationName = "XCUITest"
# udid = "xxxx"
# xcodeOrgId = "QT6N53BFV6"
# xcodeSigningId = "ZHH59G3WE3"
# autoAcceptAlerts = "true"  
# waitForAppScript = "$.delay(5000); $.acceptAlert();" # 处理系统弹窗

[appium_lib]
sauce_username = false
sauce_access_key = false

使用xcrun simctl list devices语句查看系统支持的模拟器版本

• 3. 打开env.rb文件，配置启动入口

# This file provides setup and common functionality across all features.  It's
# included first before every test run, and the methods provided here can be
# used in any of the step definitions used in a test.  This is a great place to
# put shared data like the location of your app, the capabilities you want to
# test with, and the setup of selenium.

require 'rspec/expectations'
require 'appium_lib'
require 'cucumber/ast'

# Create a custom World class so we don't pollute `Object` with Appium methods
class AppiumWorld
end

caps = Appium.load_appium_txt file: File.expand_path('../appium.txt', __FILE__), verbose: true
# end
Appium::Driver.new(caps, true)
Appium.promote_appium_methods AppiumWorld

World do
  AppiumWorld.new
end

Before { $driver.start_driver }
After { $driver.driver_quit }

(7)、在features目录下，新建guide.feature文件，用来描述测试用例

@guidepage
Feature: 引导页
  1.首次安装应用，判断是否展示引导页；
    滑到最后一张，判断是否展示“登录/注册”和“进入首页”两个按钮；
    点击“登录/注册”按钮，判断是否展示登录界面。
  2.滑动到最后一张引导页，点击“进入首页”按钮，判断引导页是否还存在。

  @guide_01
  Scenario: 首次安装应用，展示引导页；滑动到最后一张引导页，展示“登录/注册”和“进入首页”两个按钮
    When 展示引导页
    Then 滑动到最后一页
    Then 展示“登录/注册”和“进入首页”两个按钮
    When 点击“登录/注册”按钮
    Then 展示登录界面

  @guide_02
  Scenario: 点击最后一张引导页“进入首页”按钮，判断引导页是否还存在
    When 滑动到最后一张引导页，点击“进入首页”按钮
    Then 退出引导页

我这里写了两个测试场景，分别测试弹出登录界面和进入首页。测试用例写好后，我们就开始编写脚本代码了，好激动。

(8)、在step_definitions目录下，新建guide.rb文件，用来存放脚本代码

• 在编写rb脚本之前，这里有个小技巧，就是先用cucumber语法运行一下项目，当然先保证Appium服务器是启动状态。
• 在终端进入项目下，执行cucumber命令。

• 然后把终端中提示我们要实现的部分拷贝下来，放到rb文件中即可。

• 最后我们只要在里面去实现我们的业务逻辑就行啦，具体的实现代码如下：

# author: BruceLi

=begin
  1.首次安装应用，判断是否展示引导页；
    滑到最后一张，判断是否展示“登录/注册”和“进入首页”两个按钮；
    点击“登录/注册”按钮，判断是否展示登录界面。
  2.滑动到最后一张引导页，点击“进入首页”按钮，判断引导页是否还存在。
=end


# 滚动引导页到最后一页
def swipe_to_last_guide_view
    guideIsExist = exists { id("Guide_Page_View") }
    if guideIsExist
      for i in 0...2
        swipe(direction: "left", element: nil)
        sleep(0.25)
      end
    end
  end
  
  # 跳过引导页
  def dismiss_guide_page
    guideExist = exists { id("Guide_Page_View") }
    puts guideExist ? "存在引导页面" : "不存在引导页面" 
    if guideExist
      swipe_to_last_guide_view
      sleep(1)
      button("Guide_Start_Btn").click
      sleep(0.25)
    end
  end


# @guide_01
#   首次安装应用，判断是否展示引导页； 
#   滑到最后一张，判断是否展示“登录/注册”和“进入首页”两个按钮； 
#   点击“登录/注册”按钮，判断是否展示登录界面。
When(/^展示引导页$/) do
    guideIsExist = exists { id("Guide_Page_View") } 
    puts guideIsExist ? "存在引导页面" : "不存在引导页面" 
    expect(guideIsExist).to be true 
end

Then(/^滑动到最后一页$/) do
    swipe_to_last_guide_view
    sleep(1)
end

Then(/^展示“登录\/注册”和“进入首页”两个按钮$/) do
    $loginBtnIsExist = exists { id("Guide_Login_Btn") }
    puts $loginBtnIsExist ? "存在“登录/注册”按钮" : "不存在“登录/注册”按钮" 
    expect($loginBtnIsExist).to be true

    startBtnIsExist = exists { id("Guide_Start_Btn") }
    puts startBtnIsExist ? "存在“进入首页”按钮" : "不存在“进入首页”按钮" 
    expect(startBtnIsExist).to be true
end

When(/^点击“登录\/注册”按钮$/) do
    if $loginBtnIsExist
        button("Guide_Login_Btn").click
        
    else 
        puts "已登录"
    end
    sleep(1)
end

Then(/^展示登录界面$/) do
    if $loginBtnIsExist
        loginViewIsExist = exists { id("login_page") }
        puts loginViewIsExist ? "成功展示“登录界面" : "展示“登录界面”失败" 
        expect(loginViewIsExist).to be true
        sleep(1)
    end
end


# @guide_02 
#   滑动到最后一张引导页，点击“进入首页”按钮，判断引导页是否还存在。
When(/^滑动到最后一张引导页，点击“进入首页”按钮$/) do
    dismiss_guide_page
end

Then(/^退出引导页$/) do
    guideIsExist = exists { id("Guide_Page_View") } 
    puts guideIsExist ? "引导页面退出失败" : "成功退出“引导页面" 
    expect(guideIsExist).to be false
    sleep(2)
end

• 打开终端，运行cucumber --tags @guidepage效果，我这里是按照来运行的。

这里所有用到的id都是需要项目源码里面去设置accessibilityLabel属性的

// 例如引导页和最后一页的两个按钮的id设置为：
guideView.accessibilityLabel = "Guide_Page_View"
guideView.logtinButton.accessibilityLabel = "Guide_Login_Btn"
guideView.startButton.accessibilityLabel  = "Guide_Start_Btn"

// 登录界面
view.accessibilityLabel = "login_page"

如果某些页面定位不到可以设置属性isAccessibilityElement为true

(9)、元素定位、常用事件和断言等

元素定位

# 1、使用button查找按钮
first_button // 查找第一个button
button(value) // 查找第一个包含value的button，返回[UIAButton|XCUIElementTypeButton]对象
buttons(value) // 查找所有包含value的所有buttons，返回[Array<UIAButton|XCUIElementTypeButton>]对象
 
eg:
button("登录") // 查找登录按钮

# 2、使用textfield查找输入框
first_textfield // 查找第一个textfield
textfield(value) // 查找第一个包含value的textfield，返回[TextField]
 
eg:
textfield("用户名") // 查找

# 3、使用accessibility_id查找
id(value) // 返回id等于value的元素
 
eg:
id("登录") // 返回登录按钮
id("登录页面") // 返回登录页面

# 4、通过find查找
find(value) // 返回包含value的元素
find_elements(:class, 'XCUIElementTypeCell') // 通过类名查找
 
eg:
find("登录页面")

# 5、通过xpath查找
xpath(xpath_str)

# web元素定位：
# 测试web页面首先需要切换driver的上下文
web = driver.available_contexts[1]
driver.set_context(web)

# 定位web页面的元素
driver.find_elements(:css, ".re-bb") # 通过类选择器.re-bb定位css的元素

常用事件

// 通过坐标点击
tap(x: 68, y: 171)
 
// 通过按钮元素点击
button("登录").click

// 滑动手势
swipe(direction:, element: nil) // direction - Either 'up', 'down', 'left' or 'right'.
 
eg: 上滑手势
swipe(direction: "up", element: nil)

// wait
wait { find("登录页面") } // 等待登录页面加载完成
 
// sleep
sleep(2) // 延时2秒

断言

# 1. 相等
expect(actual).to eq(expected)  # passes if actual == expected
expect(actual).to eql(expected) # passes if actual.eql?(expected)
expect(actual).not_to eql(not_expected) # passes if not(actual.eql?(expected))

# 2、比较
expect(actual).to be >  expected
expect(actual).to be >= expected
expect(actual).to be <= expected
expect(actual).to be <  expected
expect(actual).to be_within(delta).of(expected)

# 3、类型判断
expect(actual).to be >  expected
expect(actual).to be >= expected
expect(actual).to be <= expected
expect(actual).to be <  expected
expect(actual).to be_within(delta).of(expected)

#  4、Bool值比较
expect(actual).to be_truthy   # passes if actual is truthy (not nil or false)
expect(actual).to be true     # passes if actual == true
expect(actual).to be_falsy    # passes if actual is falsy (nil or false)
expect(actual).to be false    # passes if actual == false
expect(actual).to be_nil      # passes if actual is nil
expect(actual).to_not be_nil  # passes if actual is not nil

# 5、错误
expect { ... }.to raise_error
expect { ... }.to raise_error(ErrorClass)
expect { ... }.to raise_error("message")
expect { ... }.to raise_error(ErrorClass, "message")

# 6、异常
expect { ... }.to throw_symbol
expect { ... }.to throw_symbol(:symbol)
expect { ... }.to throw_symbol(:symbol, 'value')

其它

可通过methods方法，查看元素所有可用的属性和方法

e.g. :
并且(/^点击返回$/) do
  puts driver.methods
end

输出结果为：
[:network_connection_type, :network_connection_type=, :location, :location=, 
:set_location, :touch, :lock, :unlock, :reset, :window_size, :shake, :launch_app, :close_app, :device_locked?, :device_time, :current_context, :open_notifications, 
:toggle_airplane_mode, :current_activity, :current_package, :get_system_bars, :get_display_density, :is_keyboard_shown, :get_network_connection, 
:get_performance_data_types, :available_contexts, :set_context, :app_strings, 
:install_app, :remove_app, :app_installed?, :background_app, :hide_keyboard, 
:press_keycode, :long_press_keycode, :set_immediate_value, :push_file, :pull_file, 
:pull_folder, :get_settings, :update_settings, :touch_actions, :multi_touch, :touch_id, 
:toggle_touch_id_enrollment, :ime_deactivate, :ime_activate, :ime_available_engines, :ime_active_engine, :ime_activated, :find_element, :find_elements, :local_storage, 
:session_storage, :remote_status, :rotate, :rotation=, :orientation, :session_id, 
:save_screenshot, :screenshot_as, :file_detector=, :[], :inspect, :first, :close, :all, 
:action, :quit, :get, :ref, :title, :script, :window_handle, :window_handles, :mouse, 
:keyboard, :browser, :navigate, :switch_to, :manage, :current_url, :page_source, 
:execute_script, :execute_async_script, :capabilities, :methods, :singleton_methods,
 :protected_methods, :private_methods, :public_methods, :to_yaml, 
:to_yaml_properties, :psych_to_yaml, :cucumber_instance_exec, :to_json, 
:instance_of?, :public_send, :instance_variable_get, :instance_variable_set, 
:instance_variable_defined?, :remove_instance_variable, :kind_of?, :instance_variables, :tap, :method, :public_method, :singleton_method, 
:awesome_print, :is_a?, :extend, :define_singleton_method, :awesome_inspect, 
:to_enum, :enum_for, :ai, :<=>, :===, :=~, :!~, :eql?, :respond_to?, :freeze, :object_id, :display, :send, :gem, :to_s, :nil?, :hash, :class, :singleton_class, :clone, :dup, :itself, 
:taint, :tainted?, :untaint, :untrust, :trust, :untrusted?, :frozen?, :!, :==, :!=, :send, :equal?, :instance_eval, :instance_exec, :id, :should, :should_not]

6.借助Appium来进行元素定位，步骤如下：

7.源码地址