Appium (1) — App 測試自動化框架
本文部分翻譯/摘錄自 Appium 官方文件以及 nishant@TestVagrant 所著之 Appium for Android，非常感謝他這份鉅細彌遺的導引。
本文將以簡介 Appium 為主。本系列將分為幾個部分：
- Appium (1)：跨平台 App 測試自動化框架
- Appium (2)：Test For Android
- Appium (3)：Test For iOS
- Appium (4)：Test For React Native
Appium
Appium 是一套開源的應用程式自動測試工具，它允許你在原生(Native)，混合(Hybrid)以及 Mobile Web 三種不同類型的應用程式上進行自動測試。
在此順道簡介一下不同應用程式類型間的差異：
- 原生(Native) 指的是以 iOS、Android 或 Windows 提供的 SDK 工具所撰寫的 Apps。例如手機內建的電話 App。
- 混合(Hybrid) 涵蓋所有主要以 ”webview“ 包裝層、再以原生控制項與 web 內容互動的 App，例如所有以 PhoneGap 技術封裝的專案。
- Mobile Web 基本上則是透過手機內瀏覽器呈現的 Web App。Appium 支援以 Safari/Chrome 或是封裝好的 built-in ‘Browser’ App 進行自動化測試。
所以，React Native 以及基於其上的 Exponent 基本上屬於原生(Native)類別，當然支援。而執行環境部分，則可以使用模擬器或是在實機上進行測試。
最重要的是，Appium 是跨平台的測試工具：它允許你針對多個平台（iOS / Android / Windows）使用相同的 API 撰寫測試；換句話說，平台間的測試組合能夠有效地重用。
關於更多 Appium 所支援平台的詳細資料，請參考官方的 Platform Support Doc。
Appium 架構與設計哲學
Appium 的自動化設計哲學可以被概括成以下四條原則：
- 你不應該為了自動化而修改或重新編譯（recompile）你的應用程式。
- 你不應該被鎖定在特定語言或框架之下撰寫、及進行測試。
- 自動化測試框架的不應該在 APIs 重造輪子，重複已經有的東西。
- 無論在名義上、精神上，或是實做上，自動化測試框架應該是開源的。
基於原則 #1，Appium 實際上使用平台（Android / iOS / Windows）原先就提供的自動化框架進行操作，所以我們不需要把加入某種 Appium 專用的 lib、程式碼，或是任何第三方的框架之類的東西到 App 裡。
基於原則 #2，Appium 使用 WebDriver API（aka “Selenium WebDriver”）作為 client-server 協定，所以只要能夠發送正確 HTTP 請求的語言，通通透過 REST API 拉進來做成大雜燴！
換句話說，你可以在本機執行測試，由遠端的 Appium Server 替你跑出結果，而且你可以用你喜歡的語言寫 test case；同時你測試的 App 就是你所發行的 App。
以下粗列 Appium 所使用的自動化框架及其對應版本：
- iOS: Apple’s UIAutomation
- Android 4.2+: Google’s UiAutomator
- Android 2.3+: Google’s Instrumentation. (Selendroid)
- Windows: Microsoft’s WinAppDriver (Supports UWP and Windows 10 PC).
Appium 整套架構大致如下圖：
基本上 Appium Server 就負責以下幾件事：
- 接收 Client 的連線
- 監聽指令
- 執行指令
- 回傳指令執行狀態Client / Server
Appium 的核心是一個公開 REST API 的 Web Server。它負責監聽來自 Client 的連線與指令、並且把執行結果以 HTTP 狀態的方式回應。
所以我們得以使用各種不同語言撰寫測試程式 — 只要該語言擁有 HTTP Client API 即可；當然，還是用現成的 Appium client libraries 會比較方便。
基於這樣的架構，我們也能把 Appium Server 跟實際執行測試的環境分開，甚至把 Server 託管在類似 Sauce Labs 這樣的雲端服務上，視需要以提供更多的靈活性。
Session
基於每種 client-library 的不同，Client 會以特定的方式始化一段 session 並且把一組叫做 ”desired capabilities“ 的 JSON object 用 POST 的方式丟給 Server。
當收到 JSON 之後，Server 會建立一組對應的 automation-session 並回傳一組用於發送其他指令的 session ID。
Desired Capabilities
基本上這是一組 Key-Value 的組合值，用來告訴 Appium Server 要操作怎樣的對象。 Capabilities 會影響 Server 在自動化測試過程中的行為，例如我們可以設定 platformName 的值為 iOS，告訴 Appium 我們要啟動一組 iOS 的 session。
或是，我們也能把 safariAllowPopups 設定為 true，確保在進行 Safari automation session 的過程中能夠允許以 javascript 的方是開啟一個新的視窗。
例如，以下定義告訴 Appium 我們要使用 Appium v1.5 啟動一組操作 OS 為 Android 6.0、設備叫做 device 的 session（實際上此為 Genymoton 模擬器）。
exports.android23 = {
browserName: '',
'appium-version': '1.5',
platformName: 'Android',
platformVersion: '6.0',
deviceName: 'device',
app: undefined
};如果你對其他 capabilities 的有興趣，請參考 capabilities doc。
Appium Server
Appium Server 是由 NodeJs 撰寫而成，你可以參考這份文件，自己 built && install 整個環境。或是直接經由 NPM 安裝：
$ npm install -g appium覺得 NodeJs 麻煩嗎？你喜歡的話可以由 appium.io 下載 Appium Desktop App，基本上就是已經封裝好 Server + GUI 介面，同時送一個可以讓你檢視 App 層次結構的 Inspector。
推薦使用
Appium Client & example tests
迫不及待想要開始你的自動化測試之旅嗎？
官網文件提到目前有 .NET, Java, Ruby, Python, PHP, JavaScript, C# 等 8 種語言支援 Appium 的 WebDriver 協定，你可以從這裡看到更多與 Client 端有關的資訊。
同時 Appium 官方也提供了這些語言的操作範例：Appium example tests。
