1. Appium介绍

Appium是由nodejs的express框架写的Http Server。Appium不是它自己创建一套新的测试框架，是将现有的优秀的框架进行了集成，以Selenium WebDriver的协议(JsonWireProtocol/Restful web service）统一起来. 使得这个框架满足很多的需求。Appium启动自动化测试后，在被测设备上启动一个server，监听来自Appium server的指令。不同的平台（如IOS，Android）采用不同的运行和交换方式。Appium将某个桩程序“侵入”平台，用于接受指令，来完成测试脚本的运行。

2. 特性：

1) 跨平台， native hybrid webview(H5)

2) 跨设备， android iOS

3) 跨app，可以在多个app之间交互

4) 不依赖APP开源代码( Android 对H5的支持需要代码支持，这里不细说)

5) 支持Selenium WebDriver / Selenium Grid

6) 跨语言， java python ruby nodejs

7) Open Source

3. appium加载的过程图解：

4. Appium的加载过程说明

1) 调用Android adb完成基本的系统操作

2) 向Android上部署bootstrap.jar

3) bootstrap.jar Forward Android的端口到PC机器上

4) PC上监听端口接收请求，使用webdriver协议

5) 分析命令并通过forward 端口发给bootstrap.jar

6) bootstrap.jar接收请求并把命令发给uiautomator

7) ui automator执行命令

5. 初步认识appium工作过程

1) appium有C/S模式

2) appium是基于webdriver协议对移动设备自动化api扩展而成的，所有具有和webdriver一样的特性，比如多语言支持。

3) webdriver是基于http协议的，第一连接会建立一个session会话，并通过post发送一个json告知服务端相关测试信息。

4) 对于Android来说，4.2以后是基于UiAutomator框架实现查找注入事件的，4.2以前则是instrumentation框架的，并封装成一个叫Selendroid提供服务。

5) 客户端只需要发送http请求实现通讯，意味着客户端就是多语言支持的。

6) appium服务端是node.js写的，所以安装那个平台都是先安装node，然后npm install -g appium(需要FQ)。

6. bootstrap介绍、

1) bootstrap的作用

bootstrap是Appium运行在安卓测试机的一个UIAutomator测试脚本，该脚本的唯一功能就是在目标机器开启一个socket服务器来把一个session中Appium从PC端过来的命令发送给UiAutoamtor来执行处理。它会监听4724端口获得命令，然后交给UiAutomator来处理。

2) Bootstrap

首先，bootstrap是uiautomator的测试脚本，它的入口类bootstrap继承于UiautomatorTestCase，所以Uiautomator可以正常运行它，它也可以正常使用uiautomator的方法，这是就是appium的命令可以转换成uiautomator的关键；
其次，bootstrap是一个socket服务器，专门监听4724端口过来的appium的连接和命令数据，并把appium的命令转换成uiautomator的命令来让uiautomator进行处理；
最后，bootstrap处理的是从PC端传过来的命令，而非一个文件。

7. 所使用的技术

1) Android上使用了instrumentation和uiautomator两套技术
ios使用uiautomation

2) 同时支持Firefox，并可扩展其他平台。

3) 默认开启4723端口接收webdriver请求可，4723是appium服务，专门和脚本打交道；

4) 默认开启4724，用于和Android设备通讯，新版本的appium Android增加了UIautoamator2的支持，iOS换成了XCUItest

8. capabilities

capabilities是一些键值对的集合。客户端将键值对发送给appium服务端，用来告诉服务端怎样开始测试。

9. 工作原理

1) 启动方式：Appium启动时会创建一个http://127.0.0.1:4723/wd/hub服务端(相当于一个中转站)，脚本会告诉服务器我要做什么，服务端再去跟设备打交道。

2) 整体架构：

Appium的整体架构是C/S模式，整体流程（返回顺序为逆向）：脚本请求 ——> 4723端口appium server ——> 解析参数给PC端4724端口 ——> 发送给设备4724端口 ——> 通过设备4724端口发给bootstrap.jar ——> Bootstrap.jar把命令发给uiautomator

3) 原理图

4) session

Session在计算机中，尤其是在网络应用中，称为“会话控制”。Session 对象存储特定用户会话所需的属性及配置信息，对应到这里其实就是desiredCapabilities中的配置信息参数。脚本通过POST /session这个URL，然后传入Desired Capabilities就可以开启session了，由于这是第一次请求创建session，所有并没有一个已创建的session id，所以appium server会调用android driver（appium升级到2.0.0后，原有的AppiumDriver函数变成抽象函数了，需更改为AndroidDriver）为client生成一个session并且生成一个与此session相关联的session id，这个 session id将被在本次响应中返回给客户端保存，当下次脚本发出操作请求时就会自带session id为唯一标识，代表所打开的设备，Appium server会按照此session id把这个session检索出来使用，脚本向appium server发送的请求即是存在于创建的session中的。

Session 的作用就是它在appium服务上保持设备的状态信息，供在任何时间进行访问，在多次的操作行为中，存储在 Session对象中的配置信息将不会丢失，而是在整个用户会话中一直存在下去，整个测试进程中设备与程序的联系不会断开，也不需要每次都发送带配置信息的请求，程序都知道对哪个设备进行测试操作。当测试结束后，需关闭webdriver，driver.quit()会关闭所有关联窗口和session，并且也会把进程也关闭。

5) 数据传递过程

解析参数给PC端4724端口 ——> 发送给设备4724端口 ——> 通过设备4724端口发给bootstrap.jar ——> Bootstrap.jar把命令发给uiautomator：

创建session成功之前，就已将bootstrap.jar放入手机中，并开启设备上的基于appium bootstrap的socket服务，绑定本机和boostrap通信的端口号4724用于和Android设备通讯，默认监听4724端口，等待client的连接。

Appium server将脚本的请求解析后给到4724端口，通过设备的4724端口转发解析后的请求， 此时，对于socket服务来说，appium server就充当了client的角色，appium server通过4724端口主动去请求设备上的socket服务，即向socket服务发送请求，即bootstrap.jar，Bootstrap.jar再把Appium的命令转换成uiautomator的命令来让uiautomator进行处理。有请求就有返回，socket接收到请求后会做出响应，原路返回给脚本，然后脚本再进行下一次的请求。

网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。appium和手机的通信过程,主要是数据交换的一个过程，socket的作用是就是为了实现双向通信，它需要一对端口号，对应到这里就是4724，手机端的bootstrap就是socket-server端，appium server就是socket-client端。

关于socket的通信原理，先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。