本文介紹如何在Windows下構建iOS APP自動化測試環境，採用的主要工具為tidevice，WebDriverAgent，facebook-wda或者appium。

• 測試架構介紹
  • WebDriverAgent原理分析
  • tidevice原理分析
• iOS 裝置安裝 wda
  • 1、安裝Xcode
  • 2、下載WebDriverAgent
  • 3、Xcode開啟WebDriverAgent
  • 4、Xcode新增開發者帳戶
  • 5、專案配置
  • 6、專案構建及測試
• 安裝iTunes
• 安裝tidevice
• 啟動WDA
• appium自動化（未成功）
• facebook-wda自動化
• 常見問題

測試架構介紹

下面是本文搭建的iOS自動化測試架構原理圖：

1. 手機端的WDA Runner（WebDriverAgent）類似於appium測試框架中的 UIAutomator Server，將從客戶端接收到的控制命令轉換為XCUITest 相關API操作，實現對應用介面的控制。WebDriverAgent應用需要通過xcode編譯安裝。
2. usbmuxd是蘋果提供的一個服務，用於USB和TCP協議之間的轉換，實現在沒有網路的情況下也可以連線裝置，iTunes和Xcode就使用到了這個服務，所以在環境安裝中需要在windows上安裝一個iTunes。
3. WDA的啟動使用阿里開源的tidevice工具。
4. Language Bindings為不同語言的測試指令碼，比如基於python語言的facebook-wda，基於go語言的gwda等。

WebDriverAgent原理分析

WebDriverAgent是Facebook 在2015年的 SeleniumConf 大會上推出了一款iOS移動測試框架。它在 iOS 端實現了一個 WebDriver server ，通過這個 server 來實現遠端控制 iOS 裝置。它主要通過連線XCTest.framework來呼叫Apple的API實現對裝置的操作。

WebDriverAgent採用C/S架構，整合appium使用的WebDriver協議規範，通訊協議使用Mobile JSON Wire Protocol。

1. WDAClient：WDA的客戶端，測試庫facebook-wda 就是 WDA 的 Python 客戶端庫，通過HTTP協議（Mobile JSON Wire Protocol）與WebDriverAgent進行通訊。
2. WebDriverAgentRunner：執行在手機上的WDA server，預設監聽埠為8100，主要功能包括①接收WDAClient的請求並將操作命令傳送給XCTest.framework。②將響應傳送給WDA Client

tidevice原理分析

前面介紹了iOS的自動化需要通過WebDriverAgent來實現，一種常見的解決方案是使用xcodebuild來啟動WebDriverAgent，而xcode需要Mac系統，也就是必須在MAC上進行iOS自動化測試。

tidevice 是阿里開源的一個基於Python的iOS自動化工具，通過逆向iOS通訊協議，模擬xcodebuild與手機進行通訊，向手機發送特定的指令，來啟動WDA，從而可以脫離Mac電腦，能夠在Linux、Windows上執行iOS自動化。tidevice基於python實現了libimobiledevice中的功能。

tidevice通過usbmuxd與手機通訊來啟動WDA，通過建立一個TCP連線到usbmuxd的/var/run/usbmuxd TCP埠，然後usbmuxd將請求傳送到USB連線的iPhone上。上面提到的libimobiledevice就是一個跨平臺的用於與iOS裝置進行通訊的庫。

iOS 裝置安裝 wda

本文所用的環境：

• macOS版本：macOS Big Sur 11.4

• Xcode版本：Version 12.5.1 (12E507)

• iOS 裝置： iPhone12 mini（14.6）

• Windows系統版本：Windows 10 家庭中文版

1、安裝Xcode

app store 下載安裝iOS開發環境Xcode。

2、下載WebDriverAgent

使用appium維護的WebDriverAgent，專案地址：https://github.com/appium/WebDriverAgent。

$ git clone https://github.com/appium/WebDriverAgent.git

現在不需要執行下面的指令碼了，作者已經刪除：

$ ./Scripts/bootstrap.sh

3、Xcode開啟WebDriverAgent

雙擊WebDriverAgent中的WebDriverAgent.xcodeproj檔案，這是一個xcode專案檔案。

4、Xcode新增開發者帳戶

Xcode -> Preference

5、專案配置

設定Team為你新增的帳戶，修改Bundle Identifier為唯一名稱

設定完成後，選擇Scheme為WebDriverAgentRunner

選擇Destination為你連線的iPhone。

6、專案構建及測試

然後點選左上角的三角符號進行build，或者點選Product -> Build；

Build成功之後，點選Product -> Test；

可以看到WebDriverAgent安裝到了你的iPhone上

以上是我的WDA安裝配置過程，如果有問題可以參考文件：https://github.com/appium/appium-xcuitest-driver/blob/master/docs/real-device-config.md

安裝iTunes

因為iTunes裡面有usbmux驅動，需要安裝一下它。

下載安裝Windows 版 iTunes方法：https://support.apple.com/zh-cn/HT210384

iTunes安裝成功後，連線上你的iPhone：

安裝tidevice

tidevice用於啟動WDA，它可以執行在Windows上，也支援Mac和Linux。專案地址：https://github.com/alibaba/taobao-iphone-device。 要求Python版本3.6+。

pip安裝tidevice：

$ pip3 install -U "tidevice[openssl]"

檢視是否安裝成功：

$ tidevice version
tidevice version 0.4.14

列出連線裝置

$ tidevice list
List of apple devices attached
00008101-000255021E08001E iPhone11
$ tidevice list --json
[
    {
        "udid": "00008101-000255021E08001E",
        "name": "iPhone11"
    }
]

檢視裝置資訊

$ tidevice info

tidevice的更多使用方法可參考https://github.com/alibaba/taobao-iphone-device#readme 。

啟動WDA

檢視安裝的WDA應用：

$ tidevice applist
com.apple.store.Jolly Apple Store 509000
com.apple.Keynote Keynote 講演 10.1
com.facebook.WebDriverAgent.XXXXXtest.xctrunner WebDriverAgentRunner-Runner 1.0
com.apple.Numbers Numbers 表格 10.1
com.apple.iMovie iMovie 剪輯 229
com.apple.mobilegarageband 庫樂隊 2.3.8
com.apple.clips 可立拍 2.1.1
com.apple.Pages Pages 文稿 10.1

使用tidevice啟動WDA

$ tidevice -u [裝置 udid] wdaproxy -B [wda 的 bundle Id] --port 8100 # 執行 XCTest 並在PC上監聽8100埠

• UDID（ Unique Device Identifier）是iOS裝置的唯一識別碼，可以通過xcode中檢視，也可以使用上面介紹的tidevice list命令。
• Bundle ID（Bundle identifier）為應用 ID，是iOS應用的唯一標識。是你編譯WDA應用設定的名稱，可通過tidevice applist命令檢視。
• 手機裝置中 wda 的預設監聽埠為8100，此命令將手機的8100埠對映到了PC上的8100埠。
• tidevice xctest --debug：可用於檢視詳細日誌

瀏覽器訪問http://127.0.0.1:8100/status 可以看到手機的狀態資訊。

{
  "value" : {
    "message" : "WebDriverAgent is ready to accept commands",
    "state" : "success",
    "os" : {
      "testmanagerdVersion" : 28,
      "name" : "iOS",
      "sdkVersion" : "14.5",
      "version" : "14.6"
    },
    "ios" : {
      "ip" : "192.168.102.47"
    },
    "ready" : true,
    "build" : {
      "time" : "Jul 17 2021 18:57:32",
      "productBundleIdentifier" : "com.facebook.WebDriverAgentRunner"
    }
  },
  "sessionId" : "EAB73269-5D5B-45EB-913B-2BAA21FE2830"
}

測試一下用tidevice開啟iPhone的【設定】：

$ tidevice launch com.apple.Preferences

其中【設定】的Bundle ID可通過如下命令檢視：

$ tidevice ps
$ tidevice ps --json

appium自動化（未成功）

參考：https://testerhome.com/topics/29230

安裝appium：https://github.com/appium/appium-desktop/releases。 我安裝的版本是1.21.0

安裝完成後啟動Appium

配置資訊：

{
  "platformName": "ios",
  "platformVersion": "14.6",
  "deviceName": "iPhone11",
  "udid": "00008101-000255021E08001E",
  "bundleId": "com.facebook.WebDriverAgent.XXXXXtest.xctrunner",
  "webDriverAgentUrl": "http://127.0.0.1:8100",
  "noReset": true,
  "usePrebuiltWDA": false,
  "useXctestrunFile": false,
  "skipLogCapture": true,
  "automationName": "XCUITest"
}

配置完成後點選【Start Session】，發現連不上，檢視日誌報如下錯誤資訊：

WDA is not response in 30 second, check again after 1s

在issue裡面也有人遇到這個報錯，他們是概率性的，我失敗的概率是100%，完全連不上，折騰一會，還是沒解決，果斷放棄（後面解決了再更新上來），懷疑是我的WDA安裝有問題，但嘗試使用facebook-wda進行自動化測試，發現是OK的，遂再次放棄appium。

facebook-wda自動化

facebook-wda基於python語言，沒有像appium那樣啟動一箇中間服務appium server，這也是appium支援多語言的原因。facebook-wda相比appium更加簡潔，功能也比較多，appium有的功能基本都提供了。

facebook-wda專案地址：https://github.com/openatx/facebook-wda

安裝：

pip3 install -U facebook-wda

測試：

import wda

c = wda.Client('http://localhost:8100') # 8100為啟動WDA設定的埠號
# c.app_current() # 顯示當前應用資訊，主要用於獲取bundleId，也可以使用tidevice ps 命令
c.session().app_activate("com.apple.Preferences")  # 開啟設定
# c.session().app_terminate("com.apple.Preferences") # 退出設定
c(name="搜尋").set_text("NFC")  # 搜尋 NFC
c(name="NFC").click() # 點選NFC
c(xpath='//Switch').exists # 判斷NFC開關是否存在
c(xpath='//Switch').get().value # 獲取NFC開關狀態

常見問題

1、解決iPhone連上MAC之後會不斷重連的問題：
殺掉usbd：

$ sudo killall -STOP -c usbd

2、xcode編譯WDA時可能遇到沒有指定iOS版本檔案，可以嘗試下載對應版本的支援檔案。（我使用的Xcode 12.5.1 有iOS 14.6）

相應iOS版本支援檔案專案地址：https://github.com/iGhibli/iOS-DeviceSupport/tree/master/DeviceSupport

將下載的檔案放到下面的目錄中：Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/DeviceSupport

3、wda Build成功，出現Unable to copy symbols from this device錯誤

大概率是xcode版本低了，需要升級一下code。