从 0 到 1 搭建移动 App 功能自动化测试平台 (3)：编
通过前面三篇文章，我们已经将iOS自动化功能测试的开发环境全部准备就绪，也学习了iOS UI控件交互操作的一般性方法，接下来，就可以开始编写自动化测试脚本了。
在本文中，我将在M项目中挑选一个功能点，对其编写自动化测试脚本，演示编写自动化测试用例的整个流程。
语言的选择：Python or Ruby？
之前介绍Appium的时候也提到，Appium采用Client-Server的架构设计，并采用标准的HTTP通信协议；Client端基本上可以采用任意主流编程语言编写测试用例，包括但不限于C#、Ruby、Objective-C、Java、node.js、Python、PHP。
因此，在开始编写自动化测试脚本之前，首先需要选定一门编程语言。
这个选择因人而异，并不涉及到太大的优劣之分，基本上在上述几门语言中选择自己最熟悉的就好。
但对我而言，选择却没有那么干脆，前段时间在Python和Ruby之间犹豫了很久，经过艰难的决定，最终选择了Ruby。为什么不考虑Java？不熟是一方面，另一方面是觉得采用编译型语言写测试用例总感觉太重，这活儿还是解释型语言来做更合适些。
其实，最开始本来是想选择Python的，因为Python在软件测试领域比Ruby应用得更广，至少在国内，不管是公司团队，还是测试人员群体，使用Python的会比使用Ruby的多很多。
那为什么还是选择了Ruby呢？
我主要是基于如下几点考虑的：
- 从Appium的官方文档来看，Appium对Ruby的支持力度，或者说是偏爱程度，貌似会更大些；在Appium Client Libraries列表中将Ruby排在第一位就不说了，在Appium Tutorials中示例语言就只采用了Ruby和Java进行描述。
- Appium_Console是采用Ruby编写的，在Console中执行的命令基本上可直接用在Ruby脚本中。
- 后续打算引入BDD（行为驱动开发）的测试模式，而不管是cucumber还是RSpec，都是采用Ruby开发的。
当然，还有最最重要的一点，身处于珠江三角洲最大的Ruby阵营，周围Ruby大牛云集，公司的好多业务系统也都是采用Rails作为后台语言，完全没理由不选择Ruby啊（测试用例还可以拉人一起写啊_）。
第一个测试用例：系统登录
在测试领域中，系统登录这个功能点的地位，堪比软件开发中的Hello World，因此第一个测试用例就毫无悬念地选择系统登录了。
在编写自动化测试脚本之前，我们首先需要清楚用例执行的路径，路径中操作涉及到的控件，以及被操作控件的属性信息。
对于本次演示的APP来说，登录时需要先进入【My Account】页面，然后点击【Login】进入登录页面，接着在登录页面中输入账号密码后再点击【Login】按钮，完成登录操作。
确定了操作路径以后，就可以在Appium Ruby Console中依次操作一遍，目的是确保代码能正确地对控件进行操作。
第一步要点击【My Account】按钮，因此先查看下Button控件属性。要是不确定目标控件的类型，可以直接执行page命令，然后在返回结果中根据控件名称进行查找。
[1] pry(main)> page :button
...（略）
UIAButton
name, label: My Account
id: My Account => My Account
nil
通过返回结果，可以看到【My Account】按钮的name、label属性就是“My Account”，因此可以通过button_exact('My Account')方式来定位控件，并进行点击操作。
[2] pry(main)> button_exact('My Account').click
nil
执行命令后，观察iOS模拟器中APP的响应情况，看是否成功进入“My Account”页面。
第二步也是类似的，操作代码如下：
[3] pry(main)> button_exact('Login').click
nil
进入到登录页面后，再次查看页面中的控件信息：
[4] pry(main)> page
...（略）
UIATextField
value: Email Address
id: Email Address => Email Address
UIASecureTextField
value: Password (6-16 characters)
id: Password (6-16 characters) => Password (6-16 characters)
UIAButton
name, label: Login
id: Log In => Login
登录 => Login
...（略）
第三步需要填写账号密码，账号密码的控件属性分别是UIATextField和UIASecureTextField。由于这两个控件的类型在登录页面都是唯一的，因此可以采用控件的类型来进行定位，然后进行输入操作，代码如下：
[5] pry(main)> tag('UIATextField').type 'leo.lee@dji.com'
""
[6] pry(main)> tag('UIASecureTextField').type '123456'
""
执行完输入命令后，在iOS模拟器中可以看到账号密码输入框都成功输入了内容。
最后第四步点击【Login】按钮，操作上和第二步完全一致。
[7] pry(main)> button_exact('Login').click
nil
执行完以上四个步骤后，在iOS模拟器中看到成功完成账号登录操作，这说明我们的执行命令没有问题，可以用于编写自动化测试代码。整合起来，测试脚本就是下面这样。
button_exact('My Account').click
button_exact('Login').click
tag('UIATextField').type 'leo.lee@dji.com'
tag('UIASecureTextField').type '12345678'
button_exact('Login').click
将以上脚本保存为login.rb文件。
但当我们直接运行login.rb文件时，并不能运行成功。原因很简单，脚本中的button_exact、tag这些方法并没有定义，我们在文件中也没有引入相关库文件。
在上一篇文章中有介绍过，通过arc启动虚拟机时，会从appium.txt中读取虚拟机的配置信息。类似的，我们在脚本中执行自动化测试时，也会加载虚拟机，因此同样需要在脚本中指定虚拟机的配置信息，并初始化Appium Driver的实例。
初始化代码可以通过Appium Inspector生成，基本上为固定模式，我们暂时不用深究。
添加初始化部分的代码后，测试脚本如下所示。
require 'rubygems'
require 'appium_lib'
capabilities = {
'appium-version' => '1.0',
'platformName' => 'iOS',
'platformVersion' => '9.3',
}
server_url = "http://0.0.0.0:4723/wd/hub"
Appium::Driver.new(caps: capabilities).start_driver
Appium.promote_appium_methods Object
# testcase: login
button_exact('My Account').click
button_exact('Login').click
tag('UIATextField').type 'leo.lee@dji.com'
tag('UIASecureTextField').type '123456'
button_exact('Login').click
driver_quit
优化测试脚本：加入等待机制
如上测试脚本编写好后，在Terminal中运行ruby login.rb，就可以执行脚本了。
运行命令后，会看到iOS虚拟机成功启动，接着App成功进行加载，然后自动按照前面设计的路径，执行系统登录流程。
但是，在实际操作过程中，发现有时候运行脚本时会出现找不到控件的异常，异常信息如下所示：
➜ ruby login.rb
/Library/Ruby/Gems/2.0.0/gems/appium_lib-8.0.2/lib/appium_lib/common/helper.rb:218:in `_no_such_element': An element could not be located on the page using the given search parameters. (Selenium::WebDriver::Error::NoSuchElementError)
from /Library/Ruby/Gems/2.0.0/gems/appium_lib-8.0.2/lib/appium_lib/ios/helper.rb:578:in `ele_by_json'
from /Library/Ruby/Gems/2.0.0/gems/appium_lib-8.0.2/lib/appium_lib/ios/helper.rb:367:in `ele_by_json_visible_exact'
from /Library/Ruby/Gems/2.0.0/gems/appium_lib-8.0.2/lib/appium_lib/ios/element/button.rb:41:in `button_exact'
from /Library/Ruby/Gems/2.0.0/gems/appium_lib-8.0.2/lib/appium_lib/driver.rb:226:in `rescue in block (4 levels) in promote_appium_methods'
from /Library/Ruby/Gems/2.0.0/gems/appium_lib-8.0.2/lib/appium_lib/driver.rb:217:in `block (4 levels) in promote_appium_methods'
from login.rb:28:in `<main>'
更奇怪的是，这个异常并不是稳定出现的，有时候能正常运行整个用例，但有时在某个步骤就会抛出找不到控件的异常。这是什么原因呢？为什么在Appium Ruby Console中单步操作时就不会出现这个问题，但是在执行脚本的时候就会偶尔出现异常呢？
原来，在我们之前的脚本中，两条命令之间并没有间隔时间，有可能前一条命令执行完后，模拟器中的应用还没有完成下一个页面的加载，下一条命令就又开始查找控件，然后由于找不到控件就抛出异常了。
这也是为什么我们在Appium Ruby Console中没有出现这样的问题。因为手工输入命令多少会有一些耗时，输入两条命令的间隔时间足够虚拟机中的APP完成下一页面的加载了。
那针对这种情况，我们要怎么修改测试脚本呢？难道要在每一行代码之间都添加休眠（sleep）函数么？
也不用这么麻烦，针对这类情况，ruby_lib实现了wait机制。将执行命令放入到wait{}中后，执行脚本时就会等待该命令执行完成后再去执行下一条命令。当然，等待也不是无休止的，如果等待30秒后还是没有执行完，仍然会抛出异常。
登录流程的测试脚本修改后如下所示（已省略初始化部分的代码）：
wait { button_exact('My Account').click }
wait { button_exact('Login').click }
wait { tag('UIATextField').type 'leo.lee@dji.com' }
wait { tag('UIASecureTextField').type '123456' }
wait { button_exact('Login').click }
对脚本添加wait机制后，之前出现的找不到控件的异常就不再出现了。
优化测试脚本：加入结果检测机制
然而，现在脚本仍然不够完善。
我们在Appium Ruby Console中手工执行命令后，都是由人工肉眼确认虚拟机中APP是否成功进入下一个页面，或者返回结果是否正确。
但是在执行自动化测试脚本时，我们不可能一直去盯着模拟器。因此，我们还需要在脚本中加入结果检测机制，通过脚本实现结果正确性的检测。
具体怎么做呢？
原理也很简单，只需要在下一个页面中，寻找一个在前一个页面中没有的控件。
例如，由A页面跳转至B页面，在B页面中会存在“Welcome”的文本控件，但是在A页面中是没有这个“Welcome”文本控件的；那么，我们就可以在脚本中的跳转页面语句之后，加入一条检测“Welcome”文本控件的语句；后续在执行测试脚本的时候，如果页面跳转失败，就会因为找不到控件而抛出异常，我们也能通过这个异常知道测试执行失败了。
当然，对下一页面中的控件进行检测时同样需要加入等待机制的。
登录流程的测试脚本修改后如下所示（已省略初始化部分的代码）：
wait { button_exact('My Account').click }
wait { text_exact 'System Settings' }
wait { button_exact('Login').click }
wait { button_exact 'Forget password?' }
wait { tag('UIATextField').type 'leo.lee@dji.com' }
wait { tag('UIASecureTextField').type '12345678' }
wait { button_exact('Login').click }
wait { text_exact 'My Message' }
至此，系统登录流程的自动化测试脚本我们就编写完成了。
To be continued ...
在本文中，我们通过系统登录这一典型功能点，演示了编写自动化测试用例的整个流程。
在下一篇文章中，我们还会对自动化测试脚本的结构进行进一步优化，并实现测试代码工程化。
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原文链接：http://debugtalk.com/post/build-app-automated-test-platform-from-0-to-1-write-iOS-testcase-scripts
