1、原理与变迁

1.1 环境版本变迁

先来看下面的版本对应表

由上表可以得知：

iOS 8.0到9.3 之间的时候一直以 instruments 下的 UIAutomation为驱动底层技术

查阅资料说弊端是由于 instruments 的限制，单台 mac 只能对应单台设备，由于现在9.3之前的版本很少了，所以我在学习的时候也就忽略了这部分的内容，仅作为了解）；
iOS 9.3 之后的版本推出 XCUITest 工具，用以替代 UIAutomation，这个时候Appium需要1.6.0以上的版本才可以支持；

截止我写这篇博客，appium的版本已经更新到了1.15，所以这个也不用担心版本不够的问题了

再来看Appium对IOS原生定位方式Predicate的一段说明

Appium要求在iOS 10以上版本才可以用此方法，因为iOS 10之后苹果直接废弃了 UIAutomation(Xcode8之后)；而Facebook 推出 WebDriverAgent成为了主流（实现的 server 能够支持单台 mac 对应多个设备）；
Appium 在iOS 9.3 后全面采用 WebDriverAgent 的方案。

上面提到了XCUITest、WebDriverAgent，现在又说用appium，那么他们之间到底是什么关系，用appium做IOS自动化的架构原理又是如何？

1.2 架构原理

XCUITest是苹果开发的一个做IOS自动化测试的框架，需要了解些Swift等iOS编程知识
WebDriverAgent是Facebook开发的一个iOS自动化测试工具，先来看下面的这张原理图：
WDA在Client创建了一个Server，在手机端安装了一个叫作WebDriverAgentRunner 的一个应用；这个应用会接收来自 Server 的指令，并连接底层的 XCTest.framwork，让 XCTest.framwork 调用苹果API来操作手机进行自动化
而appium是把WebDriverAgentRunner 给集成进去了，因此实现了appium的跨平台能力

2、环境命令

这里对安装运行过程中的一些命令和环境问题做个总结归纳，具体的实施细节和踩坑可参考上一篇博客：
iOS自动化测试(一)-技术方案、环境配置与疯狂踩坑

2.1 常用命令

这里发现testerhome社区有位同学总结的很全面细致，就直接引用了，章节末尾会附上原文链接

1）libimobiledevice / ideviceinstaller 库，相当于 android 的 adb，是 Appium 底层用到的工具之一，用于获取 iOS 设备信息，常用命令如下：

查看当前所连接的设备

idevice_id -l # 显示当前所连接设备的 udid
instruments -s devices # 列出所有设备，包括真机、模拟器、mac

安装应用

ideviceinstaller -u [udid] -i [xxx.ipa] # xxx.ipa 为应用在本地的路径

卸载应用

ideviceinstaller -u [udid] -U [bundleId]

查看设备已安装的应用

ideviceinstaller -u [udid] -l # 查看设备安装的第三方应用
ideviceinstaller -u [udid] -l -o list_user # 同上，查看设备安装的第三方应用
ideviceinstaller -u [udid] -l -o list_system # 查看设备安装的系统应用
ideviceinstaller -u [udid] -l -o list_all # 查看设备安装的所有应用

获取设备信息

ideviceinfo -u [udid] # 获取设备信息
ideviceinfo -u [udid] -k DeviceName # 获取设备名称 同命令 idevicename
idevicename # 同上
ideviceinfo -u [udid] -k ProductVersion # 获取设备版本 10.3.3
ideviceinfo -u [udid] -k ProductType # 获取设备类型 iPhone 8，1
ideviceinfo -u [udid] -k ProductName # 获取设备系统名称

其他系统文件信息

ideviceinfo # 获取设备所有信息
idevicesyslog # 获取设备日志
idevicecrashreport -e test # 获取设备 crashlog，test 是文件夹需新建
idevicediagnostics # 管理设备状态 - 重启、关机、睡眠等

2）ios-deploy 常用命令

ios-deploy -c # 查看当前链接的设备
ios-deploy --[xxx.app] # 安装APP
ios-deploy --id [udid] --uninstall_only --bundle_id [bundleId] # 卸载应用
ios-deploy --id [udid] --list_bundle_id # 查看所有应用
ios-deploy --id [udid] --exists --bundle_id # 查看应用是否安装

3） carthage，项目依赖管理，主要是 WebDriverAgent 使用，WebDriverAgent 是用它做项目依赖的；公司 iOS 项目也使用 carthage，类似于 java 的 maven；

4） ios-deploy、ideviceinstaller 类似 android 的 adb；

5） authroize-ios，iOS 授权工具，主要用于模拟器中一些权限的授权；

npm install -g authroze-ios
sudo authroze-ios

2.2 环境总结

上面提到的那位同学依然总结的很好，因为原文注明了禁止转载，所以尊重原创(原创确实不易，自己写博客就会有体会~)这部分就直接附上链接，供大家去原文参考： https://testerhome.com/topics/10068 当然，具体的实施细节有需要的伙伴依然可以参考我之前的文章

3、Appium的iOS自动化实现

这里使用上一篇介绍的appium自带的测试软件UICatalog来进行演示

3.1 控件属性获取

在Android自动化的时候，我们用uiautomatorview或者appium-desktop可以实现dom的解析以获取元素属性，iOS同样也有两种方法： 1）WebDriverAgent - Inspector 在WDA启动后，浏览器输入http://192.168.0.105:8100/inspector便可以得到如下场景

但是这个工具不是很好用，无法进行交互且可能因为环境版本问题而造成使用不顺利，所以我们还是推荐使用appium-desktop 2）appium-desktop 这个对于用appium做过移动端自动化的应该很熟悉了，打开解析后就是如下场景

3.2 定位方式

以定位Buttons并点击为例

从上图的dom中我们可以看到iOS的控件有type、value、name、label等属性

name和label大多数都是一样的，可以把name理解为id，直接使用AccessibilityId可以完成定位(也是最常用的定位方式)：
```
iosDriver.findElementByAccessibilityId("Buttons").click();
```
iOS自动化还支持原生IosNsPredicate定位方式，这种方式灵活度很高，可以指定任意属性：
```
iosDriver.findElementByIosNsPredicate("value=='Buttons'").click();
iosDriver.findElementByIosNsPredicate("label=='Buttons'").click();
iosDriver.findElementByIosNsPredicate("name=='Buttons'").click();
```
上面的是用"=="的形式，也是最常用的一种方式，除此之外，官网说明中还提供了各种吧运算符和逻辑符号等：
- 基础比较
  >= , =>：大于或等于
  <= , =< ：小于或等于
  >：大于
  <：小于
  != , <>：不等于
  BETWEEN：介于两数之间(闭区间)
- 布尔值
  TRUEPREDICATE：值一直为true
  FALSEPREDICATE：值一直为false
- 逻辑操作符
  AND , && - Logical AND.
  OR , || - Logical OR.
  NOT , ! - Logical NOT.
  经常在需要多个属性一起定位的时候就常用AND
```
iosDriver.findElementByIosNsPredicate("type=='XCUIElementTypeStaticText' AND name=='Buttons'").click();
```
- 字符串比较
  BEGINSWITH：以什么开头
  CONTAINS：包含
  ENDSWITH：以什么结尾
  MATCHES：正则表达式比较
- Xpath
  当然少不了万能的Xpath,iOS自动化也支持xpath定位：
```
iosDriver.findElementByXPath("(//*[@type='XCUIElementTypeStaticText'])[7]" ).click();
```

还有很多操作，例如LIKE通配符等，因为平常用到的比较少,我也就没继续研究，绝大多数情况使用AccessibilityId、xpath、IosNsPredicate配上简单的比较符就足够了，感兴趣研究的同学可参考官网：
http://appium.io/docs/en/writing-running-appium/ios/ios-predicate/index.html#boolean-value-predicates

3.3 Capabilities设置

这里仅列出与Android自动化中Capabilities设置不同的地方

platformName：系统名，填写ios
deviceName：设备名称，Android中只要有值就行，但是iOS中需要你填写正确的设备名称，可以使用instruments -s命令查找
platformVersion：手机的系统版本，填写9.3以上就可以了，因为之前介绍过appium在iOS 9.3版本以后才支持 XCUITest ；实测填写9.3以前的版本会报错

这个参数可能还和appium的版本有关，实测使用appium-desktop自带的1.15版本的server，不使用platformVersion也可以运行成功，本地的1.14版本的appium-server运行就必须有此参数；所以保险起见还是都加上为好。

udid：手机的id号，真机的时候需要填写，可以通过idevice_id -l命令获得，也可以填写auto，系统会自动执行idevice_id命令去获得
xcodeOrgId：签名ID，在使用苹果账号构建完成项目后悔生成一个ID号，在构建记录中的sign中获取
bundleId：需要启动的应用的bundleId，类似于Android中的包名一样
xcodeSigningId：固定写法，填写iPhone Developer
automationName：填写XCUITest，指定使用XCUITest定位
usePrebuiltWDA：填写true的话就使用上一次加载好的WDA，增加执行效率
app：填写App在本地的路径

以上就是常用的一些基本的Capabilities配置，其他更多的配置可参考官方文档：
http://appium.io/docs/en/writing-running-appium/caps/index.html#ios-only-using-xcuitest
https://github.com/appium/appium-xcuitest-driver

4、运行效果

理论需要实践来论证，检验一下实际运行效果

4.1 测试代码

    @Test
    void testIos() throws MalformedURLException {
        DesiredCapabilities capabilities = new DesiredCapabilities();
        capabilities.setCapability("platformName","ios");
        capabilities.setCapability("deviceName","iPhone (2)");
        capabilities.setCapability("platformVersion","9.0");
        capabilities.setCapability("udid","auto");
        capabilities.setCapability("xcodeOrgId","7X8JxxxRH9"); //这里需要填你自己的OrgId
        capabilities.setCapability("bundleId","com.testerallen.apple-samplecode.UICatalog"); //这里需要填你自己的bundleId
        capabilities.setCapability("xcodeSigningId","iPhone Developer");
        capabilities.setCapability("usePrebuiltWDA","true");
        capabilities.setCapability("automationName","XCUITest");
        IOSDriver iosDriver = new IOSDriver(new URL("http://127.0.0.1:5723/wd/hub"),capabilities);
        iosDriver.manage().timeouts().implicitlyWait(5, TimeUnit.SECONDS);
        System.out.println(iosDriver.getPageSource());
//        iosDriver.findElementByAccessibilityId("Buttons").click();
//        iosDriver.findElementByIosNsPredicate("value=='Buttons'").click();
//        iosDriver.findElementByIosNsPredicate("label=='Buttons'").click();
//        iosDriver.findElementByIosNsPredicate("name=='Buttons'").click();
//        iosDriver.findElementByXPath("(//*[@type='XCUIElementTypeStaticText'])[7]" ).click();
        iosDriver.findElementByIosNsPredicate("type=='XCUIElementTypeStaticText' AND name=='Buttons'").click();
    }

以上所有的定位方式均实际运行测试通过，运行效果一样，下面就只展示一种定位方式的运行效果，其余的可自行验证

4.2 运行效果

参考链接：