Macaca 基础原理浅析
今天简单分析一下Macaca的基础原理。这篇文章将以前面所分享的UI自动化Macaca-Java版实践心得中的demo为基础，进行一下实例讲解。Macaca的基本组成 通过对源码各个模块的分析，可以帮助我们对Macaca的整体构成有一个基础的认识。Macaca已经开源，相关的源码在对应的github上都可以下载:
https://github.com/macacajs。
大家会在alibaba集团的开源github上找到macaca的另一个仓库https://github.com/alibaba/macaca/,关于这两个仓库的关系这里简单讲一下，由于主仓库https://github.com/macacajs模块众多，所以在alibaba集团下的github上采用了alibaba/macaca,以方便管理，大家如果需要源码的话需要去macaca的主仓库查看，也就是https://github.com/macacajs。
http://udn.yyuap.com/data/attachment/forum/201612/09/134947lfzfhiigyv0chug3.jpg
备注：上图所有模块均可以在官方github上找到对应的源码 https://github.com/macacajs
模块拆分讲解：
Macaca
1. macaca-cli
Macaca提供的命令行工具
$macaca server 启动server
$macaca server --verbose 启动server并打印详细日志
$macaca doctor 检验当前macaca环境配置
2. app-inspector
macaca提供的元素查找工具，可以将app视图的结构以布局结构树的格式在浏览器上展示出来，用过点击某个元素，就可以方便的查询到该控件的基本信息，以方便查找。具体使用可参考官网: https://macacajs.com/inspector
3. UI Recorder
macaca提供的脚本录制工具，可以通过录制获得脚本，对于入门同学很有帮助。https://macacajs.com/recorder
WebDriver-Server
Macaca是按照经典的Server-Client设计模式进行设计的，也就是我们常说的C/S架构。WebDriver-server部分便充当了server这部分的角色，他的职责就是等待client发送请求并做出响应。
WebDriver-Client
client端简单来讲就是我们的测试代码，我们测试代码中的一些行为，比如控件查找、点击等，这些行为以http请求的方式发送给server,server接收请求，并执行相应操作，并在response中返回执行状态、返回值等信息。
也正是基于这种经典的C/S架构，所以client端具有跨语言的特点，macaca-wd，wd.java,wd.py分别是Macaca团队针对Js Java 以及Python的封装,只要能保证client端按照指定的要求发送Http请求，任意语言都可以。
DriverList
自动化要在不同的平台上跑，需要有对应平台的驱动，这部分驱动接收到来自server的操作命令，驱动各自平台的底层完成对应的操作。
1. Android
Macaca针对安卓平台的驱动集合
macaca-android 安卓驱动
macaca-adb 封装了安卓的adb命令，来实现一些adb的操作，比如安装、卸载、启动app、获取设备列表这些操作
android-unicode 经过封装后的输入法，解决中文输入的问题
uiautomator-client 将来自server的操作指令转换为UIAutomator可以识别的指令，驱动uiautomator完成对应的操作
android-performance 用于自动化测试安卓性能相关的支持
2. iOS
Macaca针对iOS平台的驱动集合
macaca-ios iOS驱动
xctest-client 同安卓的uiautomator-client异曲同工，对XCUITest的封装，将来自server的操作指令转换为XCUITest可以识别的指令，驱动XCUITest完成对应的操作
ios-simulator 用于对ios模拟器的支持，可以通过模拟器运行用例
remote-debug 用于远程调试
3. Hybrid
Macaca针对Hybrid的驱动集合。
macaca-chrome web测试驱动
macaca-chromedriver 驱动chrome浏览器
ios-webkit-debug-proxy 适用于iOS平台对webview的调试
4. Electron
Macaca针对pc端网页应用的支持
macaca-electron
Macaca执行流程图
了解了Macaca的组成模块以及他们各自的作用，下面我们看一下各个模块是如何组装起来实现自动化测试流程的，宝宝同样费了很大劲画了一张图如下：
http://udn.yyuap.com/data/attachment/forum/201612/09/134957ix7rb3lrb9kzfrrb.jpg
结合实例讲解Macaca基本原理：
以文章开始提到的demo为例(client以Java版为例) demo地址
源码克隆到本地并配置好Macaca相关环境后，我们来执行一次用例：
1. 启动macaca server
[*] ➜ bootstrap git:(master) ✗ macaca server --verbose
[*]
[*] >> request.js:24:12 pid:5499 get remote update info failed.
[*]
[*] >> index.js:17:12 pid:5503 webdriver server start with config:
[*]
[*] { port: 3456,
[*]
[*] verbose: true,
[*]
[*] always: true,
[*]
[*] ip: '30.30.180.23',
[*]
[*] host: 'MacBook-Pro.local',
[*]
[*] loaded_time: '2016-12-07 17:00:22' }
[*]
[*] >> middlewares.js:17:10 pid:5503 base middlewares attached
[*]
[*] >> router.js:129:10 pid:5503 router set
[*]
[*] >> webdriver sdk launched
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从这一步打印的信息我们可以看到，这一步实际上执行的是流程图中第一步的操作，启动server，建立连接，然后server返回所连接的ip以及端口号，因为我们是本地跑，所以ip实际上是本机的ip地址
2. 执行用例
以SampleTest为例，右键执行junitTest，稍作等待，就会看到系统自动启动了ios的模拟器并跑起来了用例。执行过程中的某个截图如下：
http://udn.yyuap.com/data/attachment/forum/201612/09/135002irqn3e52yqynf83c.jpg
首先我们来看一下对应用例启动的client端核心代码：
[*] @Before
[*]
[*] public void setUp() throws Exception {
[*]
[*] // 清除日志记录
[*]
[*] ResultGenerator.clearOldData();
[*]
[*] //清理截图重新记录
[*]
[*] File file = new File(Config.ScreenshotPath);
[*]
[*] deleteOldScreen(file);
[*]
[*] // 初始化应用基础信息
[*]
[*] JSONObject props = new JSONObject();
[*]
[*] if (Config.PLATFORM.equals("ios")) {
[*]
[*] // 创建ios实例
[*]
[*] props.put("app", Config.IOS_APP);
[*]
[*] props.put("platformName", Config.IOS_PLATFORM_NAME);
[*]
[*] props.put("deviceName", Config.IOS_DEVICE_NAME);
[*]
[*] driver.setCurPlatform(PlatformType.IOS);
[*]
[*] } else {
[*]
[*] //创建安卓实例
[*]
[*] props.put("app", Config.ADR_APP);
[*]
[*] props.put("platformName", Config.ADR_PLATFORM_NAME);
[*]
[*] driver.setCurPlatform(PlatformType.ANDROID);
[*]
[*] }
[*]
[*] // 覆盖安装
[*]
[*] props.put("reuse", Config.REUSE);
[*]
[*] JSONObject desiredCapabilities = new JSONObject();
[*]
[*] desiredCapabilities.put("desiredCapabilities", props);
[*]
[*] driver.initDriver(desiredCapabilities);
[*]
[*] }
复制代码
在这段代码中，我们做的工作是根据不同的平台设置用例的一些基础启动信息，包含平台类型、安装包地址、设备id、是否覆盖安装等参数，设置完成后，通过driver.initDriver(desiredCapabilities)这个操作启动driver,这个过程便会按照流程图中的第二个步骤发送http请求，server会接收到这个请求并创建一个session，在这次的用例执行中，所有的操作都会基于这个session进行，来看一下针对这个操作控制台所打印的信息(为方便突出主要过程省略了部分无关日志)：
[*] >> responseHandler.js:11:12 pid:5503 Recieve HTTP Request from Client: method: POST url: /wd/hub/session, jsonBody: {"desiredCapabilities":{"app":"/Users/Macaca/github/bootstrap/app/ios-app-bootstrap.zip","reuse":"3","platformName":"iOS","deviceName":"iPhone 6"}}
[*]
[*] >> session.js:47:10 pid:5503 Creating session, sessionId: abe8f19c-76ea-4bb0-b5b9-d69e3ce9b798.
[*]
[*] >> helper.js:196:12 pid:5503 Unzipping local app form /Users/Macaca/github/bootstrap/app/ios-app-bootstrap.zip
[*]
[*] >> macaca-ios.js:194:10 pid:5503 Get available devices(...省略设备列表)
[*]
[*] ...省略部分信息
[*]
[*] >> proxy.js:54:14 pid:5503 Proxy: /session:POST to http://30.30.180.23:8900/session:POST with body: {"desiredCapabilities":{"bundleId":"xudafeng.ios-app-bootstrap","app":"/var/folders/lf/lmrfrj9s4xn76wq_4k3x92380000gn/T/ios-app-bootstrap.app/","platformName":"iOS"}}
[*]
[*] >> proxy.js:67:16 pid:5503 Got response with status 200: {"value":{"sessionId":"6A1D2ED3-37BD-449C-A128-2E72DEF4CBF9","capabilities":{"device":"iphone","browserName":"ios-app-bootstrap","sdkVersion":"10.1","CFBundleIdentifier":"xudafeng.ios-app-bootstrap...
[*]
[*] >> responseHandler.js:47:14 pid:5503 Send HTTP Respone to Client: {"sessionId":"abe8f19c-76ea-4bb0-b5b9-d69e3ce9b798","status":0,"value":"{\"app\":\"/var/folders/lf/lmrfrj9s4xn76wq_4k3x92380000gn/T/ios-app-bootstrap.app/\",\"reuse\":\"3\",\"platformName\":\"iOS\",\"deviceName\":\"iPhone 6\"}"}
复制代码
经过如上步骤后，连接便已经成功建立了，下一步再分析一下一个具体操作，以登录为例，对应的client端的代码如下：
(因为框架层封装了一些操作，所以代码看上去比较少，具体的控件查找部分看不到，有需要详细了解的可以研究源码)
[*] // SampleTest.java
[*]
[*] @Test
[*]
[*] public void test () throws Exception {
[*]
[*] // 处理登录
[*]
[*] LoginPage loginPage = new LoginPage("登录页");
[*]
[*] loginPage.setDriver(driver);
[*]
[*] if (loginPage.hasPageShown(LoginPageUI.LOGIN_BTN)) {
[*]
[*] saveScreen(loginPage.pageDesc);
[*]
[*] ResultGenerator.loadPageSucc(loginPage);
[*]
[*] loginPage.login("test", "123");
[*]
[*] } else {
[*]
[*] ResultGenerator.loadPageFail(loginPage);
[*]
[*] }
[*]
[*] }
复制代码
对应登录按钮的查询操作，我们会在控制台上看到如下的日志：
[*] >> responseHandler.js:11:12 pid:5503 Recieve HTTP Request from Client: method: POST url: /wd/hub/session/abe8f19c-76ea-4bb0-b5b9-d69e3ce9b798/element, jsonBody: {"using":"name","value":"Login"}
[*]
[*] >> proxy.js:54:14 pid:5503 Proxy: /wd/hub/session/abe8f19c-76ea-4bb0-b5b9-d69e3ce9b798/element:POST to http://30.30.180.23:8900/session/6A1D2ED3-37BD-449C-A128-2E72DEF4CBF9/element:POST with body: {"using":"name","value":"Login"}
[*]
[*] >> proxy.js:67:16 pid:5503 Got response with status 200: {"value":{"using":"name","value":"Login","description":"unable to find an element"},"sessionId":"abe8f19c-76ea-4bb0-b5b9-d69e3ce9b798","status":7}
[*]
[*] >> session.js:107:14 pid:5503 Send HTTP Respone to Client: {"value":"{\"using\":\"name\",\"value\":\"Login\",\"description\":\"unable to find an element\"}","sessionId":"abe8f19c-76ea-4bb0-b5b9-d69e3ce9b798","status":7}
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在上面的日志中我们可以看到，当我们查找登录按钮的时候，client发送了一个http请求给server，请求的操作是element(这个表示控件查找),参数是{"using":"name","value":"Login"}，这是告诉server我们要找的这个控件的name属性是Login，server收到这个请求，通过router路由转发给iOS的驱动(在启动driver的时候已经设置的平台类型，因此这里能知道找ios)，iOS驱动收到请求驱动XCUITest框架对模拟器上的目标app执行对应的控件查找操作，得到response后原路返回给client，这样就完成了一次请求的完整的生命周期。
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