我们将涵盖从最基础的 “录制与回放” 到专业级的 “代码编写”，包括最主流的工具和框架。

目录

1. iOS 自动化简介
   • 什么是 iOS 自动化？
   • 为什么需要 iOS 自动化？
   • 自动化的主要类型
2. 工具对比：Xcode vs. Appium
   • Xcode UI Testing (原生的、强大的)
   • Appium (跨平台的、灵活的)
3. 使用 Xcode 进行 UI 自动化 (初学者入门)
   • 步骤 1: 创建新项目并启用 UI Test Target
   • 步骤 2: 录制你的第一个测试用例
   • 步骤 3: 查看并理解生成的代码
   • 步骤 4: 运行测试
   • 步骤 5: 编写一个简单的手动测试用例
4. 使用 Appium 进行跨平台自动化
   • 步骤 1: 环境准备 (安装 Appium, JDK, Android Studio)
   • 步骤 2: 启动 Appium Server
   • 步骤 3: 配置并启动 iOS 模拟器/真机
   • 步骤 4: 使用 Appium Inspector 定位元素
   • 步骤 5: 编写第一个 Appium Python 测试脚本
5. 进阶主题
   • 元素定位策略 (ID, Name, Accessibility, XPath)
   • 处理等待 (Implicit vs. Explicit Waits)
   • 处理弹窗和权限请求
   • 参数化测试与数据驱动
   • 集成到 CI/CD 流程 (如 Jenkins, GitHub Actions)
6. 学习资源与最佳实践

iOS 自动化简介

什么是 iOS 自动化？

iOS 自动化是指使用脚本或工具来自动化地与 iOS 应用程序进行交互，模拟用户的操作（如点击、输入、滑动等），并验证应用的行为是否符合预期。

为什么需要 iOS 自动化？

• 提高测试效率：将测试人员从重复、繁琐的手动测试中解放出来。
• 提升测试覆盖率：可以执行大量手动测试难以覆盖的场景（如并发操作、极限数据量测试）。
• 快速反馈：集成到 CI/CD 流程中，每次代码提交后自动运行测试，快速发现回归问题。
• 保证质量：减少人为错误，确保应用版本迭代的稳定性。

自动化的主要类型

• UI (用户界面) 自动化：模拟真实用户操作，从外部测试应用的 UI 功能，这是最常见的形式。
• 单元测试：测试代码中最小的可测试单元（如一个函数或方法），不依赖 UI。
• 集成测试：测试多个模块或组件组合在一起时的工作情况。
• 性能测试：测试应用的响应时间、内存占用、CPU 使用率等。

本教程主要聚焦于 UI 自动化。

工具对比：Xcode vs. Appium

• 如果你是一名 iOS 开发者，或者你的项目 只运行在 iPhone/iPad 上，Xcode UI Testing 是最自然、最高效的选择。
• 如果你是一名 QA 工程师，需要同时测试 iOS 和 Android 应用，或者你的团队主要使用 Python/Java 等语言，Appium 是不二之选。

教程一：使用 Xcode 进行 UI 自动化 (初学者入门)

我们将创建一个简单的计算器应用,并为其编写自动化测试。

步骤 1: 创建新项目并启用 UI Test Target

1. 打开 Xcode，选择 File > New > Project...。
2. 选择 iOS > App，然后点击 Next。
3. 填写项目信息（Product Name: MyCalculator），确保语言是 Swift。
4. 在创建项目后,右键点击你的项目文件夹，选择 New > Target...。
5. 选择 iOS > UI Test，点击 Next。
6. 给你的测试 Target 命名（如 MyCalculatorTests），然后点击 Finish。

现在你的项目结构中会有一个 MyCalculatorTests.swift 文件。

步骤 2: 录制你的第一个测试用例

1. 打开 MyCalculatorTests.swift 文件。
2. 在 testExample() 函数中，将光标放在函数体内。
3. 点击 Xcode 编辑器左下角的 "Record" 按钮（一个红色的圆形按钮）。
4. Xcode 会启动你的 App 模拟器。
5. 在模拟器中进行你想要录制的操作,
   • 点击数字 "5"。
   • 点击 "+" 号。
   • 点击数字 "3"。
   • 点击 "=" 号。
6. 操作完成后,回到 Xcode，点击 "Stop" 按钮。
7. Xcode 会自动生成 Swift 代码来重放你刚才的操作。

步骤 3: 查看并理解生成的代码

你会看到类似这样的代码：

import XCTest
final class MyCalculatorTests: XCTestCase {
    let app = XCUIApplication()
    var calc: XCUIApplication!
    override func setUpWithError() throws {
        try super.setUpWithError()
        app.launch()
        // 在这里可以添加一些启动前的设置
    }
    override func tearDownWithError() throws {
        // 在这里可以添加一些清理工作
        try super.tearDownWithError()
    }
    func testAddition() {
        // 这是录制生成的代码
        app.buttons["five"].tap()
        app.buttons["plus"].tap()
        app.buttons["three"].tap()
        app.buttons["equals"].tap()
        // 验证结果
        let resultLabel = app.staticTexts["8"] // 假设结果标签的 identifier 是 "8"
        XCTAssertTrue(resultLabel.exists, "The result should be 8")
    }
}

代码解读：

• let app = XCUIApplication(): 获取对被测应用的引用。
• app.buttons["five"].tap(): 通过元素的 Accessibility Identifier ("five") 找到按钮，并执行 tap() (点击) 操作。
• XCTAssertTrue(resultLabel.exists, "..."): 断言（验证）结果标签存在，如果不存在则测试失败并打印后面的信息。

步骤 4: 运行测试

1. 在 Xcode 左上角的 Scheme 选择器中，确保选的是 "MyCalculatorTests"。
2. 选择一个模拟器（如 iPhone 15）。
3. 点击运行按钮（▶️）或使用快捷键 Cmd + U。

Xcode 会构建并运行你的测试，你可以在 Navigator Area 的 "Test" 标签页中查看测试结果。

步骤 5: 编写一个简单的手动测试用例

我们不用录制,而是手动编写代码来测试减法。

1. 在 MyCalculatorTests.swift 中，创建一个新的测试函数：

func testSubtraction() {
    // 点击 9
    app.buttons["nine"].tap()
    // 点击 -
    app.buttons["minus"].tap()
    // 点击 4
    app.buttons["four"].tap()
    // 点击 =
    app.buttons["equals"].tap()
    // 验证结果
    let resultLabel = app.staticTexts["5"] // 假设结果是 5
    XCTAssertTrue(resultLabel.exists, "The result should be 5")
}

再次运行测试,看看新添加的测试用例是否通过。

教程二：使用 Appium 进行跨平台自动化

我们将使用 Python 和 Appium 来测试同一个计算器应用。

步骤 1: 环境准备

1. 安装 Appium Server:

   • 最简单的方式是使用 npm: npm install -g appium。
   • 或者下载 Appium Desktop 并安装。

2. 安装 JDK:

   Appium 需要 Java Development Kit，请确保已安装并配置好环境变量。

3. 安装 Android Studio (用于获取 adb):

   • 即使你不做 Android 测试，Android Studio 也提供了 adb (Android Debug Bridge) 工具，Appium 在某些情况下会用到它。

4. 安装 Python 和 Appium-Python-Client:

   pip install Appium-Python-Client

步骤 2: 启动 Appium Server

1. 打开 Appium Desktop。
2. 点击 "Start Server" 按钮。

步骤 3: 配置并启动 iOS 模拟器/真机

1. 在 Xcode 中，确保你的 MyCalculator App 可以在模拟器上运行。
2. 打开 iOS Simulator，然后从顶部菜单栏选择 "Device > Manage Devices..."。
3. 确保有一个可用的模拟器（如 iPhone 15），并点击 "Boot" 启动它。

步骤 4: 使用 Appium Inspector 定位元素

这是 Appium 的核心功能，用于找到 UI 元素。

1. 在 Appium Desktop 中，点击 "Start Inspector Session"。
2. 在弹出的配置窗口中,填写以下信息：
   • Platform Name: iOS
   • Device Name: 你的模拟器名称（如 iPhone 15）
   • App Path: 点击 "Choose..."，然后选择你 Xcode 项目中编译好的 .app 文件路径，通常在 ~/Library/Developer/Xcode/DerivedData/MyCalculator-.../Build/Products/Debug-iphonesimulator/MyCalculator.app。
   • Automation Name: XCUITest
3. 点击 "Start Session"。
4. Inspector 窗口会打开，并显示你的 App 界面，你可以点击界面上的元素（如 "5" 按钮），右侧会显示该元素的详细信息，包括它的 identifier, label, value 等。identifier 是最稳定、最推荐使用的定位方式。

记下你需要的元素的 identifier，"five", "plus", "result"。

步骤 5: 编写第一个 Appium Python 测试脚本

创建一个名为 test_appium.py 的文件，并写入以下代码：

from appium import webdriver
from appium.webdriver.common.by import By
from appium.webdriver.common.appiumby import AppiumBy
import time
# 配置 Desired Capabilities
caps = {
    "platformName": "iOS",
    "deviceName": "iPhone 15", # 确保和模拟器名称一致
    "automationName": "XCUITest",
    "app": "/Users/your_username/Library/Developer/Xcode/DerivedData/MyCalculator-.../Build/Products/Debug-iphonesimulator/MyCalculator.app", # 替换为你的 .app 文件路径
    "noReset": True,
    "wdaStartupRetries": 4
}
# 初始化 WebDriver
driver = webdriver.Remote("http://localhost:4723/wd/hub", caps)
try:
    # 查找元素并执行操作
    # 使用 AppiumBy.ACCESSIBILITY_ID 来定位元素
    driver.find_element(AppiumBy.ACCESSIBILITY_ID, "five").click()
    driver.find_element(AppiumBy.ACCESSIBILITY_ID, "plus").click()
    driver.find_element(AppiumBy.ACCESSIBILITY_ID, "three").click()
    driver.find_element(AppiumBy.ACCESSIBILITY_ID, "equals").click()
    # 验证结果
    # 假设结果的 accessibility identifier 是 "result"
    result_element = driver.find_element(AppiumBy.ACCESSIBILITY_ID, "result")
    assert result_element.text == "8"
    print("测试通过！加法结果正确。")
finally:
    # 一定要关闭 driver
    driver.quit()

运行脚本: 在终端中执行：

python test_appium.py

Appium 会启动你的 App，执行脚本中的操作，并打印结果。

进阶主题

元素定位策略

• ID (Accessibility Identifier): 首选，最稳定，不受语言和文本变化影响。
• Name (Accessibility Label): 元素的文本描述，容易受文本变化影响。
• XPath: 强大的定位语言，可以写非常复杂的表达式，但性能较差，且容易因 UI 变化而失效。
• Class Name: 元素的类名，如 XCUIElementTypeButton，不够精确，通常需要和其他策略结合使用。

处理等待

UI 元素可能不会立即出现，直接操作会导致失败。

• 隐式等待: 全局等待，在查找元素时，如果找不到，会等待指定的时间再重试。

  driver.implicitly_wait(10) # 最多等待10秒

• 显式等待: 针对特定元素等待，更推荐使用，因为它更精确，可以避免不必要的等待。

  from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
  from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
  # 等待最多10秒，直到 id 为 "result" 的元素可见
  result_element = WebDriverWait(driver, 10).until(
      EC.visibility_of_element_located((AppiumBy.ACCESSIBILITY_ID, "result"))
  )

处理弹窗和权限请求

• 在测试脚本中,可以预先判断弹窗是否存在，然后执行点击操作。

  # 点击 "允许" 按钮
  try:
      allow_button = driver.find_element(AppiumBy.ACCESSIBILITY_ID, "Allow")
      allow_button.click()
  except:
      print("没有找到权限弹窗")

集成到 CI/CD

将自动化测试脚本集成到持续集成/持续部署流程中（如 Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions），可以实现每次代码提交后自动运行测试，快速发现回归问题，是现代软件开发的最佳实践。

学习资源与最佳实践

学习资源

• 官方文档:
  • Apple - UI Testing
  • Appium Docs
• 社区和教程:
  • Appium 官方 GitHub 仓库和示例。
  • YouTube 上的 "Appium Tutorial" 和 "Xcode UI Testing" 视频教程。
  • 各大技术博客（如 Medium, InfoQ）上的相关文章。

最佳实践

1. 稳定性第一：优先使用 Accessibility ID 定位元素。
2. 清晰的测试结构：遵循 Arrange (准备) -> Act (执行) -> Assert (断言) 的结构。
3. 可维护性：将测试数据和元素定位器（如 By.ACCESSIBILITY_ID, "login_button"）提取到配置文件或常量中。
4. 编写可读性高的测试：测试代码本身也是代码，要写得清晰易懂。
5. 不要过度自动化：不是所有测试都适合自动化，优先自动化重复性高、价值大的回归测试。

希望这份详细的教程能帮助你顺利开启 iOS 自动化之旅！祝你学习愉快！