一.Appium框架組成?
Appium框架組成是自動化腳本即client端（通過Java編寫的代碼，也可以通過其他語言編寫），Appium指令服務器，sdk通信環境（Android模擬器）或移動端設備（這里是測試Windows平臺的設備，）。
? 二.Appium通信原理：
Appium通信原理：Client端發送自動化指令給Appium?server，Appium Server接收到client發送的指令后，轉換為移動端能夠識別的指令，然后發送給移動端設備，并對移動端設備進行操作。
如下圖，Android設備的appium自動化原理。?
? 2.1 Client端：
一般來說就是運行代碼的機器，即我們是用Java語言編寫的代碼，也可以用其他Selenium支持Python，ruby，C#等語言來編寫，Appium提供的Appium-client API是Appium通過擴展Selenium的Webdriver協議而來的，我們編寫代碼的時只要實現Webdriver標準協議即可。
? 2.2 Appium Server：
Appium Server功能是監聽接口，接收client端發送的command，然后將command轉為移動端能夠識別的command，然后發送給移動設備進行操作，再等待移動設備返回來的操作結果，將操作結果發送給client端。 Appium server是可以放在client端，也可以放在云端。 Appium server 默認的端口號是4723，用于Appium server監聽client端的發送來的請求。
2.3 Android設備
? ? ?Android端，Appium基于Webdriver協議，利用Bootstrap.jar,最后通過調用UIautomatior命令，實現APP的自動化測試（Android4.2以前的版本是用Instrumentation框架，通過綁定另外一個獨立的selendroid項目來實現），Android4.2以后的版本是用UIautomator）。UIAutomator測試框架是Android SDK自帶的APP UI自動化測試Java庫，另外UIAutomator對H5支持有限，Appium引入了Chromedriver以及Safaridriver來實現H5的自動化。
在Android設備的工作過程：
? 1.Appium server將監聽到的4723端口的指令，轉發給中間件Bootstrap.jar，Bootstrap.jar是用Java編寫的，安裝在Android手機上；
? 2.Bootstrap監聽4724端口并接收Appium server的指令；
? 3.Bootstrap再通過調用UIautomator的命令來實現具體的command操作。
? 4.最后Bootstrap將執行的結果返回給Appium server。
三、appium的整體架構是C/S模式，整體流程（返回順序為逆向）：
腳本請求 ——> 4723端口appium server ——> 解析參數給PC端4724端口 ——> 發送給設備4724端口 ——>?通過設備4724端口發給bootstrap.jar ——>?Bootstrap.jar把命令發給uiautomator
1、腳本請求 ——> 4723端口appium server ：
首先我們要開啟appium服務，即Appium server，默認監聽4723端口。4723端口專門和腳本打交道，基于WebDriver協議。webdriver是按照server – client的經典設計模式設計的，作用就是啟動基于WebDriver Wire協議的appium服務，接下來腳本與appium server的通信實際上是一個HTTP request請求給appium server，在請求的body中，會以WebDriver Wire協議規定的JSON格式的字符串來告訴appium服務我們希望設備接下來做什么事情。
appium中的Json wire protocol繼承自selenium的webdriver wire protocol，并進行了擴展，使得Json wire protocol能夠控制不同的移動設備的行為。
上面說到的是腳本請求對設備進行操作，但前提是，我們要對誰進行操作測試呢？這里就引入一個新名詞：desired Capabilities。了解了上述之后，再去看腳本怎么將desired Capabilities傳遞給appium server就明白多了，腳本通過Json Wire Protocol協議以json格式發送測試設備信息給server端，測試設備信息被攜帶在Desired Capabilities中，這個東西實質上是一個key-value形式的對象，Desired Capabilities最重要的作用是告訴server本次測試的上下文。這次是要進行瀏覽器測試還是移動端測試？如果是移動端測試的話是android還是ios？如果android的話我們要測試哪個app？server的這些疑問Desired Capabilities都必須給予解答，否則server不買賬，針對我們現在所說的安卓，它帶來的影響就是無法完成app的啟動。
那么，將測試設備信息告知之后，是不是就可以開始進行測試了呢？答案是：NO。這里又要引入一個名詞：session。session就是一個會話，在webdriver/appium，你的所有工作永遠都是在session start后才可以進行的。client 創建1個session，在該session中通過http向appium server發送請求，appium server解析請求，完成相應操作并返回response。
Session在計算機中，尤其是在網絡應用中，稱為“會話控制”。Session 對象存儲特定用戶會話所需的屬性及配置信息，對應到這里其實就是desired Capabilities中的配置信息參數。腳本通過POST? ? /session這個URL，然后傳入Desired Capabilities就可以開啟session了，由于這是第一次請求創建session，所有并沒有一個已創建的session id，所以appium server會調用android driver（appium升級到2.0.0后，原有的AppiumDriver函數變成抽象函數了，需更改為AndroidDriver）為client生成一個session并且生成一個與此session相關聯的session id，這個 session id將被在本次響應中返回給客戶端保存，當下次腳本發出操作請求時就會自帶session id為唯一標識，代表所打開的設備，Appium server會按照此session id把這個session檢索出來使用，腳本向appium server發送的請求即是存在于創建的session中的。
Session 的作用就是它在appium服務上保持設備的狀態信息，供在任何時間進行訪問，在多次的操作行為中，存儲在 Session對象中的配置信息將不會丟失，而是在整個用戶會話中一直存在下去，整個測試進程中設備與程序的聯系不會斷開，也不需要每次都發送帶配置信息的請求，程序都知道對哪個設備進行測試操作。當測試結束后，需關閉webdriver，driver.quit()會關閉所有關聯窗口和session，并且也會把進程也關閉。
2、解析參數給PC端4724端口 ——> 發送給設備4724端口 ——>?通過設備4724端口發給bootstrap.jar ——>?Bootstrap.jar把命令發給uiautomator：
創建session成功之前，就已將bootstrap.jar放入手機中，并開啟設備上的基于appium bootstrap的socket服務，綁定本機和boostrap通信的端口號4724用于和Android設備通訊，默認監聽4724端口，等待client的連接。
Appium server將腳本的請求解析后給到4724端口，通過設備的4724端口轉發解析后的請求， 此時，對于socket服務來說，appium server就充當了client的角色，appium server通過4724端口主動去請求設備上的socket服務，即向socket服務發送請求，即bootstrap.jar，Bootstrap.jar再把Appium的命令轉換成uiautomator的命令來讓uiautomator進行處理。有請求就有返回，socket接收到請求后會做出響應，原路返回給腳本，然后腳本再進行下一次的請求。
網絡上的兩個程序通過一個雙向的通信連接實現數據的交換，這個連接的一端稱為一個socket。appium和手機的通信過程,主要是數據交換的一個過程，socket的作用是就是為了實現雙向通信，它需要一對端口號，對應到這里就是4724，手機端的bootstrap就是socket-server端，appium server就是socket-client端。
關于socket的通信原理，先從服務器端說起。服務器端先初始化Socket，然后與端口綁定(bind)，對端口進行監聽(listen)，調用accept阻塞，等待客戶端連接。在這時如果有個客戶端初始化一個Socket，然后連接服務器(connect)，如果連接成功，這時客戶端與服務器端的連接就建立了?？蛻舳税l送數據請求，服務器端接收請求并處理請求，然后把回應數據發送給客戶端，客戶端讀取數據，最后關閉連接，一次交互結束。
參考資料：
