非越狱iOS设备的远程控制实现原理

作者介绍

项光特,百度平台测试部MTC技术团队带头人,负责iOS自动化测试技术的提升。从零开始设计并实现了iOS设备远程真机调试服务,通过组合多种技术突破了iOS系统封闭的界限,抹平了iOS测试能力方面与Android系统的差距,解决了iOS兼容性测试复现问题难、复现成本高的问题。该技术处于业界领先地位。


通过iOS设备控制PC可能较为常见,App Store也有不少类似的应用,但是通过PC控制iOS相信大家很难在网上找到解决方案,能找到的也大部分是需要依赖越狱来实现。


安卓提供了强大的adb工具,能轻松实现类似的功能。但iOS由于系统的封闭性,大部分功能非越狱无法逾越系统的权限。


今天给大家带来的是基于苹果官方提供的UI测试框架实现的非越狱机器远程控制实现原理。


▌XCUITest

XCUITest是Aplle自Xcode7开始引入的自动化测试框架,而且在Xcode8中,原先的UIAutomation框架废弃无法再用。


相比较UIAutomation,XCUITest使用简便程度有了很大提高。


选择UITestCase,会生成一个Case文件如下:

 #import <XCTest/XCTest.h>

   

    @interface testUI : XCTestCase

   

    @end

   

    @implementation testUI

   

    - (void)setUp {

        [super setUp];

       

        // Put setup code here. This method is called before the invocation of each test method in the class.

       

        // In UI tests it is usually best to stop immediately when a failure occurs.

        self.continueAfterFailure = NO;

        // UI tests must launch the application that they test. Doing this in setup will make sure it happens for each test method.

        [[[XCUIApplication alloc] init] launch];

   

        // In UI tests it’s important to set the initial state - such as interface orientation - required for your tests before they run. The setUp method is a good place to do this.

    }

   

    - (void)tearDown {

        // Put teardown code here. This method is called after the invocation of each test method in the class.

        [super tearDown];

    }

   

    - (void)testExample {

        // Use recording to get started writing UI tests.

        // Use XCTAssert and related functions to verify your tests produce the correct results.

    }

   

    @end


根据提示在testExample部分修改添加代码。


此时可以使用xcode自带的录制功能,点击鼠标使得光标处于testExample的方法下,再点击红色的录制按钮。


项目会自动编译部署到指定的设备上(真机或模拟器均可),并自动启动。此时操作app的同时,Xcode会记录操作并自动转化成代码。


也可以手动根据自己需求调整或新增操作代码。


完毕后点击测试即可直接执行自动化测试。


▌设备控制

第一次执行测试会在设备端桌面生成一个类似xcuitesdemoUITests的APP,该APP无法执行执行,只能通过xcode的test启动。


启动时会有个瞬间的黑屏,然后app进入后台,同时启动待测APP,而后依次开始各项测试任务。


这里启动的哪个APP是由UITest项目的配置决定的,也就是说如果工程拥有多个APP,可以选择启动不同的APP。


当然也可以选择None,但启动测试的时候会出现以下的问题。


默认的XCUIApplication头文件中,只有如下2个方法:

 @interface XCUIApplication : XCUIElement

    

    /*!

     * Launches the application. This call is synchronous and when it returns the application is launched

     * and ready to handle user events. Any failure in the launch sequence is reported as a test failure

     * and halts the test at this point. If the application is already running, this call will first

     * terminate the existing instance to ensure clean state of the launched instance.

     */

    - (void)launch;

    

    /*!

     * Terminates any running instance of the application. If the application has an existing debug session

     * via Xcode, the termination is implemented as a halt via that debug connection. Otherwise, a SIGKILL

     * is sent to the process.

     */

    - (void)terminate;


但是可以从私有API的Header里能挖掘出比较多的方法。

+ (instancetype)appWithPID:(pid_t)processID;

   

    - (void)dismissKeyboard;

    - (BOOL)setFauxCollectionViewCellsEnabled:(BOOL)arg1 error:(id *)arg2;

    - (void)_waitForViewControllerViewDidDisappearWithTimeout:(double)arg1;

    - (void)_waitForQuiescence;

    - (void)terminate;

    - (void)_launchUsingXcode:(BOOL)arg1;

    - (void)launch;

    - (id)application;

    - (id)description;

    - (id)lastSnapshot;

    - (id)query;

    - (void)clearQuery;

    - (void)resolveHandleUIInterruption:(BOOL)arg1;

    - (id)initPrivateWithPath:(id)arg1 bundleID:(id)arg2;

    - (id)init;


通过InitPrivateWithPath方法可以以下述方法启动任意其他已安装的APP,并对其他APP进行操作。


比如下述代码可以启动safari,并打开http://mtc.baidu.com/

NSString *appBundleID = @"com.apple.mobilesafari";

    XCUIApplication* app = [[XCUIApplication alloc] initPrivateWithPath:nil bundleID:appBundleID];

    [app launch];

    [app.otherElements[@"URL"] tap];

    [app typeText:@"mtc.baidu.com\n"];


▌WebDriverAgent


WebDriverAgent(https://github.com/facebook/WebDriverAgent)是Facebook基于XCUITest推出的iOS的移动测试框架,支持目前市面上所有iOS9以上的设备。


该框架通过在设备端启动一个HTTP Server提供一系列API接受操作指令来代替固定的操作代码,除了启动应用、点击和滑动页面元素,WebDriverAgent还提供截图、页面元素查询等功能,iOS的appium测试框架就是基WebDriverAgent实现的。



▌远程控制iOS设备


基于上述技术,我们把功能具体化成一个Web服务。


通过轮询的方式获取当前屏幕内容,并将屏幕上的鼠标点击以及滑动操作转化成具体的操作指令,最终即可达到通过Web页面控制手机设备的效果。




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