初衷
最近在编写Android App自动化用例，其中元素定位相对来说耗费的时间比较长。我们都知道Appium-desktop拥有自己的录制功能，我们就在想是不是可以把录制功能跟我司的自动化框架(ATK)打通，直接生成我们框架可以识别的自动化脚本，甚至可以产出java版的IDE。这样就可以节省大量的元素定位和脚本编写时间。所以最近通过debug分析Appium-desktop的源码，梳理了Appium-desktop定位/查找元素的原理。
由于appium-desktop使用react编写了大量的组件，且使用的是electron框架，所以先来了解一下几个概念以及调试代码需要的环境准备
一、写在前面
1、区分几个概念
| 名称 | 概念 | 下载链接 | 现状 |
|---|---|---|---|
| appium/appium server | 这是appium体系的核心，它本身也是一个web接口服务，所以也会被称为appium server，对外默认开启包括4723等多个端口 | 1、安装nodejs；2、安装appium server，命令npm install -g appium；3、运行appium server appium --session-override | appium Server不在更新，后续使用Appium Desktop |
| Appium Desktop | 为了Appium更好用、入门更容易、让调试和界面分析更方便，官方开发了GUI的工具，因为它内嵌了appium，很多人会以为它叫appium，其实它是个综合性的桌面工具。只有分析时候才用，平时都是用appium。 | https://github.com/appium/appium-desktop/releases/ | 按照自己的节奏发布，并拥有自己的版本控制系统 |
| Appium Client | appium只是一个web接口，他接受http请求，所以各个语言都可以自己封装发送请求，于是就有appium下的各个子项目 | https://github.com/appium/appium/blob/master/docs/en/about-appium/appium-clients.md | 每个子项目各自迭代 |
| Appium GUI | 也是把Appium server封装成一个图形界面，降低使用门槛。前几年开始接触appium,大部分教程都是基于这个GUI来讲解的，所以很多人说起Appium就认为是这个 | https://bitbucket.org/appium/appium.app/downloads/ | 2015停止更新 |
2、一门语言(react)、一个框架(electron)
2.1、React
2.1.1、概念
React是Facrbook内部的一个JavaScript类库，不是一个完整的MVC框架，最多可以认为是MVC中的V。React推荐以组件的方式去重新思考UI构成，将UI上每一个功能相对独立的模块定义成组件，然后将小的组件通过组合或者嵌套的方式构成大的组件，最终完成整体UI的构建。
2.1.2、专注
它专注于两件事情--更新DOM和响应事件。
2.1.3、工作流
React以渲染函数为基础。这些函数读入当前的状态，将其转换为目标页面上的一个虚拟表现。只要React被告知状态有变化，他就会重新运行这些函数，计算出页面的一个新的虚拟表现，接着自动把结果转换成必要的DOM更新来反映新的表现
2.1.4、more
更多介绍：https://react.docschina.org
使用教程：http://www.runoob.com/react/react-component-life-cycle.html
2.2、electron
2.2.1、概念
Electron是用HTML，CSS和JavaScript来构建跨平台桌面应用程序的一个开源库。 Electron通过将Chromium和Node.js合并到同一个运行时环境中，并将其打包为Mac，Windows和Linux系统下的应用来。
2.2.2、核心
electron核心可以分成2个部分，主进程和渲染进程。主进程连接着操作系统和渲染进程，可以把它看做页面和计算机沟通的桥梁。渲染进程就是我们所熟悉前端环境了。主进程与渲染进程之间不能直接互相访问，需要通过ipcMain和ipcRenderer进行通信。
主进程：有且只有一个主进程, package.json中的main字段标明脚本的进程称为主进程.比如appium-desktop的主进程为dist/main.js的进程。
渲染进程：每个页面都运行在自己的渲染进程。
通信：主进程和渲染进程通过消息监听机制通信。其中主进程通过ipcMain.on和event.sender.send实现监听渲染进程发来的消息和向渲染进程发送消息；渲染进程通过ipcRenderer.on和ipcRenderer.send实现监听主进程发来的消息和向主进程发送消息。
2.2.3、调试
渲染进程调试：可以在开发者工具里的 Sources进行断点调试。开发者工具通过这段代码开启mainWindow.webContents.openDevTools()，需要查看该段断码是否被注释。appium-desktop是通过是否dev环境来判断是否开启，启动脚本传递NODE_ENV=development即为dev环境。package.json中有写好的脚本(start-dev),直接npm run start-dev即可。
主进程调试：通过electron进行调试,配置在Run/Debug Configurations中的Node.js运行环境中。如下图
2.2.4、more
更多介绍：https://electronjs.org
使用教程：https://www.w3cschool.cn/electronmanual/
2.3、环境
2.3.1、安装cnpm
因为npm安装插件是从国外服务器下载，受网络影响大，可能出现异常，我们一般使用淘宝cnpm。
命令：
npm install -g cnpm --registry=https://registry.npm.taobao.org
npm config set registry http://registry.cnpmjs.org
2.3.2、install和build
下载依赖：cnpm install
编译：cnpm run build. 一般Electron工程不需要build，直接运行就可以，appium-desktop因为主进程在build后的dist目录下，所以需要build。
二、流程图
获取页面dom文件，重新解析并渲染出来
三、主要步骤源码解析
appium-desktop定位元素主要是把获取到的当前页面的DOM文件解析为json,并增加key字段作为后续操作的唯一标示，然后通过React把解析后的DOM文件重新渲染出来。通过事件点击获取到key,通过唯一key就可以从json中获取到控件的所有属性信息
3.1、获取页面dom文件
通过bootstrap脚本执行命令 获取页面dom文件，返回文件类似：
<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?><hierarchy rotation=\"0\"><android.widget.FrameLayout index=\"0\" text=\"\" class=\"android.widget.FrameLayout\" package=\"com.zhangdan.app\" content-desc=\"\" checkable=\"false\" checked=\"false\" clickable=\"false\" enabled=\"true\" focusable=\"false\" focused=\"false\" scrollable=\"false\" long-clickable=\"false\" password=\"false\" selected=\"false\" bounds=\"[0,0][1080,1920]\" resource-id=\"\" instance=\"0\">
可以看出文件中显示关于控件的所有信息
3.2、把dom文件解析为json
3.2.1、xmlDoc
通过xmlDoc = (new DOMParser()).parseFromString(source, 'application/xml'); 获取到的xmlDoc其实已经是树状的控件信息，如图
3.2.2、element
返回元素信息包括 children,tagname,attributes,xpath,path. xpath是元素的全路径；path是控件在json中的顺序，这个是后面识别的唯一标示；attributes元素的属性信息
3.3、重新定义元素
appium-desktop 重新根据自己的需求增加了key=path的属性作为后续操作的标示，并使用react的功能渲染一个虚拟DOM显示。
3.4、加载各个功能组件
appium-desktop 把各个功能点都作为组件来使用，所以源码中compenents下面都是功能组件，然后利用react动态渲染DOM。如图：
