一、Selenium
一个web的自动化测试工具，相比QTP而言支持多种语言，QTP只支持VBS，支持多平台，支持分布式测试用例的执行。selenium主要使用的工具是WebDriver。
WebDriver有三个角色：工程师写的自动化测试代码；浏览器的驱动；浏览器。
从技术层面解释：
WebDriver API（基于Java、Python、C#）等语言，对于python来说就是from selenium import webdriver；浏览器的驱动（browser driver）：每个浏览器都有自己的驱动，均已exe文件形式存在，比如谷歌的chromedriver.exe、火狐的geckodriver.exe；浏览器本身：即软件本身。
一条selenium脚本执行时后端发生的事情：
对于每一条selenium脚本，一个http请求会被创建并且发送给浏览器的驱动；浏览器驱动中包含了一个HTTP Server，用来接受这些http请求；HTTP Server接收到请求后根据请求来具体操控对应的浏览器；浏览器执行具体的测试步骤；浏览器将步骤执行结果返回给HTTP Server；HTTP Server又将结果返回给Selenium的脚本，如果是错误的http代码我们就会在控制台看到对应的报错信息。
为什么使用HTTP协议：因为HTTP协议是一个浏览器和Web服务器之间通信的标准协议，几乎每一种变成语言都提供了丰富的http libraries，这样就可以方便的处理客户端Client和服务器Server之间的请求request及响应response，WebDriver的结构中就是典型的C/S结构，WebDriver API相当于是客户端，而小小的浏览器驱动才是服务器端。
WebDriver基于的协议：JSON Wire Protocol，这个协议在http协议基础上，对http请求及响应的body部分的数据进一步规范。http中的body都是以JSON的形式存在并进行传送的，这样的话在Client和Server之间，只要是基于JSON Wire Protocol来传递数据，就与具体的脚本语言无关了，同一个浏览器的驱动既可以处理Java语言的脚本，也可以处理Python语言的脚本。
每个浏览器都有自己自动化测试接口，如打开网页、点击等；每个浏览器自己的webdriver实现，如chromedriver都封装了这些自动化测试接口，然后把这些操作以一个标准web restfull api暴露出来。
二、Appium
Appium：一个开源的，适用于原生或混合移动应用（hybrid mobile apps）的自动化测试工具，Appium应用WebDriver：JSON wire protocol驱动安卓和IOS移动应用。
支持多平台（Android、IOS等）。
支持多语言（python、java、ruby、js、c#等），appium选择了Client/Server的设计模式，只要client能够发送http请求给server，那么client用什么语言来实现都是可以的，这就是支持多语言的原因。
跨平台的，可以在OSX、windows和linux上运行。
appium扩展了WebDriver的协议。
Appium启动时会创建一个http请求，针对4723端口，脚本会告诉服务器我要做什么，服务端再去跟设备打交道，服务端和脚本可以不在一起，只要能访问到127.0.0.1:4723这个地址就可以。服务端和设备默认使用4724端口进行通讯，底层调用uiautomator工具，在测试的时候服务端会给设备扔一个jar包就是appiumbootstrap.jar，会启动这个包，启动之后会在手机上创建一个socket服务，暴露的就是4724的端口，相对于socket服务来说，appium服务端又是一个客户端。服务端的4724端口可以修改，设备上的不可以，服务端收到脚本传递过来的命令之后，通过电脑上的2724端口，向设备上的4724端口发送指令，appiumbootstrap.jar收到指令后回去完成点击、滑动等操作，完成之后再通过服务给服务端一个回应，服务端收到之后再返回给响应脚本。
Bootstrap.jar，监听appium发送过来的相关请求，并将请求转换成UiAutomator可以识别的命令发给UiAutomator进行处理。
Bootstrap是Appium在初始化时推送到Android手机上的一个UiAutomator测试脚本，该脚本的唯一一个测试方式是在手机端开启一个SocketServer（通信模块），监听appium从PC端发过来的命令，并发送给UiAutomator进行处理。
appium工作流程：脚本请求==》4723端口appium server==》解析参数给PC端4724端口==》发送给设备4724端口==》通过设备4724端口发给bootstrap.jar==》Bootstrap.jar把命令发给uiautomator。
三、uiautomator
uiautomator是谷歌在Android4.1版本发布时推出的一款用java编写的ui测试框架，基于accessibility服务，最大的特点是可以跨进程操作，可以使用uiautomator框架提供的一些方便的api来对安卓应用进行一系列的自动化测试操作，如点击、滑动、键盘输入、长按以及常用的断言方法等。
uiautomator是在手机上运行了一个http rpc服务，将uiautomator中的功能开放出来，然后再将这些http接口封装成python库，python脚本执行每个操作都会转换成一个对http rpc服务的请求，http rpc服务接受这些请求，并调用原生uiautomator的api实现在手机上的操作。
android SDK4.3中提供了如下工具来支持UI自动化测试，uiautomatorviewer：一个图形界面工具来扫描和分析应用的ui控件。uiautomator：一个测试的java库，包含了创建UI测试的各种APi和执行自动化测试的引擎。
uiautomator1有两个缺点：测试脚本只能使用Java语言；测试脚本必须每次被上传到设备上运行。
uiautomator2诞生的背景：希望测试能够用更脚本化的语言，如python，每次所见即所得地修改测试、运行测试或者说能够在电脑上运行就能控制手机。
uiautomator2初期是在手机上运行一个http rpc服务，将uiautomator中的功能开放出来，然后再将这些http接口封装成python库。
uiautomator2后期加强版：设备和开发机可以脱离数据线，通过wifi互联，代码重构和精简，扩充了toast，继承了openstf/minicap达到实时屏幕投屏，以及实时截图；集成了openstf/minitouch达到精确实时控制设备。
python-uiautomator2封装了谷歌自带的uiautomator2测试框架，提供便利的python接口，允许测试人员直接在PC上编写python的测试代码。
python-uiautomator2分为两个部分，python客户端，移动设备。
python端：运行脚本，并向移动设备发送HTTP请求。
移动设备：移动设备上运行了封装了uiautomator2的http服务，解析收到的请求，并转化成uiautomator2的代码。
整个过程：
在移动设备上安装atx-agent（守护进程），随后atx-agent启动UIautomator服务（默认7912端口）进行监听；在PC上编写测试脚本并执行（相当于发送http请求到移动设备的server端）；移动设备通过WIFI或USB接收到PC上发来的HTTP请求，执行指定的操作。
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