全面超越Appium，使用Airtest超快速開發App爬蟲

青南發表於2019-01-19

想開發網頁爬蟲，發現被反爬了？想對 App 抓包，發現資料被加密了？不要擔心，使用 Airtest 開發 App 爬蟲，只要人眼能看到，你就能抓到，最快只需要2分鐘，相容 Unity3D、Cocos2dx-*、Android 原生 App、iOS App、Windows Mobile……。

Airtest是網易開發的手機UI介面自動化測試工具，它原本的目的是通過所見即所得，截圖點選等等功能，簡化手機App圖形介面測試程式碼編寫工作。

爬蟲開發本著天下工具為我所用，能讓我獲取資料的工具都能用來開發爬蟲這一信念，決定使用Airtest來開發手機App爬蟲。

安裝和使用

由於本文的目的是介紹如何使用Airtest來開發App爬蟲，那麼Airtest作為測試開發工具的方法介紹將會一帶而過，僅僅說明如何安裝並進行基本的操作。

安裝Airtest

從Airtest官網：airtest.netease.com下載Airtest，然後像安裝普通軟體一樣安裝即可。安裝過程沒有什麼需要特別說明的地方。Airtest已經幫你打包好了開發需要的全部環境，所以安裝完成Airtest以後就能夠直接使用了。

Airtest執行以後的介面如下圖所示。

連線手機

以Android手機為例，由於Airtest會通過adb命令安裝兩個輔助App到手機上，再用adb命令通過控制這兩個輔助App進而控制手機，因此首先需要確保手機的adb除錯功能是開啟的，並允許通過adb命令安裝App到手機上。

啟動Airtest以後，把Android手機連線到電腦上，點選下圖方框中的refresh ADB：

此時在Airtest介面右上角應該能夠看到手機的資訊，如下圖所示。

點選connect按鈕，此時可以在介面上看到手機的介面，並且當你手動操作手機螢幕時，Airtest中的手機畫面實時更新。如下圖所示。

對於某些手機，例如小米，在第一次使用Airtest時，請注意手機上將會彈出提示，詢問你是否允許安裝App，此時需要點選允許按鈕。

開啟微信

先通過一個簡單的例子，來看看如何快速上手Airtest，稍後再來詳解。

例如我現在想使用電腦控制手機，開啟微信。

此時，點選下圖中方框框住的touch按鈕：

此時，把滑鼠移動到Airtest右邊的手機螢幕區域，滑鼠會變成十字型。在微信圖示的左上角按下滑鼠左鍵不放，並拖到微信右下角鬆開滑鼠。此時請注意中間程式碼區域發生了什麼變化，如下圖所示。

好了。以上就是你需要使用電腦開啟微信所要進行的全部操作。

點選上方工具欄中的三角形圖示，執行程式碼，如下圖所示。

程式碼執行完成以後，微信被開啟了。

介面介紹

在有了一個直觀的使用以後，我們再來介紹一下Airtest的介面，將會更加有針對性。

Airtest的介面如下圖所示。

這裡，我把Airtest分成了A-F6個區域，他們的功能如下：

A區：常用操作功能區
B區：Python程式碼編寫區
C區：執行日誌區
D區：手機螢幕區
E區：App頁面佈局資訊檢視區
F區：工具欄

A區是常用的基於影像識別的螢幕操作功能，例如：

touch: 點選螢幕元素
swipe: 滑動螢幕
exists: 判斷螢幕元素是否存在
text: 在輸入框中輸入文字
snashot: 截圖
……

一般來說，是點選A區裡面的某一個功能，然後在D區螢幕上進行框選操作，B區就會自動生成相應的操作程式碼。

B區用來顯示和編寫Python程式碼。在多數情況下，不需要手動寫程式碼，因為程式碼會根據你在手機螢幕上面的操作自動生成。只有一些需要特別定製化的動作才需要修改程式碼。

D區顯示了手機螢幕，當你操作手機真機時，這個螢幕會實時重新整理。你也可以直接在D區螢幕上使用滑鼠操作手機，你的操作動作會被自動在真機上執行。

F區是一些常用工具，從左到右，依次為：

新建專案
開啟專案
儲存專案
執行程式碼
停止程式碼
檢視執行報告

其中1-5很好理解，那麼什麼是檢視執行報告呢？

當你至少執行了一次以後，點選這個功能，會自動給你開啟一個網頁。網頁如下圖所示，這是你的程式碼的執行報告，詳細到每一步操作了什麼元素。

通過截圖功能操作手機雖然方便，但是截圖涉及到解析度的問題，程式碼不能在不同的手機上通用。所以對於A區的功能，做點簡單操作即可，不用深入瞭解。

更高階的功能，需要通過E區實現。

基於App佈局資訊操作手機

初始化程式碼

App的佈局資訊就像網頁的HTML一樣，儲存了App上面各個元素的相對位置和各個引數。對於一個App而言，在不同解析度的手機上，可能相同的元素有著不同的座標點，但是這個元素的屬性引數一般是不會變的。因此，如果使用元素的屬性引數來尋找並控制這個元素，就能實現在不同解析度手機上的精確定位。

App的佈局資訊的格式與App的開發環境有關。點選F區的下拉選單，可以看到這裡能夠指定不同的App開發環境。其中的Unity、Cocos-*等等一般是做遊戲用的，Android是安卓原生App，iOS是蘋果的App……如下圖所示。

以手機版知乎為例，由於它是Android原生的App，所以在F區下拉選單選擇Android，此時注意B區彈出提示，詢問你是否要插入poco初始程式碼到當前輸入游標的位置，點選Yes，如下圖所示。

此時，B區自動插入了一段程式碼，如下圖所示。

定位並點選

現在，點選E區的鎖形圖示，如下圖所示。

鎖形圖示啟用以後，你再操作D區的螢幕，點選知乎App下面的知乎兩個字，會發現螢幕上被點選的App並不會開啟。但E區和C區卻發生了變化，如下圖所示。

其中E區顯示的樹狀結構就是當前螢幕的佈局資訊，這與Chrome開發者工具裡面顯示的HTML結構如出一轍。C區顯示的是當前被我點中的元素的資訊。

請注意在這些元素資訊中，有一個text屬性，它的值為知乎。那麼，這個屬性就可以作為一個定位元素，於是可以在B區編寫程式碼：

poco(text="知乎").click()複製程式碼

寫完程式碼以後執行程式，可以看到知乎App被開啟了。如下圖所示。

注意，如果你發現手機真機顯示的介面與Airtest螢幕顯示的手機介面不一致，可能是因為Airtest的螢幕被你鎖定了。在F區點一下鎖形圖示，取消鎖定，Airtest中的手機螢幕就會更新了。

定位並輸入

開啟知乎以後，我想使用知乎的搜尋功能，那麼繼續，把鎖形圖示啟用，然後點選知乎頂部的搜尋框，如下圖所示：

繼續看C區顯示的搜尋框屬性，可以看到這裡有一個name屬性，它的值是com.zhihu.android:id/input，還有一個text屬性，它的值為蔡徐坤任 NBA 新春賀歲大使。能不能像前面開啟知乎一樣，使用text這個屬性呢？也行，也不行。說它行，是因為你這麼做確實現在能工作；說它不行，因為這是知乎的熱門搜尋關鍵詞，隨時會改變。你今天使用這一句話成功了，明天熱門關鍵詞變化了，那麼你的程式碼就無法使用了。所以此時需要使用name這個屬性。

常見的基本上不會變化的屬性包含但不限於：name type resourceId package。

另外還有一點，知乎首頁的這個搜尋框，實際上是不能輸入內容的，當你點選以後，會跳轉到另一個頁面，如下圖所示。

因此你需要先點選一下這個輸入框，跳轉到真正的搜尋介面：

poco(name="com.zhihu.android:id/input").click()複製程式碼

在真正的搜尋介面如下圖所示。

可以看到，name屬性的值依然是com.zhihu.android:id/input，此時就可以輸入內容了。

輸入內容使用的方法為set_text，用法為：

poco(name="com.zhihu.android:id/input").set_text('古劍奇譚三')複製程式碼

定位並篩選

輸入了搜尋關鍵詞以後，再來看看當前頁面，搜尋出現了三個結果：

通過對比這三個結果的屬性資訊，發現他們的name屬性都是相同的，而text不同。如果像下面這樣寫點選動作：

poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title').click()複製程式碼

那麼預設就會點選第一個搜尋結果。

如果我想點選第二個搜尋結果怎麼辦呢？可以這樣寫程式碼：

poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title', text='古劍奇譚（電視劇）').click()複製程式碼

或者你也可以像列表一樣使用索引定位：

poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title')[1].click()複製程式碼

這兩種寫法的前提，都是我們已經知道了每個結果分別是什麼。假設現在我就想搜尋古劍奇譚三，但我不知道搜尋結果是第幾項，又應該怎麼辦呢？此時還可以使用正規表示式：

poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title', textMatches='^古劍奇譚三.*$').click()複製程式碼

滑動螢幕

進入搜尋結果以後，需要檢視下面的各種問題，此時就需要不斷向上滑動螢幕。這裡有一點需要特別注意，Airtest只能獲取當前螢幕上的元素佈局資訊，不在螢幕上的內容是無法獲取的。這一點和Selenium是不一樣的。

滑動螢幕使用的命令為swipe，滑動螢幕需要使用座標資訊。但這種座標和螢幕解析度無關。這裡的座標定義為：(x, y)，其中x為橫座標，y為縱座標。螢幕左上角為(0, 0)，螢幕右下角為(1, 1)，從左向右，橫座標從0逐漸增大到1，從上到下，縱座標從0逐漸增大到1。

現在我要把螢幕向上滑動，那麼在真機上面，我是先按住螢幕下方，然後把螢幕向上滑動，所以程式碼可以這樣寫：

# poco.swipe(起點座標，終點左邊)poco.swipe([0.5, 0.8], [0.5, 0.2])複製程式碼

方向示意圖如下圖所示：

在一般情況下：

向上滑動，只需要改動縱座標，且起點值大於終點值
向下滑動，只需要改動縱座標，且起點值小於終點值
向左滑動，只需要改動橫座標，且起點值大於終點值
向右滑動，只需要改動橫座標，且起點值小於終點值

在爬蟲開發中，涉及到的Airtest操作基本上已經介紹完畢。

單獨使用Python控制手機

在Airtest操作手機雖然方便，但是不可能在每一臺電腦上都安裝Airtest吧。所以需要想辦法把程式碼從Airtest這個程式中分離出來。

Airtest基於Python的一個開源庫Poco開發，而在Airtest的B區寫的Python程式碼，實際上就是Poco的程式碼。所以只要安裝Poco庫，就可以在Python中直接控制手機。

安裝Poco庫的命令為：

pip install pocoui複製程式碼

這個庫依賴的東西有點多，安裝稍稍慢一些。安裝完成以後，我們把程式碼複製到PyCharm中，如下圖所示。

執行這段程式碼，如果是Linux或者macOS的使用者，請注意看執行結果是不是有報錯，提示adb沒有執行許可權。這是因為隨Poco安裝的adb沒有執行許可權，需要給它新增許可權，在終端執行命令：

# chmod +x 報錯資訊中給出的adb地址chmod +x /Users/kingname/.local/share/virtualenvs/ZhihuSpider/lib/python3.7/site-packages/airtest/core/android/static/adb/mac/adb(實際執行時請換成你的地址)複製程式碼

命令執行完成以後再次執行程式碼，可以看到程式碼執行成功，手機被成功控制了，如下圖所示。

如何獲取螢幕文字

由於Airtest的編輯器中的程式碼執行後無法正常列印出中文，因此後面的程式碼都直接在PyCharm中執行。

既然要做爬蟲，就需要獲取手機上的文字內容。回到搜尋頁面，我想知道“古劍奇譚”三這個關鍵字能搜尋出多少條結果，每條結果有多少個討論，如下圖所示：

此時我們需要做兩件事情：

分別檢視每一個搜尋結果
獲取螢幕上的文字

E區的樹狀結構如下圖所示：

每一個搜尋結果的標題作為text屬性的值，在name='com.zhihu.android:id/magi_title'對應的元素中；每一個搜尋結果的討論數作為text屬性的值，在name='com.zhihu.android:id/magi_count'對應的元素中。

最直接的做法就是分別獲取三個標題和三個討論數，然後把它們合併在一起：

title_obj_list = poco(name='com.zhihu.android:id/magi_title')title_list = [title.get_text() for title in title_obj_list]discuss_obj_list = poco(name='com.zhihu.android:id/magi_count')discuss_list = [discuss.get_text() for discuss in discuss_obj_list]for title, discuss in zip(title_list, discuss_list):    print(title, discuss)複製程式碼

執行效果如下圖所示：

但是這種做法實際上是很危險的，假設會有某一個很生僻的搜尋結果，只有標題沒有討論數，那麼這樣分開抓取再組合的做法，就會導致最後匹配錯位。所以合理的做法是先抓大再抓小。每一組標題和討論數，他們都有自己的父節點，如下圖箭頭所指向的三個android.widget.LinearLayout:

那麼現在，使用先抓大再抓小的技巧，先把每一組結果的父節點抓下來，再到每一個結果裡面分別獲取標題和討論數。

然而這個父節點又怎麼獲取呢？如下圖所示，這個父節點每一個屬性值都沒有什麼特殊的，寫任何一個都有可能與別的節點撞上。

此時，最簡單的辦法，就是在E區，雙擊父節點。定位程式碼就會自動新增，如下圖所示。

這個定位程式碼看起來非常複雜，但實際上它的內在邏輯非常簡單，就是從頂層一層一層往下找而已。

自動生成的定位程式碼如下：

poco("android.widget.LinearLayout").offspring("com.zhihu.android:id/action_bar_root").offspring("com.zhihu.android:id/parent_fragment_content_id").offspring("android.support.v7.widget.RecyclerView").child("android.widget.LinearLayout")[0]複製程式碼

在這個自動生成的定位程式碼中，我們看到了offspring、child這兩種方法。其中child代表子節點，offspring代表孫節點、孫節點的子節點、孫節點的孫節點……。簡言之，使用child只會在子節點中搜尋需要的內容，而使用offspring會像資料夾遞迴一樣把裡面的所有節點都遍歷一次，直到找到符合條件的屬性為止。顯然，offspring速度會比child慢。

實際上，我們可以對這個定位程式碼做一些精簡：

poco("com.zhihu.android:id/parent_fragment_content_id").offspring("android.support.v7.widget.RecyclerView").child("android.widget.LinearLayout")[0]複製程式碼

這個精簡的方法，與從Chrome複製的XPath中進行精簡是一樣的邏輯，根本原則就是找到“獨一無二”的屬性值，然後用這個屬性值來進行定位。

由於我點選的是第一個搜尋結果，所以定位程式碼的最後有一個[0]。現在由於需要獲得所有搜尋結果的內容，所以應該去掉[0]而使用for迴圈展開，然後獲取裡面的內容：

result_obj = poco("com.zhihu.android:id/parent_fragment_content_id").offspring("android.support.v7.widget.RecyclerView").child("android.widget.LinearLayout")for result in result_obj:    title = result.child(name='com.zhihu.android:id/magi_title').get_text()    count = result.child(name='com.zhihu.android:id/magi_count').get_text()    print(title, count)複製程式碼

執行效果如下圖所示。

控制多臺手機

當我們在電腦上插入多個Android手機時，執行命令：

adb devices -l複製程式碼

執行效果如下圖所示。

每個手機都會被列出來。在最左邊的編號就是手機串號。使用這個串號可以指定多個手機：

from airtest.core.api import auto_setupfrom airtest.core.android import Androidfrom poco.drivers.android.uiautomation import AndroidUiautomationPocoauto_setup(__file__)device_1 = Android('76efadf3a7ce4')device_2 = Android('adfasdfasf23')device_3 = Android('adifu39ernla')poco_1 = AndroidUiautomationPoco(device_1, use_airtest_input=True, screenshot_each_action=False)poco_2 = AndroidUiautomationPoco(device_2, use_airtest_input=True, screenshot_each_action=False)poco_3 = AndroidUiautomationPoco(device_3, use_airtest_input=True, screenshot_each_action=False)複製程式碼

通過這種方式，在一臺電腦上使用USBHub，連上二三十臺手機是完全沒有問題的。