iOS 測試利器：idb

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做者：樊林

導讀

對於android的開發以及測試人員，對adb命令必定會很熟悉，adb工具可謂android測試的入門神器，安裝、卸載、抓log、截圖等等包羅萬象。不少自動化以及性能工具都必定程度上要依賴adb工具。

剛開始接觸iOS時，一直但願iOS有一套相似adb工具的東西，結果都被告知要用itools、ituns類的圖形化界面工具。後來通過研究，要在iOS上實現一套類adb工具理論上是沒有問題，有不少開源庫可使用，因此就作了一套idb出來（目前適用於windows平臺），做爲iOS的測試的基礎工具，主要實現了兩個功能。

一、讓用戶可使用idb對iOS手機進行基礎的操做，就如同使用adb操做android手機；

二、封裝好了一鍵抓取網絡包（生成pcap文件）以及log的方式，提升相應的效率。

完整idb工具下載地址（僅供交流學習）：
share.weiyun.com/f28c0e8f6fb… 。

原理

iTunes是如何鏈接手機的？

第一步：首先經過usbmux技術，和手機創建鏈接。usbmux是一種能夠經過usb管道（也就是一個usb端口）創建多路複用鏈接的系統。這是一個類TCP系統，經過這種系統，主機的端口號能夠和手機中的特定端口號創建鏈接並通訊。

第二步：鏈接手機的lockdown服務，對應的端口號爲62708，而後經過和lockdown服務傳輸數據，實現相應的功能。這個服務一般只能經過usb端口創建相應的tcp鏈接（也就是第一步說的usbmux系統）。Lockdown服務能夠用來作不少事情，安裝應用、查看文件、重啓等等。

通訊協議從低到高以下：

一、USB協議：經過usb端口傳輸多個鏈接的數據，相似於網絡中的數據鏈路層；

二、usbmuxd協議：打開設備上TCP端口鏈接，類型於網絡中的運輸層；

三、lockdownd協議：用於和lockdown服務傳輸數據，相似於網絡中的應用層。

idb原理介紹

瞭解到iTunes的原理後，不少人便開始本身開發一些庫，實現同樣的功能，最有名的就是libimobiledevice是基於C語言實現的，編譯配置比較麻煩，學習成本也較高。後來也出了對應的python庫，即pymobiledevice。idb就是基於這個python庫實現的。

idb架構設計上分爲5層：

一、usbmux層：usb驅動層；

二、PlistService層：鏈接創建層，調用usbmux層，完成鏈接的創建，示例代碼以下：

self.s = mux.connect(dev, 62708)；

三、Locdown封裝層：封裝好基本的lockdwon服務，並完成和手機的配對驗證；

四、功能實現層：經過lockdown實現對應的功能，核心示例代碼以下：

實現安裝功能
self.lockdown.startService("com.apple.mobile.installation_proxy")

實現文件相關功能
self.lockdown.startService("com.apple.mobile.house_arrest")

五、命令行工具封裝層：工具的初衷是爲了開發一套相似android的adb的工具，這一層主要仿照adb，實現對應命令行參數的解析並調用功能實現層，完成對應的功能。

遇到的問題及解決方案

工具交互方式的選擇以及如何實現？

一、模仿adb的交互方式：adb的便利性以及高效已經獲得了你們的普遍承認，因此idb的用法要和adb保持一致，作到在命令行中直接輸入idb+對應的命令便可實現對應的功能；

二、具體的實現：工具使用的是python語言開發實現的，而python的運行方式最多見的是 python+腳本文件名，要作到在命令行中直接輸入idb實現對應腳本python腳本的運行並實現參數的傳遞；

最初想到的方案：將python打包成可執行的exe文件，這個操做比較重，並且以後改起來又比較麻煩，同時也不符合python腳本語言的特性，最終拋棄了這種方案。

最終方案：簡潔的bat封裝（bat是windows自帶的批處理語言）。

A、新建一個idb.bat文件，將idb.bat文件所在目錄加入Path環境變量後，命令行中輸入idb，便可運行對應的idb.bat文件；

B、Python腳本路徑設置：最
終須要調用相應的python腳本實現相應的功能，爲了保證在任意目錄下，都能正常運行。

在idb.bat中設置對應python腳本的絕對路徑：目前python腳本和bat腳本在同一個目錄下，因此能夠用「%~dp0%mypy%」來表示python腳本的絕對路徑，「mypy」變量表明對應的python腳本的名稱。

C、Bat到python的參數傳遞：bat腳本中能夠用「%*」表示在命令行中收到的參數，能夠用這種方式傳遞參數給python。

具體的實現以下：

複雜功能的封裝

在iOS平常測試過程當中，會有一些抓包、抓log的需求，這些在android測試中也比較麻煩，因此在idb開發過程當中，但願可以將抓網絡包、抓log操做盡最大可能簡化。

一、交互設計：一條命令開始抓取、Ctrl+C結束、當前目錄生成pcap文件以及log文件 。

二、具體實現：

A、命令封裝：idb pcap。

B、網絡包和log的抓取實現通用的封裝：核心實現start和stop兩個函數。

start：啓動工做線程實現對應的功能，並在工做線程中時刻檢測對應的標誌位，看是否要結束；

stop：修改標誌位爲結束，觸發工做線程的中止；處理並存儲生成的文件。

C、入口函數對Ctrl+C的捕獲：當運行python程序時，使用鍵盤輸入Ctrl+C，python程序內部會拋出一個KeyboardInterrupt異常，咱們能夠經過捕獲對應的異常實現相應的功能。

D、爲了方便查看，對應的文件統一以當前的時間命令，並存在在命令行所在的路徑。

核心代碼實現：

工具介紹

下載地址（僅供交流學習）：share.weiyun.com/f28c0e8f6fb… 。

目錄結構：

下載對應的zip包，而後解壓。

「.」開頭的是eclipse工程文件，不用管（能夠直接做爲pydev工程導入eclipse，僅供交流學習）。

「idb.py」實現idb全部功能的腳本。

「idb.bat」入口函數，方便在命令行中直接經過「idb」命令調用相應功能。

「pymobiledevice_sheldonfan」調用的類庫，全部須要的python庫都已經放在裏面了。

主要功能：

一、支持手機基本操做：重啓、鎖屏、休眠；

二、支持應用的安裝、卸載、查看；

三、支持沙盒目錄的查看以及基本的文件操做（iOS10以後出現限制，暫沒法完美支持）；

四、支持log、網絡pcap包的一鍵抓取。

環境依賴

一、安裝python2.7（32位版），並設置環境變量。設置方法以下：

依次打開：計算機——》右鍵——》屬性——》左上角"高級系統設置"——》右下角「環境變量」——》系統變量——》選中「Path」——》點擊「編輯」——》將python的目錄加進去用"；"分割，其餘不要變——》點擊肯定。

Python目錄指的是python的安裝目錄，默認安裝在C:\Python27目錄下。Python目錄須要包含python的可執行文件，以下圖：

二、Windows 7，安裝iPhone驅動（檢驗標準，各類iPhone手機助手可以識別並鏈接手機）；

三、下載完後能夠將目錄添加到PC的環境變量中，方便在任何地方調用。

用法詳解

若是已經添加了環境變量，直接打開cmd便可。

1.重啓手機：輸入命令 idb reboot。

後面輸入的是調用python腳本時打印出來的內容。

二、關機：idb shutdown。

三、讓手機休眠：idb sleep //這個命令會讓手機進入深度睡眠，usb鏈接也會斷掉；按電源鍵點亮屏幕，又會正常鏈接 。

4.安裝app（ipa文件）：idb install 「ipa文件路徑」。

五、卸載app：idb uninstall 「app的id」（相似於android中的包名）。

六、顯示全部的APP：idb listapps //默認顯示全部的APP。

七、顯示用戶安裝的APP：idb listapps user。

八、顯示系統自帶的APP：idb listapps sys。

九、查看系統級文件列表：idb shell //ios使用沙盒環境，默認進入的是系統的圖片、書籍音樂，也只能顯示這些文件：

進入後支持簡單的ls、cd、pwd等命令。進入後可使用exit命令退出。

十、獲取系統文件到本機：idb pull 手機目錄 pc目錄
手機目錄能夠經過idb shell命令來查看（就是上一條命令）。

示例：idb pull /DCIM .

將手機中的DCIM目錄抓到當前目錄（當前目錄用「.」表示）。

能夠pull單個文件，也能夠pull整個目錄。

十一、push文件到系統目錄idb push 「pc文件路徑」「手機目錄」。

手機目錄也是經過idb shell來肯定的（push圖片後，手機沒法識別，後續會繼續優化）。
十二、獲取APP沙盒中的文件：idb -p 「應用id」 pull 「 手機目錄」「pc目錄」。

示例以下：

idb -p com.tencent.mlife.dailybuild pull Documents .
將應用id爲com.tencent.mlife.dailybuild 的應用的Documents 目錄，拉到當前目錄（用「.」表示）

1三、push文件到app沙盒中：idb -p 「應用id」 push「pc文件路徑」「手機目錄」。

1四、idb logcat 抓系統日誌，也能夠經過idb logcat >mylog.txt重定向到文件。

1五、idb screenshot 截圖，這個須要手機裝了開發者功能，若是沒裝的話，能夠考慮在手機上按電源鍵以及home鍵，而後pull到電腦上。

1六、idb pcap抓包，開始抓包，按Ctrl+C結束，會在當前的cmd所在的目錄生成對應的pcap文件以及log文件。

按Ctrl+C結束抓取，提示總流量並在當前目錄生成pcap文件以及日誌文件（系統日誌）。

注意事項

一、驅動必定要先裝好，若是電腦識別不了手機，全部的命令都沒法執行；

二、有時候鏈接不上手機，多是驅動加載問題，能夠嘗試啓動itunes從新安裝驅動、重啓電腦、重啓手機；

三、部分APP的沙盒環境是不能訪問的，這個和APP設置有關。通常平常測試的APP（非正式發佈的）都容許訪問沙盒目錄，方便獲取相應的文件。可是iOS10增長了對沙盒目錄的限制，沒法完美支持；

四、目前支持python2.7 32位版，其餘版本暫時沒法支持（由於有些引用類庫的限制）。

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