More docs in 7_pyagl.md
[AGL/documentation.git] / docs / 5_Component_Documentation / 7_pyagl.md
index 6de0a07..40f0a53 100644 (file)
@@ -2,6 +2,249 @@
 title: PyAGL
 ---
 
-# PyAGL
+# 0. Intro
+## Main purpose 
+PyAGL was written to be used as a testing framework replacing the Lua afb-test one,
+however the modules are written in a way that could be used as standalone utilities to query
+and evaluate apis and verbs from the App Framework Binder services in AGL.
+
+## High level overview
+Python compatibility: **Python 3.8 preferred**, **should** be compatible with **3.6**
+
+Initial development PyAGL was done with Python **3.6** in mind, heavily using f-strings and a few typings. As of writing this 
+documentation(June 3rd 2021), current stable AGL version is Koi 11.0.2 which has Python 3.8, and further development is 
+done using 3.8 and 3.9 runtimes although **no** version-specific features are used from later versions; 
+features **used** are kept within features offered by Python **3.8**.
+
+The test suite is written in a relatively standard way of extending **pytest** with a couple tweaks 
+tailored to Jenkins CI and LAVA for AGL with regards to output and timings/timeouts, and these tweaks 
+are enabled by running `pytest -L` in order to enable LAVA logging behavior.
+
+The way PyAGL works could be summarized in several bullets below:
+
+* `websockets` package is used to communicate to the services, `x-afb-ws-json1` is used as a subprotocol, 
+* base.py provides AGLBaseService to be extended for each service
+* AGLBaseService has a `portfinder()` routine which will use `asyncssh` if used remotely, 
+to figure out the port of the service's websocket that is listening on. When this was implemented services had a hardcoded listening port,
+and was often changed when a new service was introduced. If you specify port, pyagl will connect to it directly. If no port is specified and
+portfinder() cannot find the process or listening port should throw an exception and exit.
+* main() implementations in most PyAGL services' bindings are intended to be used as a convenient standalone utility to query verbs, although
+not necessarily available.
+* PyAGL bindings are organized in classes, method names and respective parameters mostly adhere to service verbs/apis described 
+per service in https://git.automotivelinux.org/apps/agl-service-*/about
+For example, in https://git.automotivelinux.org/apps/agl-service-audiomixer/about/ the docs for the service describe 5 verbs -
+subscribe, unsubscribe, list_controls, volume, mute - and their respective methods in audiomixer.py.
+* as mentioned above `pytest` package is required for unit tests. 
+* `pytest-async` is needed by pytest to cooperate with asyncio
+* `pytest-dependency` is used in cases where specific testing order is needed and used via decorators
+
+# 1. Using PyAGL
+Command line execution is intended for debugging and quick evaluation.
+There are few prerequisites to start using it. First, your AGL image **must** be bitbaked with **agl-devel** feature when sourcing __aglsetup.sh__;
+if not - the running AGL instance won't have websocket services exposed to listening TCP ports and PyAGL will fail to connect.
+
+```bash
+git clone "https://gerrit.automotivelinux.org/gerrit/src/pyagl"
+```
+Preferably create a virtualenv and install the packages in the env
+```bash
+user@debian:~$ python3 -mvenv ~/.virtualenvs/aglenv
+user@debian:~$ source ~/.virtualenvs/aglenv/bin/activate
+(aglenv) user@debian:~$ pip install -r requirements.txt
+```
+Hard requirements are asyncssh, websockets, pytest, pytest-dependency, pytest-async; the others in the file are dependencies of the mentioned packages.
+
+If you have installed PyAGL as python package or current working directory is in the project root:
+```
+(aglenv) user@debian:~/pyagl$ python3 -m pyagl.services.audiomixer 192.168.234.34 --list_controls
+```
+should produce the following or similar result depending on how many controls are exposed and which AGL version you are running:
+```
+matching services: ['afm-service-agl-service-audiomixer--0.1--main@1001.service']
+Requesting list_controls with id 359450446
+[RESPONSE][Status: success][359450446][Info: None][Data: [{'control': 'Master Playback', 'volume': 1.0, 'mute': 0}, 
+{'control': 'Playback: Speech-Low', 'volume': 1.0, 'mute': 0}, {'control': 'Playback: Emergency', 'volume': 1.0, 'mute': 0}, 
+{'control': 'Playback: Speech-High', 'volume': 1.0, 'mute': 0}, {'control': 'Playback: Navigation', 'volume': 1.0, 'mute': 0}, 
+{'control': 'Playback: Multimedia', 'volume': 1.0, 'mute': 0}, {'control': 'Playback: Custom-Low', 'volume': 1.0, 'mute': 0}, 
+{'control': 'Playback: Communication', 'volume': 1.0, 'mute': 0}, {'control': 'Playback: Custom-High', 'volume': 1.0, 'mute': 0}]]
+```
+
+# 2. Running the tests
+
+## Markers
+Before running the tests it must be noted that __Markers__ are metavariables applied to the tests which play important part 
+in the behavior of pyagl and add great flexibility when deciding which tests to run.  
+Each test suite usually have unambiguous marker and description in `pytest.ini` for the reason above.  
+The default markers are applied in the list variable `pytestmark` in the beginning of each test file.  
+Each test suite has at least 2 default markers.
+
+`pytest.mark.asyncio` is a special marker needed because we are running pytest in async mode,
+and the other marker is the name of the testsuite - for example `pytest.mark.geoclue` is for `geoclue` tests.
+
+`pytest.mark.dependency` is another special marker used by the pytest-dependency library helping for 
+running tests in a particular order when a more complicated setup other than a fixture is needed for 
+a test or the setup itself is a test or sequence of tests.
+
+`pytest.mark.hwrequired` is a marker signifying that additional hardware is required for tests to be successful - e.g. bluetooth phonebook tests need a phone with a pbap profile connected
+
+`pytest.mark.internet` is a marker for tests which require internet connection
+
+As mentioned above, behavior of pytest is altered by the markers because pytest does expression matching by marker and test names for which suite to be run.  
+In the example below we select all internet requiring and subscription tests but skip those that require additional hardware.  
+If we have a match with `internet or subscribe` the test will be selected, but if the test has `hwrequired` will be skipped, otherwise deselected overall.
+```
+h3ulcb:~# pyagl -vk "internet or subscribe and not hwrequired"
+============================ test session starts ============================
+platform linux -- Python 3.8.2, pytest-5.3.5, py-1.8.1, pluggy-0.13.1 -- /usr/bin/python3
+cachedir: .pytest_cache
+rootdir: /usr/lib/python3.8/site-packages/pyagl, inifile: pytest.ini
+plugins: asyncio-0.10.0, dependency-0.5.1, reverse-1.0.1
+collected 218 items / 163 deselected / 55 selected                          
+
+test_bluetooth.py::test_subscribe_device_changes PASSED               [  1%]
+...
+test_radio.py::test_unsubscribe_all PASSED                            [ 90%]
+test_signal_composer.py::test_subscribe SKIPPED                       [ 92%]
+test_signal_composer.py::test_unsubscribe SKIPPED                     [ 94%]
+test_weather.py::test_current_weather FAILED                          [ 96%]
+test_weather.py::test_subscribe_weather PASSED                        [ 98%]
+test_weather.py::test_unsubscribe_weather PASSED                      [100%]
+==== 1 failed, 37 passed, 17 skipped, 163 deselected, 1 warning in 3.23s ====
+
+```
+
+## Locally - On the board itself
+There is the /usr/bin/pyagl convenience wrapper script which invokes pytest  
+with the tests residing in `/usr/lib/python3.8/site-packages/pyagl/tests` which  
+also will pass all commandline arguments down to pytest
+
+```console
+qemux86-64:~# pyagl
+=================== test session starts =============================
+platform linux -- Python 3.8.2, pytest-5.3.5, py-1.8.1, pluggy-0.13.1
+rootdir: /usr/lib/python3.8/site-packages/pyagl, inifile: pytest.ini
+plugins: dependency-0.5.1, asyncio-0.10.0, reverse-1.0.1
+collected 213 items
+
+test_audiomixer.py .......                                    [  3%]
+test_bluetooth.py ............xxxsxx                          [ 11%]
+test_bluetooth_map.py .x.xs.                                  [ 12%]
+...
+```
+
+## Remotely
+You must export `AGL_TGT_IP` environment variable first, containing a string with a reachable IP address 
+configured(either DHCP or static) on one of the interfeces on the AGL instance(board or vm) on your network.
+`AGL_TGT_PORT` is not required, however can be exported to skip over connecting to the board via ssh first 
+in order to figure out the listening port of service. 
+
+```console
+user@debian:~$ source ~/.virtualenvs/aglenv/bin/activate
+(pyagl) user@debian:~$ export AGL_TGT_IP=192.168.234.34
+(pyagl) user@debian:~$ cd pydev/pyagl/pyagl/tests
+(pyagl) user@debian:~/pydev/pyagl/pyagl/tests$ pytest test_geoclue.py
+========================= test session starts =========================
+platform linux -- Python 3.9.2, pytest-5.4.1, py-1.8.1, pluggy-0.13.1
+rootdir: /home/user/pydev/pyagl/pyagl, inifile: pytest.ini
+plugins: dependency-0.5.1, asyncio-0.11.0
+collected 3 items
+
+test_geoclue.py ...                                              [100%]
+```
+# 3. Writing bindings and/or tests for new services
+This assumes you have already went through ["3. Developer Guides > Creating a new service"](../3_Developer_Guides/2_Creating_a_New_Service.md).
+
+Templates directory contains barebone _cookiecutter_ templates to create your project.
+If you do not intend to use cookiecutter, you need a simple service file in which you inherit AGLBaseService
+from base.py. 
+You can take a look at pyagl/services/geoclue.py and pyagl/tests/test_geoclue.py which is probably the
+simplest binding in PyAGL for a reference and example. All basic methods like 
+[send|receive|un/subscribe|portfinder] are implemented in the base class. 
+You would need to do minimal work to create new service binding from scratch and by example of the geoclue service you need to do the following:  
+
+* do the basic imports 
+```python3
+from pyagl.services.base import AGLBaseService, AFBResponse
+import asyncio
+```
+
+* inherit AGLBaseService and type in the service class member the service name presuming you are following the AGL naming convention:
+(if your new service does not follow the convention, the portfider routine wont work and you'll have to specify service port manually)
+```python3
+class GeoClueService(AGLBaseService):
+    service = 'agl-service-geoclue'
+```
+
+* if you intend to run the new service binding as a standalone utility, you might want to add your new options to the argparser
+```python3
+    parser = AGLBaseService.getparser()
+    parser.add_argument('--location', help='Get current location', action='store_true')
+```
+
+* override the __init__ method with the respective parameters as api(used in the binding) and systemd service slug
+```
+    def __init__(self, ip, port=None, api='geoclue'):
+        super().__init__(ip=ip, port=port, api=api, service='agl-service-geoclue')
+```
+
+* define your methods and send requests with .request() which prepares the data in a JSON format, request returns message id
+```
+    async def location(self):
+        return await self.request('location')
+```
+
+* get the raw response with data = await .response() or use .afbresponse() to get structured data
+
+PyAGL is written with asyncio so you'd need an event loop to get your code running.  
+Most modules have standalone CLI functionality, which is done via ArgumentParser and each module that  
+is CLI usable inherits static base parser and extends its arguments as shown in the example below:
+
+```python3
+async def main(loop):
+    args = GeoClueService.parser.parse_args()
+    gcs = await GeoClueService(args.ipaddr)
+
+    if args.location:
+        msgid = await gcs.location()
+        print(f'Sent location request with messageid {msgid}')
+        print(await gcs.afbresponse())
+
+if __name__ == '__main__':
+    loop = asyncio.get_event_loop()
+    loop.run_until_complete(main(loop))
+```
+`GeoClueService` will try to return an instance with connection to the service. It will throw an exception if it fails to do so.  
+`AGLBaseService.afbresponse()` method is a wrapper on top of .response() which will prepare, validate and format data for a convenient usage intended for CLI usage.  
+`AFBResponse.__str__`  is also a convenience method to be able to print all relevant data in regarding state of the response.  
+
+```console
+(aglenv) user@debian:~$ python3 -m pyagl.services.geoclue 192.168.234.251 --location
+matching services: ['afm-service-agl-service-geoclue--1.0--main.service']
+Sent location request with messageid 29188435
+[RESPONSE][Status: success][29188435][Info: GeoClue location data][Data: {'latitude': 42.6898421, 'longitude': 23.3099069, 'accuracy': 107.4702045}]
+```
+
+
+# 4. Environment variables
+The following environment variables are used in the PyAGL project:
+
+Variable | Description
+--- | ---
+**AGL_TGT_IP** | **required**
+**AGL_TGT_PORT** | **optional**, when this is used portfinder() routine is skipped, attempts direct websocket connection to this port.
+**AGL_TEST_TIMEOUT** | **optional**, over-ride the default 5 second timeout value for binding responses. This is useful in many cases where a long-standing request has taken place - e.g. importing few thousand entries from a phonebook
+**AGL_AVAILABLE_INTERFACES** | **optional**, specify which of ethernet, wifi, and bluetooth interfaces are available.  The value is a comma separated list, with a default value of "ethernet,wifi,bluetooth".
+**AGL_BTMAP_RECIPIENT** | **optional**, when running Bluetooth MAP tests, this would be used as phone number to write text messages to.
+**AGL_BTMAP_TEXT** | **optional**, when running Bluetooth MAP tests, messages will be composed with this text.
+**AGL_CAN_INTERFACE** | **optional**, specify the CAN interface to use for CAN testing, default value is "can0".
+**AGL_PBAP_PHONENUM** | **optional**, when running Bluetooth PBAP tests, this phone number will be used to .search().
+**AGL_PBAP_VCF** | **optional**, for the Bluetooh PBAP tests query a contact entry out of the phonebook.
+**AGL_BT_TEST_ADDR** | **optional**, for the Bluetooth tests pair/connect/disconnect with an actual Bluetooth device(phone)'s address .  The address should have the DBus address style as "dev_00_01_02_03_04_05" instead of a regular colon-separated MAC address.
+
+# 5. Debugging
+PyAGL uses pythons logger library so you can rise the logging level and see the output from most of the modules, 
+but was disabled by default because of the massive amount of output produced. When the default logger is enabled 
+all other libraries will show their output with pyagl - e.g. websockets, asyncssh etc.
+
+README.md in the root directory of the project also contains useful information.
 
-FIXME.