Android自動化測試工具實現簡述

前言 

       自動化測試在產品開發和測試中都有著非常重要的作用。在產品開發階段，可靠又重複性地執行以確保沒有引進迴歸問題；在產品測試階段，可以節省人力成本和時間成本，並能保證更大範圍的覆蓋。Android自動化測試工具同樣可以節省不少人力和時間成本，對其研究和實現對於提高測試效率具有一定的意義。目前市面上也有不少Android自動化測試工具，本人在現有工具的基礎上，加上自己的理解和實踐向大家介紹自動化測試工具的原理和實現。 一、錄製模組

        錄製模組，顧名思義為錄下APK所有介面操作，並儲存相應的操作過程，包括延時、點選、輸入、滑動等。下面以“郵箱大師”登陸為例講述主要的技術。


1 、遍歷所有view

       使用“uiautomatorviewer”工具，可以檢視當前介面所有的view，同樣可以使用Robotium提供的API獲取當前所有view，然後遍歷所有view，對不同的view做相應的操作。

2 、view事件的監聽

       根據view的不同，選擇不同的偵聽方法，view包括EditText、ExpandableListView、WebView、Button等等，最後獲取相應的測試程式碼。監聽方法：獲取並儲存原始的view監聽器，然後為view註冊新的監聽器，繼承原始監聽器，並實現相應的錄製功能。
若為EditText，則新增TextWatcher 監聽文字變化，並記錄下對應edittext的index、text、resource-id等資訊。



      若為登陸Button，則新增點選監聽事件，獲取所有點選事件，並記錄下當前resource-id、class、text等資訊。
      監聽所有的view，當監聽事件觸發時，儲存當前view資訊，最後可以更好的根據獲取的錄製資訊，播放相應的錄製事件。

3 、view的查詢

      在實際的錄製中，並不是所有的view都能獲取到“resource-id”，因此需要通過記錄其他資訊，以便播放時查詢到正確的view。
      1）resource-id，id資訊是最好的標示view的方法
      2）familyString，在id無法獲取或者無法定位的情況下，可以通過查詢該view家庭關係鏈（view在其父view的index，然後父                view的父view，直到父view為null）反向獲取正確的view。
      3）textName，在以上方法都失效的情況下，可以通過view的text文字字串查詢view。
      4）座標，在所有方法均無法定位的情況下，可以通過座標去定位，這樣就不能相容不同的解析度。

4 、錄製指令碼生成

      通過監聽所有的view的操作，最後生成一個記錄了所有操作的指令碼檔案，用於播放測試。
 

sleep(1000);
dragPercent(0.2515625f, 0.2515625f, 0.2107381f, 0.2107381f, 4);
sleep(7921);
enterText(0, "xxxx@163.com", false,"id/editor_email");
sleep(1298);
dragPercent(0.40390626f, 0.40390626f, 0.25851882f, 0.25851882f, 4);
sleep(7796);
enterText(1, "xxxxxxxx", false,"id/editor_password");
sleep(5690);
clickOn("id/button_login", "0", false);

二、播放模組

       根據錄製的指令碼檔案，使用測試apk生成工具，即可生成一個播放apk，用於控制目標apk按照指令碼一步一步的執行。
       與錄製模組中獲取view相關的資訊是反過程，播放模組是根據指令碼中的view資訊找到對應的view。播放用很多操作，包括dragPercent，clickOn，scrollListToLine，scrollScrollViewTo，enterText，clickOnExpandableListView，clickInList，sendKey，sleep等等。
       若為“dragpercent”滑動操作，則可以直接呼叫Robotium中滑動的api：public void drag(float fromX, float toX, float fromY, float toY, int stepCount)，實現從X點滑動到Y點，並定義了速度等級。滑動的播放在實際處理中也存在不少問題，特別是在一些翻頁操作中，滑動的快慢直接影響到滑動幾個頁面，因此錄製時速度確定也很關鍵。
       若為clickOn點選，則可通過引數獲取獲取到view，然後呼叫performClick模擬點選，clickOn("id/button_login", "0", false)，Robotium提供根據id獲取view的api，當然也可以通過familyString和className來獲取目標view，例如clickOn("android.widget.FrameLayout", "4-0-1-1-0-0-0-1-0-1-0-0-0-0-1", true)；這樣通過familyString反向查詢。只要定位到view，就可以完成點選或者長按等操作。
       對於view的獲取除了上面已經提到的id，familyString，還有index還有文字等，在Robotium中有相關的api，因此在錄製時可儘量多的儲存view相關的資訊，以便在播放時更容易的查詢到對應的view。
       若為clickInList列表點選，clickInList(position, resourceId)，則需要先根據resource-id或者familyString找到listview的view，然後通過position選擇對應的postion，最後呼叫performClick，即可點選對應list的列表。
       還有其他一些操作，均可通過呼叫Robotium提供的API或者view方法去實現，在此不一一列舉。

三、測試APK生成工具

       錄製模組生成指令碼，播放模組根據指令碼播放相應操作，但錄製apk怎麼生成，錄製生成的指令碼怎麼新增到播放模組中呢？測試APK生成工具就能解決這些問題。
       由於自動化測試工具是基於Robotium的，Robotium又是基於Instrumentation的二次封裝，因此關聯測試APK和目標APK，需要目標APK和測試APK使用相同的簽名。測試APK分為錄製APK和播放APK，顯然錄製和播放的APK邏輯不同，本人實現的測試APK均基於recordreplay.apk修改而來，此APK實現了所有錄製和播放相關的邏輯，只需要修改AndroidManifest.xml和com.mytest.recordreplay.RecordReplay.java檔案即可生成不同的錄製和播放APK。
       修改AndroidManifest.xml和java檔案的方法是先將recordreplay.apk使用apktool工具反編譯為xml和smali，然後修改AndroidManifest.xml和com.mytest.recordreplay.RecordReplay.smali檔案，再編譯成具體功能的recordreplay.apk，最後使用目標apk簽名檔案進行簽名。

1、 AndroidManifest.xml

      基於Instrumentation均需要在AndroidManifest.xml做相應的申明。

<instrumentation      android:name="android.test.InstrumentationTestRunner"
      android:targetPackage="com.test.target" />  

      同時，還需在Application標籤中嵌入如下宣告:

<uses-library android:name="android.test.runner" />  

      只需要根據目標APK的包名修改android:targetPackage的值“com.test.target”就可以完成AndroidManifset.xml檔案的修改。

2、 錄製RecordReplay.java

       錄製APK的核心檔案RecordReplay.java，只需要修改下“LAUNCHER_ACTIVITY_FULL_CLASSNAME”即可完成對不同APK的處理。如下為一個錄製RecordReplay.java的demo。

public class RecordReplay extends TestCase {
    private static final String     LAUNCHER_ACTIVITY_FULL_CLASSNAME = " com.test.target.main ";
    private static Class<?>         launcherActivityClass;
    static {
        try {
            launcherActivityClass = Class.forName(LAUNCHER_ACTIVITY_FULL_CLASSNAME);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public RecordReplay () {
	
        super(launcherActivityClass);
    }
    @Override
    protected void setUp() throws Exception{
        super.setUp();
    }

    @Override
    protected void tearDown() throws Exception{
        super.tearDown();
    }

    public void test_StartRecord() {
    	    baserecordreplay.beginRecordCode();
    	    try {
			Thread.sleep(10000000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
    }
}

3、 播放RecordReplay.java

       播放APK的核心檔案RecordReplay.java，需要修改“LAUNCHER_ACTIVITY_FULL_CLASSNAME”為目標APK的啟動Activity，然後根據錄製模組中獲取到的指令碼檔案，轉化為方法“testRecorded”，同時可以在每個關鍵操作函式間新增截圖函式，這樣可以清楚的看到每一步的狀態，當然也可以根據需求，手動編寫相應的邏輯。如下為播放APK的demo。

public class RecordReplay extends TestCase {
   private static final String     LAUNCHER_ACTIVITY_FULL_CLASSNAME = " com.test.target.main ";
   private static Class<?>         launcherActivityClass;
    static {
        try {
            launcherActivityClass = Class.forName(LAUNCHER_ACTIVITY_FULL_CLASSNAME);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
  public RecordReplay () {
	
        super(launcherActivityClass);
    }
    @Override
    protected void setUp() throws Exception{
        super.setUp();
    }

    @Override
    protected void tearDown() throws Exception{
        super.tearDown();
    }

    public void testRecorded() {
        baserecordreplay.sleep(1000);
        baserecordreplay.screenShotNamed ("0");
        baserecordreplay.recordReplay.dragPercent(0.2515625f, 0.2515625f, 0.2107381f, 0.2107381f, 4);
        baserecordreplay.sleep(7921);
        baserecordreplay.screenShotNamed ("1");
        baserecordreplay.enterText(0, "xxxx@163.com", false,"id/editor_email");
        baserecordreplay.sleep(1298);
        baserecordreplay.screenShotNamed ("2");
        baserecordreplay.recordReplay.dragPercent(0.40390626f, 0.40390626f, 0.25851882f, 0.25851882f, 4);
        baserecordreplay.sleep(7796);
        baserecordreplay.screenShotNamed ("3");
        baserecordreplay.enterText(1, "xxxxxxxx", false,"id/editor_password");
        baserecordreplay.sleep(5690);
        baserecordreplay.screenShotNamed ("4");
        baserecordreplay.recordReplay.clickOn("id/button_login", "0", false);
        baserecordreplay.sleep(3000);
    }

}