Android自動化測試工具調研_ZenDei技術網路在線

原文地址：Android自動化測試工具調研 - Stars-One的雜貨小窩 Android測試按測試方式分類，可分為兩種：一種是傳統邏輯單元測試（Junit），另外一種則是UI交互頁面測試。這裡詳細講解第二種測試。 UI交互頁面測試如果是人工進行，會消耗人力，且不一定按質量進行測試，測試不全面， ...

原文地址：Android自動化測試工具調研 - Stars-One的雜貨小窩

Android測試按測試方式分類，可分為兩種：一種是傳統邏輯單元測試（Junit），另外一種則是UI交互頁面測試。

這裡詳細講解第二種測試。

UI交互頁面測試如果是人工進行，會消耗人力，且不一定按質量進行測試，測試不全面，不到位，於是發展了通過寫測試代碼來進行測試。

Monkey

首先，介紹一下Monkey這個測試框架

命名為猴子，意思的是像猴子一樣沒有規則的順便亂點操作

Android SDK自帶的測試工具，在測試過程中會向系統發送偽隨機的用戶事件流（如按鍵輸入、觸摸屏輸入、手勢輸入等)，實現對正在開發的應用程式進行壓力測試，也有日誌輸出。

實際上該工具只能做程式做一些壓力測試，由於測試事件和數據都是隨機的，不能自定義，所以有很大的局限性。

使用的話則是通過adb shell命令來執行的，如下麵例子：

//（此時指定軟體會被打開並開始亂點亂按）
 adb shell monkey  -p  com.tencent.news  -v -v -v  100

MonkeyRunner

MonkeyRunner也是Android SDK內置的一個工具，但與Monkey沒有太大的聯繫，Monkey是通過adb命令下發相關事件指令來進行測試，而MonkeyRunner採取客戶端/服務端的方式來下發相關指令

其文件位於AndroidSDK目錄/tools/bin/monkeyrunner.bat.bat

本質上，MonkeyRunner是個工具集API（JPythod），通過讓Pythod代碼可以實現模擬操作手機APP的操作，具體可參考此文monkeyrunner自動化工具詳解 - 習久性成 - 博客園

編寫測試腳本（Pythod）來自定義數據、事件。Monkeyrunner 足夠強大了，但是錄製的腳本是以坐標軸來作為定位方式，而安卓設備類型眾多，各種解析度，所以移植性不好

Espresso

此方案，目前主要用戶讓Android開發人員進行自測使用，測試腳本代碼為Java/Kotlin

Android官方代碼中，預設引用這個測試框架庫，在我們新建項目的時候就可以看到，app代碼目錄下有以下三個文件夾

androidTest UI的單元測試代碼
main 主代碼
test 邏輯測試代碼

其中，androidTest就是所說到的UI的單元測試代碼，對應的測試框架為Espresso，基於Instrumentation進行改造而成，測試的主要流程就是找到對應控制項Id，然後進行對應的斷言判斷

這種方法的缺點是需要懂Android開發的相關知識才能進行測試代碼的編寫

如果單純編寫確實有些難度，之後與Android SDK里的UiAutomator工具聯用，UiAutomator工具文件是在AndroidSDK目錄/tools/bin/uiautomatorviewer.bat

UiAutomator工具，主要功能就是會將當前的APP頁面進行截圖，然後分析View的層次結構，並展示View的相關屬性信息，如控制項ID，margin，text等

實際上，UiAutomator底層使用的無障礙服務（AccessibilityService）那套API，唯一有所區別的是，UiAutomator是shell環境才能使用，而AccessibilityService可以在APP使用（需要用戶手動開啟許可權）

可以通過Android Studio中的run->Record Espresso Test,打開一個對話框，通過此對話框，可以進行相關流程的測試，之後完成後自動生成對應的測試代碼

詳情過程可參考這篇文章Android Espresso使用 - 愛碼網

Instrumentation框架是Android測試環境的核心，很多測試框架都是基於其實現。Instrumentation其實是Android Framework中的一個類，它的作用簡單來說就是能夠監控Android系統和Application之間的交互。因此實現了測試應用程式對應用程式的控制。

Instrumentation`會在App啟動階段被初始化，然後作為一個實例變數保存到ActivityThread對象中。Application的創建，Activity生命周期方法的回調等其他操作，都會經過Instrumentation來完成，會先調用Instrumentation的相應方法。

Instrumentation框架通過將主程式和測試程式運行在同一個進程來實現這些功能。可以把Instrumentation理解為沒有界面的activity，它具有啟動能力和監控能力。

Appium

在說這個之前，先說下Selenium，Selenium是用來進行Web測試的框架，

selenium 本身是一套web自動化測試工具，但其經常被用於爬蟲，解決一些複雜爬蟲的問題。

selenium 用於爬蟲時，相當於模擬人操作瀏覽器,之後由此框架發展出了其他的框架

Robotium

也是基於Instrumentation的測試框架，目前國內外用的比較多，資料比較多，社區也比較活躍。缺點是對測試人員來說要有一定的Java基礎，瞭解Android基本組件，不能跨App。

Selendroid
基於Instrumentation的測試框架，可以測試Native App、Hybird App、Web App，但是網上資料較少，社區活躍度也不大,可以看做是一個Web版的Robotium，使用入門課參考selendroid 入門 · TesterHome

示例腳本：

AndroidDriver driver = new AndroidDriver(new URL("http://localhost:8080/wd/hub"), getDefaultCapabilities());
driver.findElement(By.id("startUserRegistration")).click();

WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver, 5);
WebElement inputUsername = wait.until(ExpectedConditions.presenceOfElementLocated(By.id("inputUsername")));
inputUsername.sendKeys(user.getUsername());
Assert.assertEquals(nameInput.getText(), "Mr. Burns");
nameInput.clear();
nameInput.sendKeys(user.getName());
takeScreenShot("User data entered.");
driver.findElement(By.id("btnRegisterUser")).click();

而Appium也是從Selenium延伸出來的，是目前最主流的移動測試自動化框架，不僅支持 Android 應用，而且適用於 iOS、混合和 Web 應用程式。

上面說到的3個框架，測試流程原理為：

電腦在指定埠開啟一個Web服務，併在手機安裝一個對應的客戶端APP程式，兩者通過Socket協議鏈接

之後編寫腳本里，可以使用Web服務的地址，之後腳本代碼傳輸給Web服務，由Web服務再下發手機，有客戶端APP程式執行對應的指令操作（這個APP程式實際上就是沒有界面的，可以理解為一個後臺進程）

Appium的桌面APP也是提供了一種測試錄製功能，可以將測試的流程記錄，並轉為對應的腳本代碼，如點擊了什麼控制項，輸入了什麼內容等步驟，可以參考Appium的使用方法

它底層完全使用了 Selenium 和 WebDriver 的 API，所以如果你之前有用過 selenium, 幾乎不需要額外的學習成本就可以使用 appium。

Appium 通過 uiautomator（API 級別 16 或更高）和 Seledroid（API 級別低於 16）支持 Android，但是你不需要具體懂這兩個框架的具體用法，appium 都已經幫你封裝成了統一的使用規則。

Appium 的優勢之一是幾乎可以使用任何編程語言（例如 Java、Objective-C、JavaScript、PHP、Ruby、Python 或 C# 等）編寫 Appium 腳本。不需要重新編譯或改變應用程式來匹配Appium，Appium有一個非常大而活躍的社區。

Airtest

是網易出品的一款基於圖像識別和poco控制項識別的一款UI自動化測試套件，由Airtest框架、poco框架、airtestIDE 組成。是一個跨平臺的UI自動化測試框架，適用於游戲和App。

Airtest的框架是網易團隊自己開發的一個圖像識別框架，這個框架的祖宗就是一種新穎的圖形腳本語言Sikuli。

Sikuli這個框架的原理是這樣的:

電腦用戶不需要一行行的去寫代碼，而是用屏幕截屏的方式，用截出來的圖形擺列組合成神器的程式，這是Airtest的一部分。

另外，Airtest也基於poco這個UI控制項搜索框架，這個框架也是網易自家的跨平臺U測試框架，原理類似於appium:

通過控制項的名稱，id之類的來定位目標控制項，然後調用函數方法，例如click(),swip()之類的方法來對目標控制項進行點擊或者是操作。

雖然Airtest剛開始是為了游戲測試，現在在app測試中也有很大的應用範圍。只是進行錄製、執行腳本的AirtestIDE沒有開源，不方便進行深度定製。

AirtestIDE工具，內置了Airtest和Poco的相關插件功能，能夠使用它快速簡單地編寫 Airtest 和 Poco 代碼。

AirtestIDE依賴ADB與安卓設備進行通信，編寫的對應的腳本文件代碼為Pythod

使用可參考Airtest-app自動化測試必備神器 - 知乎

Solopi

主要就是測試人員自行安裝對應的測試工具apk和目標測試apk，進行測試，之後可以測試工具可以將手機上的操作進行錄製保存為腳本，並可以分享到其他設備上執行，從而實現一套自動化測試。

Solopi開源地址

是螞蟻金服開源的一款移動端APP測試工具，提供腳本錄製、編輯、回放，結果展示以及一機多控（即通過設備間的socket通訊實現1台手機可以控制多台手機執行腳本）等功能，其測試用例的錄製和執行等操作均在手機端的一個APP中完成。

不需要藉助電腦軟體與測試設備交互，所以通信結構比Appium簡單高效，對元素的識別也是使用類似於appium的控制項的方式，並且引入了類似於airtest的圖像識別的方式。

Solopi支持原生APP即混合式APP，雖然Appium和Airtest都有很大的應用範圍，但是Solopi相比於appium和airtest有以下優勢：

改進的控制項匹配演算法，更高的匹配成功率；
不需要依賴pc端的桌面應用，全部操作都在手機端的app中完成，實現了無線化，隨時可測；
不需要代碼基礎，使用人群覆蓋範圍廣；
提供性能測試的功能等。

這套方案中，底層依賴主要是 “無線 ADB、系統輔助功能、Chrome 調試以及圖像識別技術”。同時，在底層依賴的基礎上，封裝了一套核心能力，由 “控制項定位、事件驅動、性能採集以及依賴註入” 組成，併在服務層實現了錄製、回放、數據處理等公共服務能力。在架構的最頂端，結合界面交互邏輯包裝出了各個功能的入口

SoloPi 錄製的用例會以 JSON 的形式存儲起來，用例不僅可以在設備本地直接回放，還可以通過 SoloPi 的解析器將用例轉換為 Appium等目前主流自動化測試框架的腳本，輕鬆打通雲測平臺