android app自动化测试之UIAutomator

Posted 2020-06-08

一、UIAutomator

         android自动化测试工具有很多，但是要免费、易上手，本人觉得就直接使用Eclipse自带的UIAutomator就不错。测试人员无需跟开发要代码信息，只要手机上有安装之后的APP自己就能做出自动测试用例，况且一通百通，就算是不满足于UI测试的，找个简单易上手的先明白原理，再深入了解其它复杂工具也会轻松很多。何乐而不为呢？

UIAutomator是Eclipse自带的用于UI自动化测试工具，可仿真APP上的单击、滑动、输入文本等操作。

         在使用之前，需要安装好java有关的JDK,SDK，然后配置java环境变量。关于安装JDK,SDK，配置JAVA环境变量网上有数不清的教程，这里就不废话了。直接进入主题。

         还是简单介绍一下自动化测试代码中使用到的类关系：现在还不清楚也没有关系，先让程序跑起来，然后在使用API的过程中自然就理解了。

 

1、创建java工程

         打开Eclipse，操作步骤: 点击“File—>New—>java Project”，然后打开如下图的界面：

 

其它的先不用管，既然要求必须输入Project name，那就输入。请用英文命名，很多时候中文会带来许多意想不到的问题。

输入Project name之后，点击“Next”进入下一步，看到的界面如下：

 

Source下的东西无需关注，点击“Libraries”，既然是调用java自带的UIAutomator，就要先引入UIAutomator使用到的包。导入uiautomator相关包：点击“Add External JARs”

         先要找到自己的android.jar 和 Uiautomator.jar 包的位置,一般在安装文件下的adt-bundle-windows-x86-20130917\sdk\platforms\android-18\ 下，具体要找到自己电脑上的jar位置哦，

 

选中两个jar文件，“打开”导入。

此外还需要再加入本地库，点击“Add Library”，选择Junit，后点击“next”,使用默认的JUit3。点击“Finish”。

 

回到New Java Project，点击“Finish”即可创建工程成功。

 

2、创建class文件

         刚刚创建的工程，Src下还没有任何东西，我们需要创建一个Class文件，用来写自动化程序代码。

创建class文件：项目名称右键——NEW——class，写class内容如下

 

         2.1 import UIautomator两个包

         2.2 class 名称必须和XXX.java名称相同

         2.3每一个public开头，且以test命名开始的函数，系统就视为一个case，运行时方法的调用顺序并不是代码中的位置顺序，而是根据方法名的ASCII码大小顺序调用的。

         2.4每一个class都必须继承自UiAutoMatorTestCase

3、生成xml 文件

 

 

找到target版本：>android list targets

Id：1

创建build.xml到测试工程中去，用于生成.jar文件：>Android create UItest-project –n testprojectname –t 1 –p testprojectpath

 

4.build jar 文件

         4.1 Update Ant to 1.9

         4.2 配置ant使用的javac版本：

                   右键build.xml—》RUN AS —》 External Tools Configurations。

        在main Tab 下输入Argumens: -Dbuild.compiler=javac1.7——》

                   Apply。

 

                   4.3配置sdk中的build.xml 文件E:\Android\android\adt-bundle-windows-x86-20130917\sdk\tools\ant\build.xml: 找到javac,添加includeantruntime="false"

<javac encoding="${java.encoding}"

                    source="${java.source}" target="${java.target}"

                    debug="true" extdirs="" includeantruntime="false"

                    destdir="${out.classes.absolute.dir}"

                    bootclasspathref="project.target.class.path"

                    verbose="${verbose}"

                    classpathref="project.javac.classpath"

                    fork="${need.javac.fork}" includeantruntime="false">

                <src path="${source.absolute.dir}" />

                <src path="${gen.absolute.dir}" />

                <compilerarg line="${java.compilerargs}" />

            </javac>

5. push jar文件到手机

Cmd环境下需要先找到adb.exe所在位置目录，完整的命令语句：

adb push <path_to_output_jar>  /data/local/tmp

“<path_to_output_jar>”即要放到手机里的jar文件名及路径

 

相反的如果是从手机复制文件到电脑：

6. 运行测试

Cmd环境下需要先找到adb.exe所在位置目录，完整的命令语句：

adb shell uiautomator runtest  XXX.jar  -c  XXXClassname

备注：XXX.jar需要运行的jar文件名，

       Classname: 需要运行jar中的哪个类的名字

 

 

7.测试结果

运行结果如下：

 

Current: 当前运行的测试编号，与方法名称相关

Class：当前运行的函数所在的类

Numtests:测试的总数，每一个public testXX就是一个测试数

Test: 当前测试的函数名称

INSTRUMENTAION_STATUS_CODE:测试状态码，1表示正在执行，0表示执行成功，-1编辑运行错误

二、使用UIAUTOMATORVIEWER获取APP控件

1.手机打开app

使用UIAutomator获取手机app控件时，先在手机上运行起对应app

2 .电脑连接手机

         确保电脑与手机已连通。

         先在cmd界面到达java的adb.exe所在位置，

         运行命令“ >adb shell ”获取当前连接电脑的设备，如下图，如果adb shell 运行正常，会弹出“[email protected]:/$”

       有多个设备连接开发机器时(模拟器或真机)，通过设置ANDROID_SERIAL环境变量指定需要截图的设备。比如下图的：[email protected]:/$ set ANDROID_SERIAL= hwH30-C00,设置连接成功后，返回：“set ANDROID_SERIAL=hwH30-C00”

       adb devices命令查看连接中的设备编号

 

如果当前只连接了一个设备，则不用再在Cmd中执行连接命令

3.运行uiautomatorviewer.bat

找到uiautomatorviewer.bat安装目录，本机中的位置如下：

E:\Android\android\adt-bundle-windows-x86-20130917\sdk\tools\uiautomatorviewer.bat

双击运行uiautomatorviewer.bat，打开界面如下图：

 

         上图中左半部分显示当前手机的呈现界面，若要获取其它界面的控件，需要在手机上后，点击上图左上角顶部的刷新，重新获取新界面。

         上图右半部分显示当前界面的所有ui元素层即控件信息。右上半部分显示层级，右下部分显示指定层级上具体的控件属性，比如当前属性“class”：当前控件的所在class

“Package”：显示当前控制所在包

“Resource-id”:这个属性有最好了，有些Android开发人员没有为每个控件单独命名，在抓取的时候就非常不方便。如果有Resource-id，在抓取控件时，直接用Resource-id就能获取到正确的控件，并且操作正确，如果没有Resource-id，就只能通过查找同类控件后再按顺序获取了。比如先找到所有的textbox控件，再从所有的textbox控件中按序取几个，才能抓取到对应控件。

还有一些控件属性显示是否可见，是否checked，有实际应用需要时，可以获取

这里附上一个简单的测试java源代码，供参考代码格式

import com.android.uiautomator.core.UiDevice;

import com.android.uiautomator.core.UiObject;

import com.android.uiautomator.core.UiObjectNotFoundException;

import com.android.uiautomator.core.UiScrollable;

import com.android.uiautomator.core.UiSelector;

import com.android.uiautomator.testrunner.UiAutomatorTestCase;

 

public class MyTestCase extends UiAutomatorTestCase {

    public void testDemo() throws UiObjectNotFoundException {

           //点击home回到桌面

       UiDevice device = getUiDevice();

       device.pressHome();

           // 点击并等待打开app

       UiObject czmApp = new UiObject(new UiSelector().className(android.widget.TextView.class.getName()));     

        czmApp.clickAndWaitForNewWindow(); 

        sleep(1000);

        //登录；instan从0开始,

        UiObject username= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/login_username_edit"));  

        username.clearTextField();

        username.setText("15300000018");

        UiObject pwd= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").enabled(true).resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/login_password_edit"));

        pwd.clearTextField();

        pwd.setText("00OA8C");

        device.pressBack();

       sleep(500);

        UiObject enter= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.Button").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/login_btn"));

        enter.click();

        sleep(5000);

                

        //跳转到“我的”

        UiObject My= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.RelativeLayout").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/personcenter"));  

        My.clickAndWaitForNewWindow();

        sleep(500);

        //检查认证状态

        UiObject result= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.TextView").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/personcenter_apply_status"));  

        int n=result.getText().length();

        //认证审核中

        n=Dur_verify(n); 

        //认证失败 或者认证成功

        if(n==4)

        {

        UiObject failed= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.RelativeLayout").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/apply_certificate_layout"));  

        failed.click();

        UiObject isedit= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.RelativeLayout").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/titlebar_right_layout"));  

           //认证失败

        if(isedit.exists())

        {

           isedit.click();

           write();

           sleep(500);  

           }

        else //认证成功

        {  

            UiObject backtoMy= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.LinearLayout").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/titlebar_left_layout"));

            backtoMy.click();

            Release();

           }

        }

        n=result.getText().length();

        n=Dur_verify(n);

        Release();

        }

              //录入并提交企业认证

    public void write()throws UiObjectNotFoundException

        {

            //跳转到企业认证

        UiObject Company= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.RadioButton").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/company_certificate"));  

           Company.click();

           //录入企业认证信息

           UiObject CompanyName=new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/cettificate_companyname_edit"));

           CompanyName.setText("test");

           sleep(500);

           //拍照

           UiObject photo= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.ImageView").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/uploadimage_image"));  

           photo.click();

           sleep(500);

           UiObject takephoto= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.TextView").instance(1));  

           takephoto.click();

           sleep(500);

           UiObject phototake= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.ImageView").resourceId("com.android.gallery3d:id/shutter_button"));  

           phototake.click();

           sleep(500);

           UiObject photook= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.ImageView").resourceId("com.android.gallery3d:id/btn_done"));  

           photook.click();

           sleep(500);

           //提交认证

           UiObject commit= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.Button").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/commit_btn"));  

           commit.click();

           sleep(500);   

        }

              //发布仓库

        public void Release() throws UiObjectNotFoundException

        {

        UiObject wh_release= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.RelativeLayout").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/warehouse_distribute"));  

        wh_release.click();

         UiObject wh_name= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/warehouse_name_edit"));  

        wh_name.setText("nametest");

        UiObject wh_ctg= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.RelativeLayout").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/spinnerview_layout"));  

        wh_ctg.clickAndWaitForNewWindow();

        UiObject wh_ctg1= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.TextView").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/spinnerview_listitem_text"));

            wh_ctg1.click();

            UiObject wh_mod= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.RelativeLayout").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/spinnerview_layout").instance(1));  

        wh_mod.click();

        sleep(500);

        UiObject wh_mod1= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.TextView").enabled(true).instance(0));  

        wh_mod1.click();

       

        sleep(500);

            UiObject wh_area= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/warehouse_area_edit"));  

        wh_area.setText("5000");

        UiObject wh_area_low= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/warehouse_rentarea_edit"));  

        wh_area_low.setText("500");

        UiObject wh_area_cpb= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/warehouse_availrentarea_edit"));  

        wh_area_cpb.setText("1000");

        UiObject wh_pric= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/warehouse_price_edit"));  

        wh_pric.setText("26");

        UiObject wh_etpris= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.EditText").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/warehouse_company_edit"));  

        wh_etpris.setText("companyname");

        UiObject wh_floor= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.CheckBox").enabled(true).instance(0));  

        wh_floor.click();

        sleep(500);

                //向下滑动屏幕

        UiScrollable  wh_scroll=new UiScrollable(new UiSelector().className("com.wlyc.warehousechampions:id/pulltorefresh_listview"));

            wh_scroll.setAsVerticalList();

           ;

        UiObject wh_addre= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.TextView").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/warehousedetail_hightemperature_unit"));

            wh_addre.click();

            

        }

            //认证审核中等待

        public int Dur_verify(int n) throws UiObjectNotFoundException

        {

         while (n!=4) {

            UiObject My= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.RelativeLayout").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/personcenter"));

            My.clickAndWaitForNewWindow();

               sleep(5000);

               UiObject result= new UiObject(new UiSelector().className("android.widget.TextView").resourceId("com.wlyc.warehousechampions:id/personcenter_apply_status"));

               n=result.getText().length();

           }

         return n;

        }

   

}

三、Uiautomator Api分析

         UiAutomator主要涉及以下几个类，大多数位于源码包的com.android.uiautomator.core下，其中粗体字部分为主要会接触到的类，熟知这5个类的作用，就可以大体顺畅的写出UiAutomator的测试用例。

UiAutomatorTestCase

UiDevice

UiSelector

UiScrollable

UiObject

UiCollection

UiTestAutomationBridge, UiAutomatorBridge

InteractionController, QueryController

UiWatcher

                   1、UiAutomatorTestCase

TestCase （Junit） -> UiAutomatorTestCase  -> App Test

         每个测试用例（类）都需要继承UiAutomatorTestCase，以实现测试环境的setup,teardown（拆卸）等同能。而UiAutomatorTestCase则是通过继承Junit3中的TestCase类，并在其中的setUp() 、tearDown() 、getParams() 函数中。其中主要是用Bundle实现Android Activity之间的通讯。在UiAutomatorTestCase，还加入了getUiDevice()等关于UiDevice的 函数，以实现在测试的任意地方均可调用UiDevice()。

     2、UiDevice

         此类主要包含了获取设备状态信息，和模拟用户至于设备的操作两类api。

可以通过getDisplaySizeDp(), getDisplayWidth() , getDisplayHeight() ,getProductName() ,getCurrentActivityName(), getCurrentPackageName() 等获取设备相关信息。

pressMenu(), pressBack(), pressHome(), pressSearch() ,pressDPadCenter(), pressDPadRight(), pressDPadLeft(), pressDPadUp(), pressDPadDown() ,pressDelete(), pressEnter(), pressKeyCode(), pressRecentApps(),click(),swipe(),getDisplayRotation() setOrientationLeft()… wakeUp(), sleep() ,dumpWindowHierarchy(), waitForWindowUpdate()等API可以灵活的操纵设备。

而takeScreenshot() 允许随时对设备截屏。

     3、UiSelector

         主要是通过一定查询方式，定位到所要操作的UI元素。

         一般UI元素均可通过以下API定位：text(), textMatches(String regex), textStartsWith(), textContains() ,className() ,classNameMatches(String regex), className(Class type) ,Description(), descriptionMatches(String regex)，descriptionStartsWith()，descriptionContains() ,packageName(), packageNameMatches(String regex)。

值得注意的是index()和 instance() 两个函数，其中index()是当前页面的ID编号，instance()则表示在一定的搜索结果下，获取的子元素集的第几个元素。如：

new UiSelector().className("android.widget.ImageView").enabled(true).instance(2);

         另有enabled(), focused(), focusable(), scrollable(), selected(), checked(), clickable() ,longClickable() ,childSelector()等检索条件，顾名思义。

     4、UiObject

         UiObject可代表页面的任意元素，它的各种属性定位通常通过UiSelector来完成。

         比较常用的Api如clickAndWaitForNewWindow()，表示点击该元素，并且等待新窗口的展示完毕。这一过程是Android UI Testing框架支持的，不需要额外的控制等待时间。

         UiObject允许点击该元素的具体一个部分，Api如clickTopLeft(), longClickBottomRight(),…

         通过getText(), getContentDescription(), getVisibleBounds(),… 等api可获取UiObject的相关属性，getPackageName() 可用来明确是否打开了目标测试的App.

         setText(), clearTextField() 可以 用来设置以及清空所关联的输入框。

         waitForExists() 可以用来操纵相关等待或验证。

     5、UiCollection

         UiCollection一般与UiSelector连用，如它的构造函数也要求提供Uiselector: UiCollection(UiSelector selector)。

它的api较少，主要用以从Uiselector筛选出的元素集中挑出所要的元素:getChildByDescription(), getChildByInstance(), getChildByText() ,以及统计元素集的个数getChildCount()

     6、UiScrollable

UiObject -> UiCollection ->UiScrollable

         UiScrollable 用来表示可以滑动的界面元素,其继承关系如上图所示。

其Api中,setAsVerticalList(), setAsHorizontalList() 用以设置Ui元素列表是基于横向滚动还是纵向滚动。其后可以用getMaxSearchSwipes() ,flingForward(), flingBackward() ,scrollForward(),scrollBackward() ,scrollToEnd(), scrollToBeginning() 等函数控制滑动，以及getChildByDescription(), getChildByInstance(), getChildByText() ,scrollIntoView(), scrollTextIntoView(),… 来选择是否已经转换到具有目标元素的页面。如：

UiScrollable appViews = new UiScrollable(new UiSelector().scrollable(true));

appViews.setAsHorizontalList();

UiObject helperApp;

helperApp = appViews.getChildByText(new UiSelector()

.className(android.widget.TextView.class.getName()), " 91助手 ");  则若当前页面没有91助手APP, 测试会自动滑动页面，直到91助手App出现。

         下面介绍下UI Testing Framework构成的重要类：

7、UiTestAutomationBridge

         这是整个Testing Framework的基础，此类负责连接系统了，记录最新的可链接事件(AccessibilityEvent) , 窗口内容查询Api等。可以被Android App调用，或者Java程序从shell调用。

这里需要注意两个概念：

         7.1、AccessibilityEvent：所有的Ui元素可以被操纵，因为这些Event都是AccessibilityEvent。对于怎样令页面元素可以被操纵，使得相关的事件都是AccessibilityEvent，请参见Uiautomator 词条-"确认程序可以被测试" 部分。

         7.2、AccessibilityNodeInfo：视窗中的组件树节点，也就是uiautomtorViewer中展示的各个节点。

         Api中connect()， disconnect() 负责建立与设备的实际连接。

executeCommandAndWaitForAccessibilityEvent（） performAccessibilityAction（） findAccessibilityNodeInfosByText(), findAccessibilityNodeInfoByViewIdInActiveWindow() 都是其中重要的Api。

     8、UiAutomatorBridge

         UiAutomatorBridge是UiTestAutomationBridge的子类，区别主要是在构造函数中加上了InteractionController 和QueryController 两大对象的调用。以及一些常量定义等。除了上述差异，UiAutomatorBridge还定义了executeCommandAndWaitForAccessibilityEvent() 、onAccessibilityEvent() 、waitForIdle() 、addAccessibilityEventListener() 等函数。

     9、InteractionController

         介绍InteractionController，需要先提InteractionProvider，它负责注入用户事件(如点击、输入等) ，并且反应事件的对应坐标。

         InteractionController则定义了几乎所有至于手机的基础操作，如runAndWaitForEvents(), clickAndWaitForEvents() ,click(), longTap(), scrollSwipe(),Swipe() ,clickAndWaitForNewWindow() ,touchUp(), touchDown(), TouchMove() ,isNaturalRotation(), setRotationRight(), setRotationLeft() ,freezeRotation() ,wakeDevice(), sleepDevice() 等。

     10、QueryController

         QueryController负责把UiSelector 的查找信息转化为AccessibilityNodeInfo。

具体Api如下：findNodePatternRecursive(), translatePatternSelector(), translateReqularSelector(), translateCompoundSelector(), getRootNode() ,findAccessibilityNodeInfo()。

     11、UiWatcher

         UiWatcher只在UiSelector无法找到匹配的结果时被调用，意在重试、等待页面更新 (如弹出对话框)等。其中只有一个主要函数：checkForCondition() 。

它的相关函数均在UiDevice中，如：UiDevice.registerWatcher() ,UiDevice. resetWatcherTriggers() ,UiDevice.runWatchers() ,UiDevice.removeWatcher()