在powershell中使用Windows UI Automation進行UI自動化測試

在使用Windows UI Automation的時候，要查找某一UI元素，通常要先獲取一個RootElement——桌面。其他所有的Element都是基於RootElement之上。該如何獲取RootElement呢？

[Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("UIAutomationClient")
$rootElement = ([Windows.Automation.AutomationElement]::RootElement)

如果按照如上的方式加載Assembly，可以獲得到RootElement，但是RootElement中的信息很不完整，甚至是嚴重的缺失，幾乎不能正常使用
發生這種問題的原因是，UIAutoimation的API只能夠在STA(Single-Thread Apartment)環境中運行，而powershell目前只能在MTA(Multi-Thread Apartment)環境中運行，而且不能夠進行切換，導致運行時不兼容。有關STA和MTA可以參考MSDN中Apartment的定義或者STA和MTA雜談。
通常編寫的.Net程序默認都是STA的，因此可以編寫一個.Net的DLL獲取RootElement，然後在powershell中使用，如下：

using System;
using System.Windows.Automation;
public static class AutomationHelper
{
public static object GetRootElement()
    {
        return System.Windows.Automation.AutomationElement.RootElement;
    }
}

然後利用Add-Type這個Cmdlet可以很方面將上述C#代碼編譯爲庫文件並加載到powershell環境中使用(不要忘記附加的ReferencedAssemblies)：

$source = @'
using System;
using System.Windows.Automation;
public static class AutomationHelper
{
public static object GetRootElement()
    {
        return System.Windows.Automation.AutomationElement.RootElement;
    }
}
'@
Add-Type -TypeDefinition $source -ReferencedAssemblies 'C:\Program Files\Reference Assemblies\Microsoft\Framework\v3.0\UIAutomationClient.dll'

這樣，就已經將C#的源碼編譯爲臨時的DLL文件，並且以STA的方式加載到powershell環境中了。

當成功獲得了我們需要的RootElement，我們就已經成功一半了，接下來的事情就是要通過各種條件使用UIAutomation的API來查找我們指定的UI元素了。以notepad爲例子，如下：

$source = @'
using System;
using System.Windows.Automation;
public static class AutomationHelper
{
public static object GetRootElement()
    {
        return System.Windows.Automation.AutomationElement.RootElement;
    }
}
'@
Add-Type -TypeDefinition $source -ReferencedAssemblies 'C:\Program Files\Reference Assemblies\Microsoft\Framework\v3.0\UIAutomationClient.dll'

[diagnostics.process]::start("notepad.exe")
start-sleep 1
$rootElement = [AutomationHelper]::GetRootElement()
$window = new-object System.Windows.Automation.PropertyCondition([Windows.Automation.AutomationElement]::ControlTypeProperty, [Windows.Automation.ControlType]::Window)
$windowtext = new-object Windows.Automation.PropertyCondition([Windows.Automation.AutomationElement]::NameProperty), "Untitled - Notepad"
$window = new-object Windows.Automation.AndCondition ($window, $windowtext)
$windowElement = $rootElement.FindFirst("Children", $window)
# Get the menubar
$menuBar = new-object Windows.Automation.PropertyCondition([Windows.Automation.AutomationElement]::AutomationIdProperty), "MenuBar"
$menuBarElement = $windowElement.FindFirst("Children", $menuBar)
$itemOne = new-object Windows.Automation.PropertyCondition([Windows.Automation.AutomationElement]::AutomationIdProperty),"Item 1"
$itemOneElement = $menuBarElement.FindFirst("Children", $itemOne)
# Expand the File menu from the menubar
$itemOneElement.GetCurrentPattern([System.Windows.Automation.ExpandCollapsePattern]::Pattern).Expand()

步驟爲先設置PropertyCondition，然後以要查找的根節點元素開始用FindFirst()查找第一次出現的或者用FindAll()返回所有符合給定的PropertyCondition的元素，"Children"這個參數的類型是System.Windows.Automation.TreeScope，具體含義可以查閱MSDN。

根據不同的PropertyCondition組合，我們可以封裝適用的Powershell UI Automation API，例如：GetElementById(),GetTextElementByName(),ClickButtonElementById()等等