Android UiAutomator 自動化測試

一、一個BUG引發的問題

如果研發過程中有一個BUG：“不斷的切換手機語言出現花屏現象”。這個問題我們如何驗證呢？我想，最好的方式應該是自動化測試。
那麼，自動化測試可以完成哪些任務呢？
簡單的說，那些重複性的測試工作，都可以交給自動化完成：
1、設置手機的語言
2、添加、刪除、收藏聯繫人
3、撥號、掛斷
4、甚至發送短信、收藏短信

如果需要上面的功能，那麼就開始自動化之旅吧。


二、Android自動化測試簡單介紹

Android自動化測試主要分爲Monkeyrunner、Rubotium、UiAutomator、Monkey（在我看來這個不算）等。主要特點：
1、Monkeyrunner：優點：操作最爲簡單，可以錄製測試腳本，可視化操作；缺點：主要生成座標的自動化操作，移植性不強，功能最爲侷限；
2、Rubotium：主要針對某一個APK進行自動化測試，APK可以有源碼，也可以沒有源碼，功能強大；缺點是針對APK操作，而且需要對APK重新簽名（有工具），因此操作相對複雜；
3、UiAutomator：優點：可以對所有操作進行自動化，操作簡單；缺點：Android版本需要高於4.0，無法根據控件ID操作，相對來說功能較爲侷限，但也夠用了；
4、Monkey：準確來說，這不算是自動化測試，因爲其只能產生隨機的事件，無法按照既定的步驟操作；
由上面介紹可以有這樣的結論：測試某個APK，可以選擇Rubotium；測試過程可能涉及多個APK，選擇UiAutomator；一些簡單的測試，選擇Monkeyrunner；

本文主要介紹UiAutomator的使用方法。


三、環境搭建

3.1、必備條件：
1、JDK
2、SDK（API高於15）
3、Eclipse（安裝ADT插件）
4、ANT（用於編譯生成jar）
3.2、簡要步驟：
1、安裝JDK並添加環境變量。
安裝後，一定要通過JAVA_HOME的方式添加環境變量，即先建立JAVA_HOME變量，然後在path中添加%JAVA_HOME%\bin;
2、添加SDK環境變量。
一定要先建立ANDROID_HOME，然後把%ANDROID_HOME%\tools添加到path中；
3、安裝Eclipse，並安裝ADT插件。
4、安裝ANT工具，並添加環境變量。

同樣一定要先建立%ANT_HOME%變量，然後在path中添加%ANT_HOME%\bin


四、詳細操作

4.1、建立工程
用Eclipse新建Java Project，注意，不是Android Project！
4.2、添加JUnit庫




4.3、添加Android庫
找到路徑Android-sdk\platforms\android-17\下面的android.jar和uiautomator.jar添加進來：

所有庫添加完應該是這個樣子：




4.4、在src中添加包，然後添加class文件

文件內容爲：

[java] view plaincopy

package com;
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 Runner extends UiAutomatorTestCase {

public void testDemo() throws UiObjectNotFoundException {
getUiDevice().pressHome();
// 進入設置菜單
UiObject settingApp = new UiObject(new UiSelector().text("Settings"));
settingApp.click();
//休眠3秒
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e1) {
// TODO Auto-generated catch block
e1.printStackTrace();
}
// 進入語言和輸入法設置
UiScrollable settingItems = new UiScrollable( new UiSelector().scrollable(true));

UiObject languageAndInputItem = settingItems.getChildByText(
new UiSelector().text("Language & input"), "Language & input", true);
languageAndInputItem.clickAndWaitForNewWindow();

}
}

上面工程路徑在e:\workspace\AutoRunner，類全名爲com.Runner，至於具體的作用我們現在不去關心。

4.5、找到SDK ID
CMD進入\Android-sdk\tools\目錄下，運行命令：
android list
查看API大於15的SDK的ID值，當前是6；

4.6、創建build文件
仍然在\Android-sdk\tools\目錄下，運行命令：
android create uitest-project -n <name> -t <android-sdk-ID> -p <path>
比如：
android create uitest-project -n AutoRunner -t 6 -p e:\workspace\AutoRunner
上面的name就是將來生成的jar包的名字，可以自己定義，android-sdk-ID就是上面看到的6；path是Eclipse新建的工程的路徑；運行命令後，將會在工程的根目錄下生成build.xml文件。如果沒生成，檢查上面的步驟。
4.7、編譯生成jar
CMD進入項目的工程目錄，然後運行ant build，將使用ant編譯生成jar，成功將會提示：

然後會在bin目錄下生成jar文件。
4.8、push並運行jar
adb push <jar文件路徑> data/local/tmp
adb shell uiautomator runtest <jar文件名> -c <工程中的類名，包含包名>
比如：
adb push e:\workspace\AutoRunner\bin\AutoRunner.jar data/local/tmp
adb shell uiautomator runtest AutoRunner.jar -c com.Runner

然後就能看到手機會按照Runner中的步驟自動執行。具體效果就是，進入設置菜單，然後再進入“語言和輸入法”菜單


五、代碼分析

我們從幾個最重要的對象來介紹。
5.1、UiDevice對象
getUiDevice()的方法可以得到一個UiDevice的對象，通過這個對象可以完成一些針對設備的動作：
click(int x, int y)
----在(x,y)表示的像素地方點擊
pressBack()
pressDelete()
pressEnter()
pressHome()
pressMenu()
pressSearch()
----點擊相應的按鍵
wakeUp()
----當手機處於滅屏狀態時，喚醒屏幕，並解鎖。
swipe(startX, startY, endX, endY, steps)
----在手機上滑動，從(startX,startY)到(endX,endY)。steps表示滑動的這個距離分爲幾步完成，數目越少，滑動幅度越大。
setOrientationLeft()
setOrientationRight()
----將手機向相應方向旋轉。
setOrientationNatural()
----將手機旋轉狀態迴歸正常。
5.2、UiSelector對象
這個對象可以理解爲一種條件對象，描述的是一種條件，經常配合UiObject使用，可以得到某個（某些）符合條件的控件對象。
checked(boolean val)
----描述一種check狀態爲val的關係。
className(className)
----描述一種類名爲className的對象關係
clickable(boolean val)
----與checked類似，描述clickable狀態爲val的關係
description(desc)
----不解釋
descriptionContains(desc)
----與description類似
focusable(boolean val)
----與checked類似
index(index)
----用當前對象在父對象集中的索引作爲描述
packageName(String name)
----用包名作爲條件描述
selected(val)
----描述一種選擇關係
text(text)
----最爲常用的一種關係，用控件上的文本即可找到當前控件，需要注意，所有使用text屬性找到的控件，必須是英文的。也就是說，不支持通過中文查找控件！
textContains(text)
----與text類似
textStartsWith(text)
----與text類似
5.3、UiObject對象
這個對象可以理解爲控件的對象。 一般一個UiObject對象可以通過一下形式得到：
UiObject mItem = new UiObject(new UiSelector().text("English"));
也就是配合一個UiSelector就可以得到一個控件。
click()
----點擊控件
clickAndWaitForNewWindow()
----點擊某個控件，並等待窗口刷新
longClick()
----長按
clearTextField()
----清除文本，主要針對編輯框
getChildCount()
----這個方法可以看出，其實UiObject也可以是一個控件的集合
getPackageName()
----得到控件的包名
getSelector()
----得到當前控件的選擇條件
getText()
----得到控件上的Text
isCheckable()
isChecked()
isClickable()
isLongClickable()
isScrollable()
isScrollable()
isSelected()
----判斷是否具備某個屬性
5.4、UiCollection對象
這個對象可以理解爲一個對象的集合。因爲UiSelector描述後得到的有可能是多個滿足條件的控件集合，因此可以用來生成UiCollection:
UiCollection mUiCollection = new UiCollection(new UiSelector().text("Settings"));
getChild(selector)
----從集合中再次通過UiSelector選擇一個UiObject對象
getChildByDescription(childPattern, text)
----從一個匹配模式中再次以text爲條件選擇UiObject
getChildByText(childPattern, text)
----與上面類似。
getChildCount()
----得到當前集合中控件的個數
5.5、UiScrollable對象
UiScrollable可以生成一個滾動動作的對象，其最大的作用就是可以實現滾動的查找某個元素。比如在“設置”菜單中，“語言和輸入法”這個菜單比較靠下，需要滾動後纔可以看到（找到），因此就用上了UiScrollable：

[java] view plaincopy

UiScrollable settingItems = new UiScrollable( new UiSelector().scrollable(true));
UiObject languageAndInputItem = settingItems.getChildByText(
new UiSelector().text("Language & input"), "Language & input",
true);

上面的形式就可以在滾動中查找顯示有“Language & input”的控件，也就是“語言和輸入法”的設置項。

5.6、等待操作和添加Log的方法

如果是對於一個標準的UiObject對象，可以通過clickAndWaitForNewWindow的方法在點擊之後主動等待一段事件，但是如果需要額外的等待一段時間，特別對於getUiDevice().pressHome();這種操作，可能需要很長的事件去爲下一步操作獲取更多的事件，此時我們可以使用線程的sleep方法去實現：

[java] view plaincopy

//等待3秒
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}

而添加Log的方法也可以通過Java標準的println來實現：
System.out.println("This used to print some log!!!" + setLanItem.getText());
以上Log將會在jar被運行時通過CMD窗口打印出來。


六、一個相對完整的測試case

下面就用一個相對連貫的測試用例來串一下上面的知識點，這個case用例要做的就是進入系統設置菜單，然後選擇“語言和輸入法”菜單，然後進入“語言設置”菜單，然後在第一項上點擊，把當前語言設置爲“簡體中文”：

[java] view plaincopy

public void setChineseLan() throws UiObjectNotFoundException {
//進入操作前，先用Home鍵進入待機界面
getUiDevice().pressHome();


//進入“系統設置”菜單。也可以通過點擊menu按鍵來實現
UiObject settingApp = new UiObject(new UiSelector().text("Settings"));
settingApp.click();


//等待3秒
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}


//用滾動的方式查找並進入“語言和輸入法設置”菜單
UiScrollable settingItems = new UiScrollable(
new UiSelector().scrollable(true));


UiObject languageAndInputItem = settingItems.getChildByText(
new UiSelector().text("Language & input"), "Language & input",
true);
languageAndInputItem.clickAndWaitForNewWindow();


//找到“English”的可點擊項（因爲當前是英文環境）
UiObject setLanItem = new UiObject(new UiSelector().text("English"));
setLanItem.clickAndWaitForNewWindow();


//Log輸出
System.out.println("setLanItem-->" + setLanItem.getPackageName());


//由於無法識別中文，因此我們這裏使用座標去選擇“簡體中文”項
getUiDevice().click(350, 250);

//點擊返回鍵，回到待機界面
getUiDevice().pressBack();
getUiDevice().pressBack();
getUiDevice().pressBack();