Android UiAutomator 自动化测试

一、一个BUG引发的问题

    如果研发过程中有一个BUG：“不断的切换手机语言出现花屏现象”。这个问题我们如何验证呢？我想，最好的方式应该是自动化测试。
    那么，自动化测试可以完成哪些任务呢？
    简单的说，那些重复性的测试工作，都可以交给自动化完成：
        1、设置手机的语言
        2、添加、删除、收藏联系人
        3、拨号、挂断
        4、甚至发送短信、收藏短信

    如果需要上面的功能，那么就开始自动化之旅吧。


二、Android自动化测试简单介绍

    Android自动化测试主要分为Monkeyrunner、Rubotium、UiAutomator、Monkey（在我看来这个不算）等。主要特点：
    1、Monkeyrunner：优点：操作最为简单，可以录制测试脚本，可视化操作；缺点：主要生成坐标的自动化操作，移植性不强，功能最为局限；
    2、Rubotium：主要针对某一个APK进行自动化测试，APK可以有源码，也可以没有源码，功能强大；缺点是针对APK操作，而且需要对APK重新签名（有工具），因此操作相对复杂；
    3、UiAutomator：优点：可以对所有操作进行自动化，操作简单；缺点：Android版本需要高于4.0，无法根据控件ID操作，相对来说功能较为局限，但也够用了；
    4、Monkey：准确来说，这不算是自动化测试，因为其只能产生随机的事件，无法按照既定的步骤操作；
    由上面介绍可以有这样的结论：测试某个APK，可以选择Rubotium；测试过程可能涉及多个APK，选择UiAutomator；一些简单的测试，选择Monkeyrunner；

    本文主要介绍UiAutomator的使用方法。


三、环境搭建

3.1、必备条件：
    1、JDK
    2、SDK（API高于15）
    3、Eclipse（安装ADT插件）
    4、ANT（用于编译生成jar）
3.2、简要步骤：
    1、安装JDK并添加环境变量。
        安装后，一定要通过JAVA_HOME的方式添加环境变量，即先建立JAVA_HOME变量，然后在path中添加%JAVA_HOME%\bin;
    2、添加SDK环境变量。
        一定要先建立ANDROID_HOME，然后把%ANDROID_HOME%\tools添加到path中；
    3、安装Eclipse，并安装ADT插件。
    4、安装ANT工具，并添加环境变量。

        同样一定要先建立%ANT_HOME%变量，然后在path中添加%ANT_HOME%\bin


四、详细操作

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

   


4.3、添加Android库
    找到路径Android-sdk\platforms\android-17\下面的android.jar和uiautomator.jar添加进来：
   
    所有库添加完应该是这个样子：

   


4.4、在src中添加包，然后添加class文件

    文件内容为：

[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(); 
            // 进入设置菜单 
            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(); 
            } 
            // 进入语言和输入法设置 
            UiScrollable settingItems = new UiScrollable( new UiSelector().scrollable(true)); 
     
            UiObject languageAndInputItem = settingItems.getChildByText( 
                    new UiSelector().text("Language & input"), "Language & input", true); 
            languageAndInputItem.clickAndWaitForNewWindow(); 
             
        } 
    } 

    上面工程路径在e:\workspace\AutoRunner，类全名为com.Runner，至于具体的作用我们现在不去关心。

4.5、找到SDK ID
    CMD进入\Android-sdk\tools\目录下，运行命令：
    android list
    查看API大于15的SDK的ID值，当前是6；
   
4.6、创建build文件
    仍然在\Android-sdk\tools\目录下，运行命令：
    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就是将来生成的jar包的名字，可以自己定义，android-sdk-ID就是上面看到的6；path是Eclipse新建的工程的路径；运行命令后，将会在工程的根目录下生成build.xml文件。如果没生成，检查上面的步骤。
4.7、编译生成jar
    CMD进入项目的工程目录，然后运行ant build，将使用ant编译生成jar，成功将会提示：
   
    然后会在bin目录下生成jar文件。
4.8、push并运行jar
    adb push <jar文件路径> data/local/tmp
    adb shell uiautomator runtest <jar文件名> -c <工程中的类名，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

    然后就能看到手机会按照Runner中的步骤自动执行。具体效果就是，进入设置菜单，然后再进入“语言和输入法”菜单


五、代码分析

    我们从几个最重要的对象来介绍。
5.1、UiDevice对象
    getUiDevice()的方法可以得到一个UiDevice的对象，通过这个对象可以完成一些针对设备的动作：
    click(int x, int y)
    ----在(x,y)表示的像素地方点击
    pressBack()
    pressDelete()
    pressEnter()
    pressHome()
    pressMenu()
    pressSearch()
    ----点击相应的按键
    wakeUp()
    ----当手机处于灭屏状态时，唤醒屏幕，并解锁。
    swipe(startX, startY, endX, endY, steps)
    ----在手机上滑动，从(startX,startY)到(endX,endY)。steps表示滑动的这个距离分为几步完成，数目越少，滑动幅度越大。
    setOrientationLeft()
    setOrientationRight()
    ----将手机向相应方向旋转。
    setOrientationNatural()
    ----将手机旋转状态回归正常。
5.2、UiSelector对象
    这个对象可以理解为一种条件对象，描述的是一种条件，经常配合UiObject使用，可以得到某个（某些）符合条件的控件对象。
    checked(boolean val)
    ----描述一种check状态为val的关系。
    className(className)
    ----描述一种类名为className的对象关系
    clickable(boolean val)
    ----与checked类似，描述clickable状态为val的关系
    description(desc)
    ----不解释
    descriptionContains(desc)
    ----与description类似
    focusable(boolean val)
    ----与checked类似
    index(index)
    ----用当前对象在父对象集中的索引作为描述
    packageName(String name)
    ----用包名作为条件描述
    selected(val)
    ----描述一种选择关系
    text(text)
    ----最为常用的一种关系，用控件上的文本即可找到当前控件，需要注意，所有使用text属性找到的控件，必须是英文的。也就是说，不支持通过中文查找控件！
    textContains(text)
    ----与text类似
    textStartsWith(text)
    ----与text类似
5.3、UiObject对象
    这个对象可以理解为控件的对象。 一般一个UiObject对象可以通过一下形式得到：
    UiObject mItem = new UiObject(new UiSelector().text("English"));
    也就是配合一个UiSelector就可以得到一个控件。
    click()
    ----点击控件
    clickAndWaitForNewWindow()
    ----点击某个控件，并等待窗口刷新
    longClick()
    ----长按
    clearTextField()
    ----清除文本，主要针对编辑框
    getChildCount()
    ----这个方法可以看出，其实UiObject也可以是一个控件的集合
    getPackageName()
    ----得到控件的包名
    getSelector()
    ----得到当前控件的选择条件
    getText()
    ----得到控件上的Text
    isCheckable()
    isChecked()
    isClickable()
    isLongClickable()
    isScrollable()
    isScrollable()
    isSelected()
    ----判断是否具备某个属性
5.4、UiCollection对象
    这个对象可以理解为一个对象的集合。因为UiSelector描述后得到的有可能是多个满足条件的控件集合，因此可以用来生成UiCollection:
    UiCollection mUiCollection = new UiCollection(new UiSelector().text("Settings"));
    getChild(selector)
    ----从集合中再次通过UiSelector选择一个UiObject对象
    getChildByDescription(childPattern, text)
    ----从一个匹配模式中再次以text为条件选择UiObject
    getChildByText(childPattern, text)
    ----与上面类似。
    getChildCount()
    ----得到当前集合中控件的个数
5.5、UiScrollable对象
    UiScrollable可以生成一个滚动动作的对象，其最大的作用就是可以实现滚动的查找某个元素。比如在“设置”菜单中，“语言和输入法”这个菜单比较靠下，需要滚动后才可以看到（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滚动中查找显示有“Language & input”的控件，也就是“语言和输入法”的设置项。

5.6、等待操作和添加Log的方法

    如果是对于一个标准的UiObject对象，可以通过clickAndWaitForNewWindow的方法在点击之后主动等待一段事件，但是如果需要额外的等待一段时间，特别对于getUiDevice().pressHome();这种操作，可能需要很长的事件去为下一步操作获取更多的事件，此时我们可以使用线程的sleep方法去实现：

[java] view plaincopy

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

    而添加Log的方法也可以通过Java标准的println来实现：
    System.out.println("This used to print some log!!!" + setLanItem.getText());
    以上Log将会在jar被运行时通过CMD窗口打印出来。


六、一个相对完整的测试case

    下面就用一个相对连贯的测试用例来串一下上面的知识点，这个case用例要做的就是进入系统设置菜单，然后选择“语言和输入法”菜单，然后进入“语言设置”菜单，然后在第一项上点击，把当前语言设置为“简体中文”：

[java] view plaincopy

    public void setChineseLan() throws UiObjectNotFoundException { 
        //进入操作前，先用Home键进入待机界面 
        getUiDevice().pressHome(); 
     
     
        //进入“系统设置”菜单。也可以通过点击menu按键来实现 
        UiObject settingApp = new UiObject(new UiSelector().text("Settings")); 
        settingApp.click(); 
     
     
        //等待3秒 
        try { 
            Thread.sleep(3000); 
        } catch (InterruptedException e1) { 
            e1.printStackTrace(); 
        } 
     
     
        //用滚动的方式查找并进入“语言和输入法设置”菜单 
        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”的可点击项（因为当前是英文环境） 
        UiObject setLanItem = new UiObject(new UiSelector().text("English")); 
        setLanItem.clickAndWaitForNewWindow(); 
     
     
        //Log输出 
        System.out.println("setLanItem-->" + setLanItem.getPackageName()); 
     
     
        //由于无法识别中文，因此我们这里使用坐标去选择“简体中文”项 
        getUiDevice().click(350, 250); 
         
        //点击返回键，回到待机界面 
        getUiDevice().pressBack(); 
        getUiDevice().pressBack(); 
        getUiDevice().pressBack();