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App的自动化测试框架

App的自动化测试框架

作者: 单线程Jack | 来源:发表于2019-07-24 11:11 被阅读0次

    移动App自动化测试（一）

    目前移动App的自动化测试框架比较多，比如：Robotium、Expresso等，很多大公司甚至都会有自己的一套自动化测试框架。这篇文章简单Android自动化测试框架，iOS自动化测试框架也会少量提到。

    1. Monkey是Android SDK自带的测试工具，在测试过程中会向系统发送伪随机的用户事件流，如按键输入、触摸屏输入、手势输入等)，实现对正在开发的应用程序进行压力测试，也有日志输出。实际上该工具只能对程序做一些压力测试，由于测试事件和数据都是随机的，不能自定义，所以有很大的局限性。

    2. MonkeyRunner也是Android SDK提供的测试工具。严格意义上来说MonkeyRunner其实是一个Api工具包，比Monkey强大，可以编写测试脚本来自定义数据、事件。缺点是脚本用Python来写，对测试人员来说要求较高，有比较大的学习成本。

    3. Instrumentation是早期Google提供的Android自动化测试工具类，虽然在那时候JUnit也可以对Android进行测试，但是Instrumentation允许你对应用程序做更为复杂的测试，甚至是框架层面的。通过Instrumentation你可以模拟按键按下、抬起、屏幕点击、滚动等事件。Instrumentation是通过将主程序和测试程序运行在同一个进程来实现这些功能，你可以把Instrumentation看成一个类似Activity或者Service并且不带界面的组件，在程序运行期间监控你的主程序。缺点是对测试人员来说编写代码能力要求较高，需要对Android相关知识有一定了解，还需要配置AndroidManifest.xml文件，不能跨多个App。

    4. UiAutomator也是Android提供的自动化测试框架，基本上支持所有的Android事件操作，对比Instrumentation它不需要测试人员了解代码实现细节（可以用UiAutomatorviewer抓去App页面上的控件属性而不看源码）。基于Java，测试代码结构简单、编写容易、学习成本，一次编译，所有设备或模拟器都能运行测试，能跨App（比如：很多App有选择相册、打开相机拍照，这就是跨App测试）。缺点是只支持SDK 16（Android 4.1）及以上，不支持Hybird App、WebApp。

    5. Espresso是Google的开源自动化测试框架。相对于Robotium和UIAutomator，它的特点是规模更小、更简洁，API更加精确，编写测试代码简单，容易快速上手。因为是基于Instrumentation的，所以不能跨App。配合Android Studio来编写测试的简单例子

    6. Selendroid：也是基于Instrumentation的测试框架，可以测试Native App、Hybird App、Web App，但是网上资料较少，社区活跃度也不大。

    7. Robotium也是基于Instrumentation的测试框架，目前国内外用的比较多，资料比较多，社区也比较活跃。缺点是对测试人员来说要有一定的Java基础，了解Android基本组件，不能跨App。

    8. Athrun是淘宝出的一个移动测试框架/平台，同时支持iOS和Android。Android部分也是基于Instrumentation，在Android原有的ActivityInstrumentationTestCase2类基础上进行了扩展，提供一整套面向对象的API。这里有详细介绍。

    9. UIAutomation是iOS平台下的测试框架，目前用的比较多的框架。

    10. Appium是最近比较热门的框架，社区也很活跃。后一章我会重点介绍这个自动化测试框架。

    移动App自动化测试（二）

    上一篇介绍了App自动化测试的目前主流的几种方式，那么这篇我就来介绍下Appium

    什么是Appium？

    Appium是Sauce Labs公司的一个移动测试框架，该公司专注于Web、Mobile和桌面应用的自动化测试，为企业开发者提供Web应用测试平台。

    它的优点：

    • 开源；

    • 支持Native App、Hybird App、Web App；

    • 支持Android、iOS、Firefox OS；

    • Server也是跨平台的，你可以使用Mac OS X、Windows或者Linux；

    它的哲理是：

    • 用Appium自动化测试不需要重新编译App；

    • 支持很多语言来编写测试脚本，Java、Javascript、PHP、Python、C#、Ruby等主流语言；

    • 不需要为了自动化测试来重造轮子，因为扩展了WebDriver。（WebDriver是测试WebApps的一种简单、快速的自动化测试框架，所以有Web自动化测试经验的测试人员可以直接上手）；

    • 移动端自动化测试应该是开源的；

    它的设计理念：

    • Client/Server架构，运行的时候Server端会监听Client端发过来的命令，翻译这些命令发送给移动设备或模拟器，然后移动设备或模拟器做出响应的反应。正是因为这种架构，所以Client可以使用Appium client libraries多种语言的测试脚本，而且Server端完全可以部署在服务器上，甚至云服务器。

    • Session，每个Client连接到Server以后都会有一个Session ID，而且Client发送命令到Server端都需要这个Session ID，因为这个seesion id代表了你所打开的浏览器或者是移动设备的模拟器。所以你甚至可以打开N个Session，同时测试不同的设备或模拟器。

    • Desired Capabilities，其实就是一个键值对，设置一些测试的相关信息来告诉Server端，我们需要测试iOS、还是Android，或者换是WebApp等信息。

    • Appium Server，使用Node.js写的，所以可以直接用NPM来进行安装。

    • Appium Client，可以使用Java、PHP、Python、Javascript、C#、Ruby等主流语言来编写测试用例。

    相关限制：

    • 如果你在Windows使用Appium，你没法使用预编译专用于OS X的.app文件，因为Appium依赖OS X专用的库来支持iOS测试，所以在Windows平台你不能测试iOS Apps。这意味着你只能通过在Mac上来运行iOS测试。

    总结：

    • 在iOS部分是封装了UIAutomation；Android 4.2以上是用UiAutomator，Android 2.3 ~ 4.1用的是 Instrumentation，也就说Appium同时封装了UiAutomator和Instrumentation。所以Appium拥有了以上几大框架的所有优点：能跨App，支持Native App、Hybird App、Web App的测试；不仅支持N种语言来编写你的测试脚本，而且可以让开发人员完全脱离源代码来编写。

    移动App自动化测试（三）

    Appium Server端的简单安装

    Appium是支持Mac、Windows和Linux的。

    1. 安装Node.js：Mac推荐使用Homebrew，Windows可以直接官网下载；如果是Windows用户，把你的安装路径添加到环境变量方便使用（默认是在C:Program FilesNodejs）npm。

    2. 安装Git。

    3. 安装JDK，并设置JAVA_HOME环境变量。

    4. 安装Android SDK，并设置ANDROID_HOME环境变量；把sdk下的tools和platform-tools也设置环境变量。

    安装好以上所有依赖，就可以安装Appium Server了。Windows和Mac下都有2种使用安装方式：

    1. 使用命令行安装：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">npm install -g appium appium &</pre>

    2. 或者直接下载GUI桌面应用。

    Appium Server配置和使用

    以下步骤以Mac下的Appium GUI为例（Windows下的Appium GUI使用可以参考官网文档）：

    1. 打开Appium，点击Doctor按钮。可以检测上面安装依赖项是否成功安装
    移动App自动化测试（三）

    2.然后点击Android图标的配置，选择你要测试的Apk包。一旦选择好APK包，这里的Package和Launch Activity直接会在下拉框显示出来，个人觉得这是Appium框架的非常大的优点，无需APK源码，减少与开发人员的沟通成本。

    移动App自动化测试（三）

    3. 然后配置Advanced中的SDK路径和签名keystore信息（其实可以不配置签名这一项也可以测试APK包，但是签名项验证测试也还是非常重要的）。

    移动App自动化测试（三）

    4. 其他设置可以暂时都默认，然后直接运行Launch。运行的相关信息和错误日志都会直接显示在这里：

    移动App自动化测试（三）

    到这一步为止Appium Server已经成功启动了。

    Appium Client的配置

    Appium Client的安装可以用Maven来构建：

    1. Maven配置代码：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;"><dependency> <groupId>io.appium</groupId> <artifactId>java-client</artifactId> <version>2.1.0</version></dependency></pre>

    2. 或者直接下载jar包，添加到测试项目中。

    利用UiAutomatorviewer来获取控件的信息

    编写测试用例需要模拟各种按键点击、滚动、输入文字等信息，前面已经提到使用Appium的测试框架可以脱离源代码，那么是如何获取Apk上的控件信息呢？这里介绍UiAutomatorviewer这个Android SDK自带的工具。

    1. 如果Android SDK下的tools路径有添加到环境变量，直接可以在命令行输入：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">$ uiautomatorviewer</pre>

    没有添加环境变量，直接在SDK目录tools/下面有个uiautomatorviewer，双击打开。

    2. 把要测试的Apk安装到模拟器或者手机设备中，如果是手机设备用USB连接到PC。

    3.然后使用uiautomatorviewer查看控件信息，用我自己的Demo为例：

    移动App自动化测试（三）

    从右下控件属性框可以看到控件的任何属性。下一篇我将会为大家介绍如何利用这些属性编写自动化测试脚本

    移动App自动化测试（四）

    通过之前几篇大家应该对App自动化测试有个基本了解，也对Appium这个框架有了一定认识。

    这一篇是这一系列的最后一篇，教大家怎么写一个测试脚本，用的语言是Java。

    我用Java写了3个测试脚本，分别测试Native App、Hybird App、Web App。用TestNG单元测试框架。

    测试Native App

    一个TestNG测试脚本需要3个必要的部分：

    • setup()，用于测试前初始化工作：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">@BeforeClasspublic void setup() throws Exception {//你要测试的APKFile appDir = new File("Apk");File app = new File(appDir, "Kuozhiv2.apk");DesiredCapabilities capabilities = new DesiredCapabilities();capabilities.setCapability(MobileCapabilityType.BROWSER_NAME, "");//测试平台capabilities.setCapability(MobileCapabilityType.PLATFORM_NAME,"Android");capabilities.setCapability(MobileCapabilityType.DEVICE_NAME,"Google_Nexus_4");//Android版本capabilities.setCapability(MobileCapabilityType.PLATFORM_VERSION, "4.4");//Package namecapabilities.setCapability(MobileCapabilityType.APP_PACKAGE,"com.edusoho.kuozhi");//Launch Activitycapabilities.setCapability(MobileCapabilityType.APP_ACTIVITY,".KuozhiActivity");capabilities.setCapability(MobileCapabilityType.APP,app.getAbsolutePath());driver = new AndroidDriver(new URL("//127.0.0.1:4723/wd/hub"),capabilities);driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS);System.out.print("App is launched!");}</pre>

    • tearDown()，用于测试完毕清理工作：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">@AfterClasspublic void tearDown() throws Exception {driver.quit();}</pre>

    • 至少1个test()测试用例：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">@Testpublic void splashTest() throws Exception {Thread.sleep(2000);int Y = driver.manage().window().getSize().getHeight();int X = driver.manage().window().getSize().getWidth();int sX = (int) (X * 0.8);int sY = (int) (Y * 0.5);int eX = (int) (X * 0.2);int eY = sY;int duration = 600;//第一个模拟滑动driver.swipe(sX, sY, eX, eY, duration);//第二个模拟滑动driver.swipe(sX, sY, eX, eY, duration);WebElement enterMainActivityElement = driver.findElement(By .id("com.edusoho.kuozhi:id/splash_ok_btn"));enterMainActivityElement.click();WebElement enterSchoolElement = driver.findElement(By .id("com.edusoho.kuozhi:id/qr_other_btn"));enterSchoolElement.click();}</pre>

    这个测试NativeApp的脚本比较简单：滑动2次Splash，点击进入，登录等事件。注：抓取控件可以根据ID，如果控件没有ID还可以用XPath。

    测试效果：

    移动App自动化测试（四）

    测试Hybird App

    在测试Hybird App的时候，有一点需要注意：

    只有测试设备或者模拟器版本是Android 4.4（API 19）及以上，Appium才能探测到一个Activity中的WebView控件，如果低于Android 4.4（API 19），那么改用Selendroid模式。因为在4.4上WebView是Chromium内核，之前都是Webkit内核。

    如何定位WebView中页面的元素？

    UiAutomatorViewer只能定位Activity中的UI元素，WebView已经是最小单元UI，不能解析WebView中页面元素。这里我使用Chrome DevTools中的inspect来解析WebView中的UI元素。

    移动App自动化测试（四）
    • setup()初始化部分代码：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">@BeforeClasspublic void setup() throws Exception {//other code ...//如果你测试的设备的Android版本低于4.4，那么Automation Name要改成"Selendroid"，Appium Server端也要改成"Selendroid"capabilities.setCapability(MobileCapabilityType.AUTOMATION_NAME,"Appium");//other code ...}</pre>

    • test()测试用例部分代码：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">@Testpublic void webViewLogin() throws Exception {//other code ...Set<String> contextNames = driver.getContextHandles();for (String contextName : contextNames) { System.out.println("--->" + contextName); if (contextName.contains("NATIVE_APP")) { srtActivityContextString = contextName; } if (contextName.contains("WEBVIEW")) { strWebViewContext = contextName; }}driver.context(strWebViewContext);//把driver切换到WebView的context，再抓取WebView内页面的UI元素//other code ...}</pre>

    测试效果：

    移动App自动化测试（四）

    测试Web App

    严格来说，这部分测试可以交给Web测试人员，因为测试WAP页面，也是Web测试人员的一部分工作。不过作为App测试人员，也可以掌握这部分技能。

    用Appium框架测试WebApp的时候有以下几点需要注意：

    • 目前Appium的WebApp测试只支持Chrome浏览器。

    • Chrome在x86模拟器上除非自己编译，否则是装不上或者存在各种问题的。请用ARM模拟器或真机，或者直接使用selenium测试框架直接对Web进行测试。因为我用的Genymotion模拟器，是x86的，所以发现了这个坑。可以在官网文档看到这个说明。

    • setup()测试初始化之前，需要指定浏览器名称，如下代码：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">@BeforeClasspublic void setup() throws Exception {//other code ...capabilities.setCapability(MobileCapabilityType.BROWSER_NAME, "chrome");//other code ...}</pre>

    • driver需要指定webview的url，如下代码：

    <pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">@Testpublic void registerTest() throws Exception {//other code ...driver.get(web_app_url;}</pre>

    测试效果：

    移动App自动化测试（四）

    通过这3个测试脚本，我们应该基本掌握了移动App测试脚本的编写。

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