应用宝基于Robotium自动化测试(上)

1. 背景目的

应用宝项目组采用FT(Feature Team)模式，整个项目组分为多个FT，而每个FT又同时有多个需求分支在并行运作着，几乎每天都有多新特性合入主干，项目节奏快、变更频繁，且又希望能够短周期内快速地对外发布新版本，做到快速交付、持续交付。

为了支撑项目组的这种研发模式，测试侧需要在FT分支上及主干上做大量的测试，而其中在FT分支的rebase测试、合流后验证、主干灰度测试等等阶段还包括大量的重复性测试，因此有必要在这些环节加入自动化测试，以持续验证新特性未破坏原有系统。

2. 框架选择

如表1所示，对比了目前业界常用的几个可用于Android端的自动化测试框架：

表1.Android自动化测试框架对比

通过对比可以发现不同的测试框架各有优缺点，且基本都不能独自满足所有的测试场景，正所谓菜刀、牛刀、剪刀、指甲刀，刀刀皆有自己的用途与适用场景，我们需要根据项目情况及实际的使用场景来选择最适用的工具。

Robotium基于原生Android Instrumentation扩展而来，因此基于Robotium的测试既可以使用Robotium本身的API，还可以使用Android原生的丰富API，可扩展性更强，且基于Robotium的测试在执行速度、稳定性上有一定优势，而应用宝在手机端只有Android版本，也没有跨平台的需求，综合考虑，因此选择了Robotium框架。

3. 环境搭建

3.1 基础环境搭建

测试工程使用了Robotium，采用了的是Android Junit工程，因此需要搭建基础的Android开发环境，包含JDK、Android SDK、Eclipse+ ADT插件 + SVN插件等等开发工具，具体可搜“Android开发环境搭建”搭建基础环境。

3.2 导入测试工程

(1) 使用Eclipse导入项目；

(2) 配置Build Path；

(3) 配置keystore；

在实际项目中，如果是自家的项目，显然是不希望对被测App进行重签名的，有如下原因：

a) 每日进行测试的包众多，一一进行重签名影响效率；

b) 如微信、应用宝等应用做了签名防护措施，重签名后将导致应用部分功能不可用甚至直接无法启动。

测试工程需要与被测工程签名一致，因此测试工程需要将keystore配置成应用宝的签名。Window——Preferences——Android——Build，如图1所示，点击Browser，选择应用宝的debug.keystore签名，配置完成后，用Eclipse调试时，测试工程打出的apk即是应用宝的签名了，可以测试应用宝对外发布的任何包。

图1.Eclipse中配置自定义签名

(4) 配置编码

新导入工程后，工程可能有许多红点，此时工程任意有注释的java文件，如果注释为乱码则是因为编码不一致导致。此时需要将工程编码设置为utf-8。也可右键选择测试工程，仅设置该工程为UTF-8编码。

3.3 Eclipse设置

工欲善其事，必先利其器，测试工程使用Eclipse作为IDE，而为了编写代码可以更高效，有必要进行一些提高效率的设置。

(1) 配置输入联想

为了提高测试用例的代码编写效率，很有必要配置输入联想，在Eclipse中Preferences——Java——Editor——Content Assist配置输入联想。

图2 Eclipse中配置代码自动提示

其中，Auto activation triggers for java中默认只有.符号，即输入.时才会有代码联想出来，为了充分利用代码联想功能，需要在该输入框中把abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ这26个字母及.号输进去，这样，当键入.号或26个字母时，就会有自动提示，提高代码输入效率。

(2) 配置Eclipse的JVM参数

Eclipse的JVM默认设置参数较小，因此可能造成各种卡慢现像，而我们的开发机配置一般较高，可以通过调整JVM参数充分利用机器资源提高Eclipse运行的流畅度，修改Eclipse安装目录下的eclipse.ini文件即可，具体可参考如下配置（修改-vmargs参数后面的配置）：

-vmargs

-Dosgi.requiredJavaVersion=1.6

-Xms2048M

-Xmx2048M

-Xmn656M

-XX:PermSize=512M

-XX:MaxPermSize=1024M

-XX:+UseParallelGC

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=85

-Xverify:none

-Xnoclassgc

-XX:+CMSClassUnloadingEnabled

-XX:+CMSPermGenSweepingEnabled

-XX:+DisableExplicitGC

(3) 关联源码

a) 关联内引用jar包的源码

导入测试工程后，libs下的Robotium和Uiautomator两个jar使用了properties配置，默认就已关联上了sources目录下的源码，如图3所示：

图3.Eclipse中配置关联private jar

b) 关联外引用jar包的源码

关联外引用jar包的源码，这里主要关联Android SDK中的源码，右键android.jar，进入Java Source Attachment选项，关联sdk中的源码，如图4所示：

图4.Eclipse中配置关联外引用的jar

至此，不论进入的是Android SDK还是Robotium中的class类，均可以查看到其源码实现。

4. Robotium

4.1 Robotium介绍

Robotium对外主要提供以下几个类：

By: //Web元素的选择器

Condition: //接口类，用于等待

RobotiumUtils: //工具类

Solo: //对外提供各种API

Solo.Config: //Solo配置类

SystemUtils: //系统级工具类

TimeOut: //Solo配置类

WebElement: //Web元素的抽象类

其中Solo类是主要对外提供各种API的类，Solo类采用中介者模式，持有com.robotium.solo包下的其它类的的实例对象，当我们调用Solo类中的API时，实则大多数是转而调用com.robotium.solo包下其它类的方法。com.robotium.solo包下主要有以下类：

Getter: //提供控件获取相关API

ActivityUtils: //提供Activity相关API

Asserter: //提供断言相关的API

Clicker: //提供模拟点击相关的API

ScreenshotTaker: //提供截图相关的API

Scroller: //提供滚动相关的API

Searcher: //提供控件搜索相关的API

ViewFetcher: //提供控件过滤相关的API

Waiter: //提供控件等待相关的API

WebUtils: //提供Web支持相关的API

Robotium为了简化测试用例的编写，将以上的这些类都置为了protected，对外只提供Solo类，因此，在编写测试用例时，主要实例化Solo类即可。

Robotium为一款支持黑盒测试也支持白盒测试的自动化测试框架，简单易用，提供了获取控件、发送点击事件、断言等等API。

主要API如表2所示：

表2.Robotium主要API

通过如上API文档也可以发现，Robotium框架提供的API是有限的，且也只是使用了一小部分Android的API封装而成。使用Android、Java丰富的类库我们可以开发出微信、手Q、应用宝等等众多App，同样地，我们也可以使用这些丰富的类库去扩展测试框架。

因此，选择Robotium测试框架，不只是选择的一个测试框架，而是选择的一种测试模式，即基于Android、基于Junit的测试模式。

4.2 Native控件获取与处理

（1）uiautomatorviewer

可以使用%ANDROID_HOME%\tools目录下的uiautomatorviewer.bat工具直接获取当前界面的控件结构及其id。

注:uiautomatorviewer只有在Android较高版本(4.3及以上)才能直接获取控件id值。

图5 Uiautomatorviewer查看控件

（2）处理唯一id的控件

如果当前界面该控件id是唯一的，则处理起来很简单，如下：

Button loginBtn = (Button) solo.getView("loginBtn");

solo.clickOnView(loginBtn)

（3）处理id相同的控件

在Android中，列表ListView采用的是Adapter形式，所以列表中的控件id 都是相同的。此时，需要先获取节点控件的父视图，通过父视图再查找相应的子视图。

（4）控件过滤

测试过程中最常见的方式就是控件过滤

API：getCurrentViews(Class<T>classToFilterBy, View parent)

例如想获取某一个区域内的所有文本：

ArrayList<TextView>textViews = holo.getCurrentViews(TextView.class,parentView);

其中parentView为父视图，获取parentView下所有的TextView

4.3 WebView控件获取与处理

WebElement元素获取可以通过Chrome Mobile Emulation模式获取。安装有较新版本Chrome浏览器，按F12即可进入Chrome Mobile Emulation模式。

输入H5页面链接，如：http://xxx.xxx.xxx/index.html

图6.Chrome按F12

如图6所示可以看到’电视剧’拥有class=”classify classify-tv”的唯一属性。

对于有些无法通过PC浏览器打开的H5页面，可以通过Chrome DevTools连接手机端直接进行调试。

使用DevTools需要以下前置条件：

（1）PC端需要安装Chrome 32及以上版本；

（2）USB线连接手机设备；

（3）用于browser debugging：需要Android4.0及以上版本，并安装有Chrome Android版本；

（4）用于app debugging：需要Android4.4及以上版本，并将WebView设置为可调试。

需要注意的是：PC端中的Chrome版本需要高于手机端中的Chrome版本。

App中将WebView设置为可调试，可使用如下代码设置：

if(Build.VERSION.SDK_INT >=Build.VERSION_CODES.KITKAT){

WebView.setWebContentsDebuggingEnabled(true);

}

DevTools详情介绍可参见官网：

https://developer.chrome.com/devtools/docs/remote-debugging#reverse-port-forwarding

然后，在Chrome浏览器地址栏中输入“chrome://inspect/#devices”

打开应用宝，进入含有WebView的页面，例如进入娱乐TAB，如图7所示，可以看到出现了可以inspect的页面，点击’inspect‘按钮即可对该页面进行调试，如图8所示，展示了该页面的元素。

图7.Chrome中使用DevTools

图8.DevTools点击inspect后展示页面元素

知道了元素的属性后，即可调用相应API获取WebElement对象，通过By方式获取：getCurrentTxWebElements(By by)；By方式支持通过classname、id、textcontent等方式，如：

holo.getCurrentTxWebElements(By.className(className));

获取到了相应的WebElement对象后，即可对Web元素进行操作：

clickOnWebElement(By by)

clickOnWebElement(WebElement webElement)

waitForTxWebElement(By by,int timeout,booleanscroll)

4.4 断言

（1）Assert中的断言

使用junit.framework.Assert包中的断言：断言条件的true或false、是否为空等等。如图9所示：

图9.Assert中的断言

（2）ViewAsserts中的断言

使用android.test.ViewAsserts包中的断言：包括断言控件是否左对齐、右对齐、父视图是否包含某子视图等等。

图10 ViewAsserts中的断言

5.跨应用（结合UiAutomator2.0）

2015年3月AndroidDevelopers团队宣布了UiAutomator2.0版本的发布，这个版本最重要的就是UiAutomator终于可以基于Instrumentation了，使用Instrumentation test runner即可运行UiAutomator，反过来，也即在基于Instrumentation的test中也能使用UiAutomator。因此测试工程可同时使用Robotium和UiAutomator进行更丰富地测试。

新版的UiAutomator随Android Support Repository发布，可通过SDK Manager下载，以2.1.0版本为例，位于如下所示的路径中：

%ANDROID_HOME%\extras\android\m2repository\com\android\support\test\uiautomator\uiautomator-v18\2.1.0

新的测试支持库基本都是基于AndroidStudio库，文件以aar结尾而非jar结尾，本小节为方便在Eclipse中介绍需要将aar转化成jar。

如图11所示，使用压缩工具打开uiautomator-v18-2.1.0.aar文件，里面的classes.jar文件即是可用于Eclipse的UiAutomator jar包。提取出该classes.jar文件并重命名为方便记忆的jar包文件，导入至使用了Robotium的测试工程即可。

图11.解压aar文件

如图12所示，应用宝在通知栏中开启了快捷工具栏，测试此功能时需要开启通知栏，并点击工具栏中的按钮，这样的操作仅通过Robotium框架是无法完成的，此时就可以结合UiAutomator来实现。

图12.应用宝快捷工具栏

UiAutomator发布2.0版本后，可以通过传入Instrumentation对象获得UiDevice对象。UiDevice.getInstance(instrumentation);

通过UiDevice对象可以完成点击Home键、打开通知栏，并通过UiDevice的findObject方法可以根据文本、资源id等等查找控件，并通过UiObject对象完成点击操作。

使用的findObject方法得到的为UiObject对象，此外也可以通过By的方式获取UiAutomator中的UiObject2对象，例如：uiDevice.findObject(By.res("com.tencent.android.qqdownloader","entry_text_1")).click();

UiAutomator2.0还有许多更丰富更强大的功能，这里就不再一一介绍，总之，通过与Instrumentation结合可以方便地在测试工程中完成跨应用的操作，进行更丰富地测试。

注：更多测试用例、测试报告、持续集成相关内容，请见下文《应用宝基于Robotium自动化测试(下)》