autoMonkey框架原理与应用（二）：Monkey测试策略

二、Monkey测试策略

【APP测试前瞻】
当前移动互联网已经过了草创时期，各家公司都在抢占市场和用户；那么，就看哪一家做的更精致（交互做的更好，崩溃出现的更少）。APP测试涉及各个方面，而稳定性和性能测试一般在功能测试完成后开展。如何应用自动化测试场景，如图1所示：

图1 自动化测试应用场景

Android用户也许会经常碰到以下的问题：
1.稳定性问题 —— ANR /Crash等问题；ANR（Application Not Responding）是指当Android系统监测到应用程序在5秒内没有响应输入的事件或广播在10秒内没有执行完毕时抛出无响应提示。Crash是指当应用程序出现错误时导致程序异常停止或退出的情况。
2.性能问题 —— 应用启动慢（首次/非首次启动应用，进入应用特别慢），CPU不足/内存泄露（应用使用过程中，越来越卡），应用耗电快（应用后台开着，手机很快没电）等问题。

注：卡顿与ANR的问题。卡顿简单的来说，就是手机没有及时响应、页面延迟，出现丢帧的现象，或者点击无响应。绝大多数的卡顿，稍等片刻系统就会恢复正常，但假如超过5S，就可能会引发手机ANR警告。

自动化框架的选择
1.autoMonkey框架：Android平台一般都会考虑使用系统自带的Monkey工具进行测试，此工具既易上手也实用，但运用起来有非常多的讲究和技巧，简单的Monkey工具不一定能完成使命，在测试中也需要花费心思去对Monkey进行封装改造（还可以修改原生的Monkey），以满足测试需求。
2.MBT（Model based testing）：基于模型的测试。建模过程，通常是指对被测系统的某些方面的描述，以及对被测系统预期行为的抽象描述。FSM（有限状态机）用途最广泛，一般用于黑盒测试的建模。MBT与Monkey测试理论的结合，即放一只“猴子”在FSM模型中随机漫游，开展充分的稳定性测试。

本文是针对APP完成首轮功能测试后，使用autoMonkey框架进行稳定性和性能测试，从而提高产品的稳定性和留存率。知识结构分为四个部分，如图2所示：

图2 autoMonkey框架原理与应用

二、Monkey测试策略
测试策略就是指我们将如何开展我们的测试活动，即“测什么”和“如何测”。
具体来说，就是答好和产品测试相关的六大问题：

测试的对象和范围是什么？
测试的目标是什么？
测试的重点和难点是什么？
测试的深度和广度？
如何安排各种测试活动（先测试什么，在测试什么）？
如何评价测试的效果？

1.测试分类
Monkey测试针对不同的对象和不同的目的采用不同的测试策略，首先测试的对象、目的及类型如下：
1）测试的对象和范围：
单个目标APP：公司或项目组需要测试的一个APP。
同类型APP：比如，教育类的APP，同时测试比较结果。
2）测试的目的：
不忽略异常的测试：白天测试，及时反馈和解决问题。
忽略异常的测试：晚上过夜测试，继续执行后续的测试。
特殊场景测试：假如我们想验证横竖屏切换功能是否正常，那就需要选择–pct-rotation参数，调大横竖屏切换事件的比例；假如我们想验证重复某种特定操作时，应用是否会存在异常，那可以选择-f参数，自定义Monkey脚本进行验证。
3）测试的类型：
稳定性测试：测试APP是否存在ANR和Crash等问题。
性能测试：测试APP启动慢，卡顿，CPU不足/内存泄露，应用耗电快等问题。
压力测试：测试APP在快速的事件响应的过程中，程序是否能正常运行。

2.Monkey测试策略制定
1）针对单个目标APP（稳定性测试）
针对单个目标APP的目的是充分挖掘自身的问题，提供APP的稳定性。
(1) 不忽略异常
白天，针对单个APP的稳定性测试时，则选择目标APP且不忽略异常的命令执行。如果出现异常，及时分析原因和开发沟通。
例如：
monkey -p $package_name –throttle 1000 –randomize-throttle -s 10000 –pct-touch 40 –pct-motion 25 –pct-appswitch 10 –pct-rotation 10 –pct-majornav 10 -v -v -v 10000 > $path\monkey_test.txt
说明：
参数–throttle设置固定延时，其值为1000毫秒。
参数–randomize-throttle为随机延时，即在0 – 1000毫秒之内随机延时。希望能更真实地模拟用户的使用场景。
参数-s为伪随机事件流，用于复现问题。在自动化封装是，可以生产一个随机整数；否则，所有随机事件都是相同的。

(2) 忽略异常
晚上，在进行单个APP的过夜测试时，则选择目标APP且忽略异常的命令执行。让Monkey在遇到崩溃或没有响应的时候，能在日志中记录相关信息，并继续执行后续的测试。这样可以在测试过程中，尽可能多地发现APP中存在的问题而不影响Monkey的执行。
例如：
monkey -p $package_name –throttle 1000 -s 10000 –ignore-crashes –ignore-timeouts –ignore-security-exceptions –ignore-native-crashes –monitor-native-crashes -v -v -v 15000 > $path\monkey_test.txt

(3)特殊场景
根据项目不同的需求和出现的问题，选择针对特定的场景进行测试。如，验证横竖屏切换功能是否正常，那就需要选择–pct-rotation参数，调大横竖屏切换事件的比例。
例如：
monkey -p $package_name –throttle 1000 -s 1000 –pct-rotation 80 -v -v -v 15000 > $path\monkey_test.txt

2）针对同类型APP（性能测试）
针对同类型APP的目的是与同类型的APP比较，分析各自的优缺点。找到自己的不足，努力提高APP的性能。
(1) 不忽略异常
把同类型的APP导入白名单，通过白名单进行测试；不忽略异常原因与单个APP稳定性测试的第一个场景类似。
例如：
monkey –pkg-whitelist-file /data/whitelist.txt -hprof –throttle 500 -s 10000 -v -v -v 15000 > $path\monkey_test.txt
说明：
参数-hprof在出现内存问题时，存储一份内存“快照”。
当然，性能参数获取要借助自动化的手段实现，也是我们封装autoMonkey的目的之一。

(2) 忽略异常
把同类型的APP导入白名单，通过白名单进行测试；不忽略异常原因与单个APP稳定性测试的第二个场景类似。
例如：
monkey –pkg-whitelist-file /data/whitelist.txt–throttle 1000 -hprof –throttle 500 -s 100 –ignore-crashes –ignore-timeouts–ignore-security-exceptions –ignore-native-crashes –monitor-native-crashes-v -v -v 15000 > $path\monkey_test.txt

3）针对单个目标APP（压力测试）
根据项目需求，缩短monkey测试中事件与事件之间的延迟时间，验证在快速的事件响应的过程中，APP是否能正常运行。
例如：
monkey -p $package_name -hprof –throttle 200 -s 10000 –ignore-crashes –ignore-timeouts –ignore-security-exceptions –ignore-native-crashes –monitor-native-crashes -v -v -v 15000 > $path\monkey_test.txt
说明：
参数–throttle设置固定延时，其值为200毫秒。可以根据手机性能的高低端调整。

小结：
上面介绍了几种常见的Monkey测试方法，但在实际项目中，选择哪种Monkey测试策略，则需要根据实际项目的情况来做判断。主要是看测试目的及被测应用自身的特点。假如我们想验证横竖屏切换功能是否正常，那就需要选择–pct-rotation参数，调大横竖屏切换事件的占比进行Monkey测试；假如我们想验证重复某种特定操作时，应用是否会存在异常，那可以选择-f参数，自定义Monkey脚本进行验证；假如我们想验证长时间操作时应用是否会存在内存泄漏，那就需要结合-hprof参数和dumpsys meminfo $package_name or $pid进行Monkey性能测试。

PS：更多关于内存监控和分析，请参考个人博客“Android内存监控与分析”

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