行为触发之Android自动化测试instrumentation（一）
最近没有啥idea，借着文献笔记《AppIntent - Analyzing Sensitive Data Transmission in Android for Privacy Leakage Detection》的评论疑问，自己也来体验一下文中行为触发所所用到的InstrumentationTestRunner吧。
由于对测试并没有太多的概念，一不小心搜索到各种前缀：Instrumentation、InstrumentationTestCase、InstrumentationTestSuite、InstrumentationTestRunner 傻了眼，但仔细一看把前缀去掉后大致就分类为了这三类：TestCase、TestSuite、TestRunner。用中文来翻译应该可以认为是测试样例，测试集合，测试运行工具吧。之后再官方文档中搜索InstrumentationTestRunner，用法介绍http://developer.android.com/reference/android/test/InstrumentationTestRunner.html
常规Android自动化方法分3步走：
1、先继承各种****TestCase完成测试样例的编写（这里有很多***TestCase，适用于不用场景，都可以使用，对于broadcastreceiver用intent可以触发）
2、在Andriodmanifest中需要加入
3、完成之后可以adb shell am instrument ****执行我们的自动化测试
下面用一个小demo来完成入门，主要还是自己单独建立一个测试项目，但重做安全的角度来说，我们更多的是在做黑盒测试，那么就会产生了不少疑问，在下面阐述。
1.先是需要测试的app，我这里简单写了一个
package com.example.hello;
import com.example.hello.R;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.Menu;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.Toast;
public class HelloActivity extends Activity {
final String TAG = "helloactivity";
Button mButton;
EditText mEditText;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Log.i(TAG, "hello onCreate");
setContentView(R.layout.activity_hello_test);
mButton = (Button) findViewById(R.id.Button1);
mEditText = (EditText) findViewById(R.id.EditText1);
mEditText.setHint("INPUT");
mButton.setOnClickListener(new OnClickListener(){
public void onClick(View v){
String msg = mEditText.getText().toString();
if (msg.equals("1")) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "hello_1", Toast.LENGTH_LONG).show();
} else if(msg.equals("2")){
Toast.makeText(getApplicationContext(), "hello_2", Toast.LENGTH_SHORT).show();
} else {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "hello_nothing", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}
});
}
@Override
public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
getMenuInflater().inflate(R.menu.hello_test, menu);
return true;
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
Log.i(TAG,"hello onDestroy");
}功能就是输入1、2、其他字符串之后onClick之后会走不同路径
2、编写自动化测试的TestCase
官方推荐测试样例项目建立路径最好满足一下规范（刚开始以为这样子是为了更好的找到测试APP中相应的类，后来想想也不对，不是同一个项目，为啥能直接导入测试APP的类import com.example.hello.HelloActivity呢，自己还索性在其他路径建了一个测试项目，发现com.example.hello.HelloActivity确实能导入，而其他项目的类则不行，后来想想应该是target的原因，ADT检测该项目没有该类，便自动以target为目标匹配吧）：
MyProject/
AndroidManifest.xml
res/
... (resources for main application)
src/
... (source code for main application) ...
tests/
AndroidManifest.xml
res/
... (resources for tests)
src/
... (source code for tests)
之后可以选择需要测试的目标APP：
我们这里需要测试的是Hello，这样自动生成后，ADT自动帮我们完成了第二步中在AndroiManifest里加入需要声明的东西
target指明了需要测试的目标，label为测试的标签（在模拟器中使用dev tool可以看到对应的标签），这里写了个一个简单的测试样例，自动向编辑框中输入1,2,3然后分别自动点击按钮
package com.example.hello.test;
import android.app.Instrumentation;
import android.content.Intent;
import android.os.SystemClock;
import android.test.InstrumentationTestCase;
import android.util.Log;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import com.example.hello.HelloActivity;
import com.example.hello.R;
public class TestHelloActiviry extends InstrumentationTestCase {
final String TAG = "TestHelloAppTestHelloApp";
Button mHelloTestButton;
EditText mHelloEditText;
HelloActivity mHelloTestActivity;
Instrumentation mInstrumentation;
public void testHelloActivity() {
Log.i(TAG, "call testHelloActivity()");
mHelloTestButton = (Button)mHelloTestActivity.findViewById(R.id.Button1);
mHelloEditText = (EditText)mHelloTestActivity.findViewById(R.id.EditText1);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
//设置事件在主线程中执行
mInstrumentation.runOnMainSync(new Click(mHelloTestButton,mHelloEditText,Integer.toString(i)));
SystemClock.sleep(3000);
}
}
public void testHelloActivity2() {
}
private class Click implements Runnable{
Button button;
EditText editText;
String str;
Click(Button b,EditText e,String s){
button = b;
editText = e;
str = s;
}
@Override
public void run() {
editText.setText(str);
button.performClick();
}
}
//负责testcase开始前的初始化工作
@Override
protected void setUp() throws Exception {
super.setUp();
Log.i(TAG, "call setUp()");
mInstrumentation = getInstrumentation();
Intent intent = new Intent();
intent.setClassName("com.example.hello", "com.example.hello.HelloActivity");
intent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
//通过intent触发activity
mHelloTestActivity = (HelloActivity)mInstrumentation.startActivitySync(intent);
}
@Override
protected void tearDown() throws Exception {
super.tearDown();
Log.i(TAG, "tearDown()");
}
}
3、运行起来吧
接下来要么直接在ADT中run as-》Android jUnit test，但这样太智能了，我们并不知道实际上做了什么，对于我们安全来说，我们肯定不能开个ADT直接点点点吧。索性跟踪了一下console发现如下：
trouble writing output: already prepared
[2014-03-15 18:40:42 - tests] ------------------------------
[2014-03-15 18:40:42 - tests] Android Launch!
[2014-03-15 18:40:42 - tests] adb is running normally.
[2014-03-15 18:40:42 - tests] Performing android.test.InstrumentationTestRunner JUnit launch
[2014-03-15 18:40:42 - tests] Automatic Target Mode: using device '?'
[2014-03-15 18:40:42 - tests] Uploading tests.apk onto device '?'
[2014-03-15 18:40:42 - tests] Installing tests.apk...
[2014-03-15 18:41:09 - tests] Success!
[2014-03-15 18:41:09 - tests] Project dependency found, installing: Hello
[2014-03-15 18:41:14 - Hello] Uploading Hello.apk onto device '?'
[2014-03-15 18:41:14 - Hello] Installing Hello.apk...
[2014-03-15 18:41:41 - Hello] Success!
[2014-03-15 18:41:41 - tests] Launching instrumentation android.test.InstrumentationTestRunner on ?
[2014-03-15 18:41:43 - tests] Sending test information to Eclipse其实是在安装tests.apk时候，ADT根据target检测到依赖关系，接着自动安装了Hello.apk。接着运行instrumentation，也就是之前提到的命令
am instrument -w com.example.hello.test/android.test.InstrumentationRunner然后这条am是不需要ROOT权限的，具体命令深入研究的话查看相关文档，你懂得我懂得。暂时还没测试但是据一些资料查阅，需要被测试与测试样例有同一签名才能进行测试，这或许也是需要重打包的另一个因素。
顺便补充一条命令：
pm list instrumentation 可以查看手机目前装了那些instrumentation
4.回到正题
前面介绍了那么多，其实只是为了搞安全行为触发做铺垫，为了解决之前开篇的论文疑惑做铺垫。假设我们接触不到源码，假设我们也需要脚本自动化完成触发，那这时候不肯能在ADT ADT的叫叫叫了！
走到这里，有没有发现其实重打包可能是为了被测试APP，测试样例APP有同一个签名。同时为了提示数据被传输，需要Toast，或许重打包另一些原因就在于这吧，数据触发的时候把相应的事件打印出来（因为测试样例的APP是不能弹出来的，最多log），所以论文里的重打包或许只是在做这些。或者就是他们采用的方法不一样，是把测试样例smali放入被测试smali文件夹，修改打印内容下并修改AndroidManifest（有的测试写在单独程序java包中,而不是单独一个测试工程）
通过一些自动化逆向工具，分析被测试APP自然能看到一些有用的信息，通过AndroidManifest可以看到组件、intent。或许我们还需要view控件，那么我们可以通过解析出来的文件查看，最后保证签名一样就可以更为完整测试了：
layout->activity_main可以看到控件信息主要是id，通过values的public我们可以找到对应id的数值，那么这时候就不存在R.id.xxxxx了，填入解析出来的数字就好了
mHelloTestButton = (Button)mHelloTestActivity.findViewById(xxxxx);
mHelloEditText = (EditText)mHelloTestActivity.findViewById(xxxxx);