Android自动化测试工具 UiAutomator使用详解

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1.介绍

Android团队在4.1版本（API 16）中推出了一款全新的UI自动化测试工具UiAutomator，用来帮助开发人员更有效率的完成App的Debug工作，同时对于测试人员也是一大福音，为什么这么说呢？

举个栗子

测试：“我发现了一个bug，你写的App打开A页面，再打开B页面有时会出现闪屏问题。”

开发：“嗯？还有这样的问题，复现给我看看。（内心独白：我写的App怎么会有bug，一定是你用的姿势不对）”

测试：一段忙碌的操作之后...“咦，怎么不出现了？”

开发：“那你先回去吧，复现再告诉我。”

几天过去了...

测试：满心欢喜状，“上次那个问题我复现了，操作给你看....我去，怎么又不出现了！”

开发：“是不是设备有问题，你换个设备再试试呢？”

测试：“宝宝心里苦，但是宝宝不说！”

有了UiAutomator之后：

测试：“我发现了一个bug，你写的App打开A页面，再打开B页面有时会出现闪屏问题。”

开发：“这个简单，我用UiAutomator写个测试用例，分分钟解决。”

测试：“厉害了Word哥！”

全剧终！

UiAutomator提供了以下两种工具来支持UI自动化测试：

• uiautomatorviewer：用来分析UI控件的图形界面工具，位于SDK目录下的tools文件夹中。

• uiautomator：一个java库，提供执行自动化测试的各种API。

2.环境搭建

本文使用了Android Studio作为IDE，Eclipse，Please go home！

Eclipse go home

首先在app根目录的build.gradle文件中加入依赖：

// AS默认配置，如果如果没有记得加上
androidTestCompile('com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2', {
    exclude group: 'com.android.support', module: 'support-annotations'
})
androidTestCompile 'com.android.support.test.uiautomator:uiautomator-v18:2.1.2'

注意：uiautomator库支持的最低版本为API 18，所以本篇文章开发环境的minSdkVersion为18。

配置testInstrumentationRunner为AndroidJunitRunner：

defaultConfig {
    ...
    // 这个AS会为我们默认配置，如果没有记得加上
    testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
}

看下完整的build.gradle文件：

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 25
    buildToolsVersion "25.0.3"
    defaultConfig {
        applicationId "com.yl.uiautomatordemo"
        minSdkVersion 18
        targetSdkVersion 25
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}

dependencies {
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    androidTestCompile('com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2', {
        exclude group: 'com.android.support', module: 'support-annotations'
    })
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:25.3.1'
    testCompile 'junit:junit:4.12'
    androidTestCompile 'com.android.support.test.uiautomator:uiautomator-v18:2.1.2'
}

在dependencies中用到了compile、testCompile、androidTestCompile三种依赖方式，让我们来看看他们有什么区别：

• compile：参与编译，并且会打包到debug/release apk中。

• testCompile：只参与单元测试编译，不会打包到debug/release apk包中，不需要设备支持。

• androidTestCompile：只参与UI测试编译，不会打包到debug/release apk包中，需要设备支持。

除此之外还有Provided、APK、Debug compile和Release compile：

• Provided：只参与编译，不会打包到debug/release apk中。

• APK：不参与编译，只会打包到debug/release apk中。

• Debug compile：只参与debug编译，只会打包到debug apk中。

• Release compile：只参与release编译，只会打包到release apk中。

3.测试流程

• 1.安装被测试App到手机中。

• 2.打开UI分析工具uiautomatorviewer.bat，分析当前UI的界面元素，确保App的各个控件可以被测试工具获取到。

• 3.根据App使用流程编写测试用例。

• 4.运行测试用例进行测试，定位bug，解决bug。

4.实践

以《可折叠的Toolbar—CollapsingToolbarLayout》中的Demo为例，假设反复滑动布局会导致应用crash，针对这种情况，我们来写一个测试用例：

分析UI的界面元素

启动被测试App，打开uiautomatorviewer.bat工具，点击左上角的Device Screenshot按钮捕获屏幕快照，如下图所示，左侧显示屏幕快照，右侧显示布局结构与控件属性，控件属性在编写测试用例时会用到。

分析UI的界面元素

编写测试用例

选择File—New—New Project新建项目，和创建普通项目的流程相同，只不过不需要创建Activity，创建完成后，项目结构如下图所示：

项目结构

可以看到，在app—src目录下，AS为我们自动创建了一个androidTest文件夹，用来编写UI测试用例，同级还有一个test文件夹，用来编写单元测试用例。

项目创建成功后，参考上文引入依赖，构建完成后，开始写测试用例吧！等等，先别急，在此之前先普及一下uiautomator的常用API：

• UiDevice：

  设备对象，通过UiDevice的getInstance(instrumentation)方法获取，可以通过UiDevice实例来检测设备的各种属性，比如获取屏幕的方向、尺寸等，还可以通过UiDevice实例来执行设备级别的操作，比如点击Home键、返回键等：

  // 点击Home键
  uiDevice.pressHome();
  
  // 点击返回键
  uiDevice.pressBack();
  
  ...
  

• UiSelector

  用于获取某些符合条件的UI控件对象，可以通过资源id、描述等熟悉获取：

  // 通过资源id获取
  new UiSelector().resourceId("com.yang.designsupportdemo:id/CollapsingToolbarLayout");
  
  // 通过描述文件获取
  new UiSelector().description("Navigate up")
  
  // 通过className获取
  new UiSelector().className("android.support.v7.widget.RecyclerView")
  
  ...
  

• UiObject

  代表一个UI控件，通过uiDevice的findObject(UiSelector)方法获取，获取到UiObject实例后，就可以对UI控件进行相关的操作，比如点击、长按等：

  // 点击应用返回按钮
  UiObject back = uiDevice.findObject(new UiSelector().description("Navigate up"));
  back.click();
  

• UiCollection

  代表UI控件集合，相当于ViewGroup，比如界面中有多个CheckBox时，可以通过类名获取到当前界面下的所有CheckBox，然后通过控件id获取指定的CheckBox对象：

  // 获取指定的CheckBox对象
  UiCollection uiCollection = new UiCollection(new UiSelector().className("类名"));
  UiObject checkBox = uiCollection.getChild(new UiSelector().resourceId(""));
  

• UiScrollable

  代表可滚动的控件，比如打开设置的关于手机选项：

  // 滑动列表到最后，点击About phone选项
  UiScrollable settings = new UiScrollable(new UiSelector().className("android.support.v7.widget.RecyclerView"));
  UiObject about = settings.getChildByText(new UiSelector().className("android.widget.LinearLayout"), "About phone");
  about.click();
  

看下滚动效果：

打开关于手机

OK，常用API到这里就说的差不多了，开始写测试用例吧！

Talk is cheap, Show me the code.

public class UiTest extends TestCase {

    public void testA() throws UiObjectNotFoundException {
        // 获取设备对象
        Instrumentation instrumentation = InstrumentationRegistry.getInstrumentation();
        UiDevice uiDevice = UiDevice.getInstance(instrumentation);
        // 获取上下文
        Context context = instrumentation.getContext();

        // 启动测试App
        Intent intent = context.getPackageManager().getLaunchIntentForPackage("com.yang.designsupportdemo");
        intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK);
        context.startActivity(intent);

        // 打开CollapsingToolbarLayout
        String resourceId = "com.yang.designsupportdemo:id/CollapsingToolbarLayout";
        UiObject collapsingToolbarLayout = uiDevice.findObject(new UiSelector().resourceId(resourceId));
        collapsingToolbarLayout.click();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            // 向上移动
            uiDevice.swipe(uiDevice.getDisplayHeight() / 2, uiDevice.getDisplayHeight(),
                    uiDevice.getDisplayHeight() / 2, uiDevice.getDisplayHeight() / 2, 10);

            // 向下移动
            uiDevice.swipe(uiDevice.getDisplayHeight() / 2, uiDevice.getDisplayHeight() / 2,
                    uiDevice.getDisplayHeight() / 2, uiDevice.getDisplayHeight(), 10);
        }

        // 点击应用返回按钮
        UiObject back = uiDevice.findObject(new UiSelector().description("Navigate up"));
        back.click();

        // 点击设备返回按钮
        uiDevice.pressBack();
    }
}

代码中写了很全的注释，简单说下，首先获取设备对象和上下文，这个后面要用到，然后启动测试App，打开需要测试的界面，上下滑动5次后退出App，由于上文中对API已经有了一定了解，看起代码来还是很轻松的。

注意：测试方法需要以test开头，如果存在多个测试方法，以test后的字母顺序执行。

代码写完了，接下来就要开始测试了，右击测试类选择Run按钮，或者点击测试类中的执行按钮进行测试，上面的按钮代表执行所有测试方法，下面的按钮代表只执行当前测试方法：

执行测试

测试执行后，可以看到控制台上打印了一些信息：

测试信息

可以看到，首先通过adb shell命令在设备中安装了UiAutomatorDemo和com.yl.uiautomatordemo.test两个apk，然后启动测试，此时被测App已经开始执行测试流程，执行完成后，显示测试结果，看下App的执行效果：

UI测试

OK，到这里，UiAutomator的基本用法就讲完了。

5.写在最后

源码已托管到GitHub上，欢迎Fork，觉得还不错就Start一下吧！

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