一、原理
1.UiAutomator——基于UIAutomation的用户界面自动化测试框架，可以跨应用工作，谷歌亲生的。
UIAutomation在Android4.3发布时有了新版本，官方简介：http://blog.csdn.net/zhubaitian/article/details/40504827。
Android4.3之前：使用inputManager或者更早的WindowsManager来注入KeyEvent
Android4.3之后：使用Accessibility APIs来注入事件。（AccessibilityService本来是做一些辅助功能的，提供了一系列的事件回调，帮助我们指示一些用户及界面的状态变化，主要给残障人群提供帮助。）
2.Robotium——基于Instrumentation开发出来的一套测试框架
Instrumentation的官方简介：http://blog.csdn.net/zhubaitian/article/details/39578915
Instrumentation可以把测试包和目标测试应用加载到同一个进程中进行。既然各个控件和测试代码都运行在同一个进程中了，测试代码当然就可以调用这些控件的方法了，同时修改和验证这些控件的一些项就不在话下了。
Instrumentation的运行原理：InstrumentationTestRunner会在目标应用代码运行之前调用onCreate方法建立一个新的线程并为这个线程添加一个消息队列，这个线程循环处理其他线程发过来的消息事件，并与之进行交互。
跨应用：Android4.3之后Instrumentation引入了getUiAutomation接口的实例进行跨应用测试。
3.Appium——跨平台，允许采用同一套API在不同的平台（IOS，Android）上编写测试代码，让测试套件在IOS和Android平台上实现代码复用成为可能。
Appium的核心是一个暴露了REST API的网络服务器。这个服务器接收客户端过来的连接，监听客户端过来的命令，在移动设备上运行命令，然后把代表命令运行结果的HTTP响应包发送回客户端。
二、优缺点对比
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UiAutomator
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Robotium
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Appium
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|---|---|---|---|
| 是否支持设备无源码测试（黑盒测试） | 是 | 是 | 是 |
| 能否进行跨应用测试 | 能 | 不能 | 能 |
| 是否是谷歌原生 | 是 | 不是 | 不是 |
| 支持编程语言 | Java | Java | 几乎所有语言 |
| 是否有签名一致的问题 | 否 | 是 | 否 |
| 是否需要解决中文输入问题 | 是 | 否 | 是 |
| 建议开发团队增加的控件信息 | Content Description | resource-id | Content Description |
| 是否需要API17及以上 | 是 | 否 | 否 |
| Junit支持版本 | Junit4 | Junit3 | Junit3/Junit4 |
| 是否支持webview | 否 | 是 | 是 |
| 支持平台 | Android | Android | IOS |
三、补充内容——Android三种注入事件的方式
1、使用内部APIs(内部API是谷歌没有对外开放的代码，存在一定的风险)
通过获得WindowManager的一个实例来访问injectKeyEvent/injectPointerEvent这两个事件注入方法。
在应用内可正常工作，在应用外不能正常工作（INJECT_EVENTS是需要系统权限的）。
2、使用instrumentation对象（开放的API，比内部API干净）
通过instrumentation的一个实例来访问injectEvent，同上面的内部APIs的方法。
所以在应用内部可以正常的工作，在应用外部不嫩正常的工作。
3、直接注入事件到设备 /dev/input/eventX
linux以系统设备的方式向用户暴露了一套统一的事件注入接口 /dev/input/eventX(其中X代表一个整数)。我们可以直接调用。
需要rooted过的设备，如：
adb shell
su
chmod 666 /dev/input/event3