Android UiAutomator測試框架
1. UiAutomator測試框架研究與實踐
1.1 UiAutomator 簡介：
它是一個Android自動化測試框架，是谷歌在Android4.1版本釋出時推出的一款用Java編寫的UI測試框架。它只能用於UI也就是黑盒方面的測試。所以UiAutomator只能執行在4.1以後的版本中。其最大的特點就是可以跨程序操作，我們可以使用uiautomator框架提供的一些方便的API來對安卓應用進行一系列的自動化測試操作，如點選、滑動、鍵盤輸入、長按以及常用的斷言方法等。可以替代以前繁瑣的手工測試。
下面總結一下該框架的幾個優點:
- Google自家推出的，其穩定性和後續的維護更新可以得到保障，執行時也有更多的許可權。
- 可以跨程序操作，這點比起其它基於instrumentation框架的自動化工具如Robotium是無法直接做到的。
- 執行速度快。
缺點：
- 不支援Android4.1以下的版本。
- 不支援Webview，所以一般無法對瀏覽器應用進行測試。
1.2 UiAutomator 框架原理分析：
首先，UiAutomator是Google參考微軟的UiAutomation提供的一套用在Android上的自動化測試框架。基於Android AccessilibilityService提供。那麼至於什麼是AccessilibilityService，在這裡簡單介紹下：Android AccessilibilityService，是一個可訪問服務，它是一個為增強使用者介面並幫助殘疾使用者的應用程式，或者使用者可能無法完全與裝置的互動。舉個簡單的例子，假如一個使用者在開車。那麼使用者就有可能需要新增額外的或者替代的使用者反饋方式。其應用方式一般有兩種：
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第一種方法是：UiAutomatorView + monkey。它與hierachyview + monkey差不多。其區別是：UiAutomatorView通過ADB向裝置側傳送一個dump命令，而不是建立一個socket，下載一個包含當前介面控制元件佈局資訊的xml檔案。相比較hierachyview下載的內容而言，該檔案小很多。因此，從效率上講，這種方法比第一種應用模式快很多。
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第二種方法是： 直接呼叫UiAutomator框架對外提供的API，主要有UiDevice、UiSelector、UiObject和 UiScrollable等。其原理與第一種方式即HierachyView + Monkey差不多。其過程大致是：首先，UiAutomator測試框架通過Accessibilityservice，獲取當前視窗的控制元件層次關係及屬性資訊，並查詢到目標控制元件。若是點選事件，則計算出該控制元件的中心點座標。其次，UiAutomator通過 InputManager.getInstance().injectInputEvent隱藏介面來注入使用者事件（點選、輸入類操作），從而實現跨程序自動化的目的。
UiAutomator對外還提供了UiAutomatorTestCase、UiDevice、UiSelector、UiObject、UiCollection、UiScrollable等重要的類，其各自的作用如下：
UiAutomatorTestCase ：這個類是繼承自Junit TestCase （Junit），對外提供setup、teardown等，以便初始化用例、清除環境等。所以我們在編寫的UiAutomator 的指令碼時一般都要繼承這個類，這樣就可以直接使用它的一些方法和Junit單元測試框架中的Assert斷言機制。
UiObject ：UiObject可以代表頁面的任意元素，但它的各種屬性定位通常是通過UiSelector這個類來輔助完成的。
UiDevice ：在測試時可以通過getUiDevice() 來例項化UiDevice物件去對裝置進行各種控制，如喚醒螢幕，鎖屏，點選Home, Back，Menu鍵等等。
UiSelector : 主要是通過一定查詢方式，可以通過UiSelector物件去定位UI元素。如果發現多個滿足條件的控制元件則會返回第一個控制元件,在使用UiSelector的時候可以組合使用多個屬性來定位具體的控制元件，還可以使用childSelector()函式來巢狀UiSelector物件。
UiCollection： UiCollection一般與UiSelector連用，如它的建構函式也要求提供UiSelector: UiCollection(UiSelector selector)。它的API較少，主要用以從Uiselector篩選出的元素集中挑出所要的元素:getChildByDescription(), getChildByInstance(), getChildByText() ,以及統計元素集的個數getChildCount()。
UiScrollable：UiScrollable 用來表示可以滑動的介面元素,其繼承關係為UiObject -> UiCollection ->UiScrollable。但UiAutomator的實現方式與HierachyView+Monkey有很大不一樣。以控制元件點選操作為例，其實現流程大致如下：
- 定義一個點選物件Object，該物件則通過UiSelector物件定位到具體的控制元件。而UiSelector則通過UiAutomatorBridge（它可看做是UiSelector與AccesibilityService之間的聯結器），將查詢內容（AccessibilityNodeInfo）和輸入事件（AccessibilityEvent）傳給AccessibilityService。實際業務過程比這複雜的多。這樣，就實現了對某個控制元件的查詢或點選操作。備註：AccessibilityEvent，所有可操縱的UI元素都定義為一個AccessibilityEeventt；AccessibilityNodeInfo指視窗中的元件樹節點。