Android 測試工具與 Appium 簡介

Appium 是一個 C/S 架構的，支持 Android/iOS Native, Hybrid 和 Mobile Web Apps 的測試框架，與測試程序通過 Selenum Webdriver 協(xié)議通訊。Webdriver 的好處是通過 HTTP RPC 的方式調用 Server 上的過程，編寫測試腳本不受語言的限制，無論是 Python, Java, NodeJS 均可以方便的編寫測試。本文中將使用 Python 進行編程。

起因是因為市場部的同事拋來如下需求：批量添加一些微信好友。直接抓取請求進行重放的方法是不靠譜的，微信與服務端的通訊均加密，Pass?？紤]使用 xposed 等框架 hook 相關函數(shù)進行操作。但是 xposed 需要越獄，且開發(fā)復雜，Pass。后來想到了使用 UI 測試工具進行模擬操作，開發(fā)較為簡單。

Android UI 測試工具有很多種，如 Monkey, UIAutomator, Selendroid, Robotium 等。其中 UIAutomator, Monkey, Selendroid 均為非侵入式的 UI 測試，也就是不需要修改源代碼，只要安裝了目標程序就可以進行測試。Robotium 需要與源碼一同編譯測試。Appium 實際上就是一個測試工具的統(tǒng)一調度軟件，將不同的非侵入式測試工具整合在一起，對外提供統(tǒng)一的 API。在 Android 2.3 以前的版本，Appium 會調用 Selendroid ，之后的版本會直接使用 UIAutomator，iOS 下使用 UIAutomation。Appium 還支持 FirefoxOS 的 UI 測試。

安裝 Appium

官網給出了命令行下的安裝方法。但實際上 Appium 有 GUI 版本，更適合在 Windows/MacOS 下使用。Windows 下需要安裝 .NET Framework。

> brew install node      # get node.js 
> npm install -g appium  # get appium 
> npm install wd         # get appium client 
> appium &               # start appium 
> node your-appium-test.js 

Appium 需要依賴 Android SDK 編譯在手機端運行的兩個插件，因此需要首先安裝相應的 Android SDK 版本。這里直接使用了 Android Studio 中自帶的 SDK Manager。在 SDK Manager 中選擇和測試機相對應的 SDK Platform 和較新的 Build-tools，如果需要使用模擬器測試還要裝對應的 ARM/x86 System Image，以及 Intel HAXM Installer，用于加速 x86 虛擬機。Appium 使用 adb 來與目標機器通訊，因此對于真機和模擬器操作幾乎都是相同的，如何建立模擬器在此不再贅述。

安裝完成后需要在 Appium GUI 中配置 Android SDK 目錄，隨后選擇 Android，點擊 Launch 就可以啟動 Appium Server。

Appium Server 默認會監(jiān)聽 http://localhost:4723 ，用于 RPC 通訊。下面我們就可以打開熟悉的編程環(huán)境，編寫 UI 測試用例了。這里使用 Python 進行編寫，需要先安裝 Appium 的 Python Client ，然后再 python 中使用 appium.webclient 就可以連接 Appium server了。

pip install Appium-Python-Client 

使用 Appium 進行 UI 控制

根據(jù)注釋修改相應屬性后即可運行測試。手機需要打開 ADB 調試，執(zhí)行完以下代碼后，Appium 會在手機上安裝 Appium Settings 和 Unlock 兩個程序，隨后微信會被啟動。

from appium import webdriver 
 
desired_caps = {} 
 
desired_caps['platformName'] = 'Android' #測試平臺 
 
desired_caps['platformVersion'] = '5.1' #平臺版本 
 
desired_caps['deviceName'] = 'm3_note' #設備名稱，多設備時需區(qū)分 
 
desired_caps['appPackage'] = 'com.tencent.mm' #app package名 
 
desired_caps['appActivity'] = '.ui.LauncherUI' #app默認Activity 
 
dr = webdriver.Remote('http://localhost:4723/wd/hub', desired_caps) #啟動Remote RPC 

Selenum Webdriver 使用了一種類似于 JS 中的 DOM 模型的方法來選擇頁面中的元素。dr 為當前正在活動的 activity 對象，可以使用 findElementByXXX 的方法來獲取 Activity 中的元素。所有 Element 后帶 s 的函數(shù)，均獲得所有匹配的元素，不帶 s 的函數(shù)獲得***個匹配的元素。

查詢函數(shù)

1. findElement(s)ByName

在 Android 中基本沒用。Android UI 沒有 Name 這個屬性。有說可以使用 text 值獲取。但我并沒有成功

2. findElement(s)ByClassName

通過類名來獲取元素，用法如下：

item_list = dr.find_elements_by_class_name("android.widget.LinearLayout") 
item_list[2].click() 

3. findElementById

通過 resource_id 來獲取元素，每個 Activity 中都是***的，用法如下

t = dr.find_element_by_id("com.tencent.mm:id/f7") 
t.send_keys(wechatId) 

4. findElement(s)ByAccessbiltiyId

在 Android 上 AccessbilityID 實際就是 contentDescription 。這個屬性是為了方便視力受損人士使用手機所設置。開啟 TTS 后系統(tǒng)會朗讀相關控件的 contentDescription。

5. findElement(s)ByXPath

通過 XML Path 描述來尋找元素。我沒有成功的獲取到，可能是 XPath 寫的有問題。

s = dr.find_element_by_xpath("//android.widget.TextView[contains(@text,'搜索')]") 
s.click() 

6. findElementByAndroidUIAutomator

通過 UIAutomator 的選擇器來獲取元素。因為 Appium 在 Android 上實際是調用的 UIAutomator，所以可以通過 UIAutomator 的選擇器來選擇元素。

el = dr.find_element_by_android_ui_automator("new UiSelector().text(\"搜索\")") 
el.click() 

操作函數(shù)

操作函數(shù)用于操作選定的元素，有很多，以下僅列舉幾個，更多的請查閱手冊。

• click
• send_keys
• clear

查詢函數(shù)返回的元素對象可以像 JS 中的 dom 元素一樣，繼續(xù)使用查詢函數(shù)來選定其子元素。用例如下。

search = dr.find_element_by_id("com.tencent.mm:id/aqw").find_element_by_class_name("android.widget.RelativeLayout") 
 
search.click() 

如何確定查詢規(guī)則

了解了相關的函數(shù)后，下面就應對 UI 進行定位了。如果是自己團隊開發(fā)的程序，推薦讓開發(fā)同學在所有的空間上都添加 resource_id 進行絕對定位。如果碰到沒有談價 resource_id 的元素，那就要使用別的辦法進行定位了。

1. UI Automator Viewer

UI Automator Viewer 是 Android 官方的 UI 定位工具，位于 sdk/tools 下。運行后會打開 viewer 界面。點擊獲取按鈕即可獲取當前正在運行的 Activity 的 UI 結構。

2. AppiumDriver getPageSource

AppiumDriver(Client) 可以很方便的獲得當前正在運行的 Activity 的 UI 描述，隨后可根據(jù)返回的 XML 文檔來尋找元素。

print dr.page_source 

確定元素位置后，即可根據(jù)前述的 Find 方法來查找/選擇元素

編寫完整的測試代碼

正確的獲取元素之后便可以獲取元素相關的信息，隨后使用各語言常用的測試框架編寫測試即可，如 Java 的 JUnit，Nodejs 的 Mocha 等。

這里我使用 Appium 主要是為了模擬用戶點擊添加微信好友，所以完整的程序并沒有使用到測試框架。相關的 UI 元素獲取/操作方法供大家參考。

# coding:utf-8 
from appium import webdriver 
from time import sleep 
 
 
def addFriend(dr, id, dryRun=False): 
    succ = False 
    wechatId = str(id) 
    dr.find_element_by_accessibility_id(r"更多功能按鈕").click() 
    item_list = dr.find_elements_by_class_name("android.widget.LinearLayout") 
    try: 
        item_list[2].click() 
    except: 
        print "Error! in item list len" 
        return succ 
    el = dr.find_element_by_class_name("android.widget.ListView") 
    item_list = el.find_elements_by_class_name("android.widget.LinearLayout") 
    try: 
        item_list[1].click() 
    except: 
        print "Error! in item list len" 
        return succ 
    t = dr.find_element_by_id("com.tencent.mm:id/f7") 
    t.send_keys(wechatId) 
    search = dr.find_element_by_id("com.tencent.mm:id/aqw").find_element_by_class_name("android.widget.RelativeLayout") 
    search.click() 
    try: 
        freq = dr.find_element_by_id('com.tencent.mm:id/aqq') 
        assert freq.text == u"操作過于頻繁，請稍后再試。" 
        print "Frequency too high! Sleep 300s" 
        sleep(60) 
        return succ 
    except: 
        pass 
 
    try: 
        dr.find_element_by_id('com.tencent.mm:id/a8x').click() 
        addBtn = dr.find_element_by_id('com.tencent.mm:id/eu') 
        if not dryRun: 
            addBtn.click() 
            succ = True 
        print "Success Send Requests:" + wechatId 
    except: 
        print "No Such User Or Already a Friend:" + wechatId 
 
    while True: 
        try: 
            dr.find_element_by_id('com.tencent.mm:id/fb').click() 
        except: 
            try: 
                dr.find_element_by_id('com.tencent.mm:id/f4').click() 
            except: 
                break 
    return True 
 
def resetActivity(dr, desired_caps): 
    dr.start_activity(desired_caps['appPackage'], desired_caps['appActivity']) 
 
desired_caps = {} 
desired_caps['platformName'] = 'Android' 
desired_caps['platformVersion'] = '5.1' 
desired_caps['deviceName'] = 'm3_note' 
desired_caps['appPackage'] = 'com.tencent.mm' 
desired_caps['appActivity'] = '.ui.LauncherUI' 
print "Trying connect to phone..." 
dr = {} 
try: 
    dr = webdriver.Remote('http://localhost:4723/wd/hub', desired_caps) 
except Exception, e: 
    print "Cannot Connect to phone :", e 
    exit() 
print "Successfully connect to phone." 
print "Reading friend list..." 
friendList = [] 
fp = open("friends.txt") 
line = fp.readline().strip() 
while line: 
    friendList.append(line) 
    line = fp.readline().strip() 
print "Finish reading friends. Total: " + str(len(friendList)) 
print "Wait for Wechat's splash screen...." 
for i in range(0, 10): 
    print 10 - i 
    sleep(1) 
succ_list = [] 
fail_list = [] 
for i in friendList: 
    try: 
        succ = addFriend(dr, i, dryRun=False) 
        if succ: 
            succ_list.append(i) 
        else: 
            fail_list.append(i) 
    except: 
        fail_list.append(i) 
        resetActivity(dr, desired_caps) 
 
print "Succeed List:" 
print "\n".join(succ_list) 
print "Failed List:" 
print "\n".join(fail_list) 
 
dr.close() 

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