Android開源測試框架學習

 

近期因工作需要，分析了一些Android的測試框架，在這也分享下整理完的資料。

 

Android測試大致分三大塊：

1. 代碼層測試
2. 用戶操作模擬，功能測試
3. 安裝部署及穩定性測試

代碼層測試

對於一般java代碼，采用傳統的Junit測試，開發人員通常會編寫重要接口和函數的白盒測試代碼，不做過多討論。

但因Android的特殊運行機制（Dalvik虛擬機），其中存在Application、Activity、Service等特殊組件，而這些組件都涉及到生命周期管理的問題。

為了對這些組件進行測試，Google提供了一套針對性的測試框架，AndroidTestFramework

官方教程鏈接 http://developer.android.com/training/testing.html

官方api http://developer.android.com/reference/android/test/package-summary.html

其中最為常用的就是針對Activity的測試，即ActivityInstrumentationTestCase2<T>類。

繼承該類后可通過getActivity（）方法獲取Activity的一個mock對象，從而實現各種界面元素的測試。代碼如下

public class LoginActivityTest extends ActivityInstrumentationTestCase2<LoginActivity> {
        LoginActivityTest mActivity;
        Button btnLogin;

        public LoginActivityTest(){
      super(LoginActivity.class);//必須實現super(testclass)
        }
    
    @Override
    protected void setUp() throws Exception {
        super.setUp();
        mActivity = getActivity();
                btnLogin = mActivity.findViewById(R.id.btnLogin);
    }

        public void testGetActivity(){
           assertNotNull("can't get LoginActivity" , mActivity);
           assertNotNull("can't get loginButton" , btnLogin);
        }
}

 

需要注意的是，測試代碼運行的線程並不是UI線程。因此如果需要對UI元素進行setText或是click之類的操作，需要通過getActivity().runOnUiThread(action)方法執行。代碼如下

getActivity().runOnUiThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                 btnLogin.click();
            }
        });

 

用戶操作模擬，功能測試

雖然AndroidTestFramework可以幫助我們完成各種界面的測試。但是，這些代碼的編寫非常繁瑣。而且在大部分情況下，我們需要的是一個連貫性的，在多個Activity之間存在跳轉的業務流程測試。這種測試比較接近傳統的白盒測試，只針對可見的UI元素進行操作，模擬用戶的行為來完成測試。

Google同樣為我們提供了一套專門針對UI元素的測試方案，具體可見http://developer.android.com/tools/testing/testing_ui.html

可是Google的這套UI框架仍然不是很友好。為此，我尋找了一些相對成熟的測試框架來幫助我們。經過一系列分析比較和實際代碼測試，在這推薦采用Robotium開源框架做為今后一段時間內的主要業務測試框架。

Robotium介紹

Robotium是一款國外的Android自動化測試框架，主要針對Android平台的應用進行黑盒自動化測試，它提供了模擬各種手勢操作（點擊、長按、滑動等）、查找和斷言機制的API，能夠對各種控件進行操作。Robotium結合Android官方提供的測試框架達到對應用程序進行自動化的測試。另外，Robotium 4.0版本已經支持對WebView的操作。Robotium 對Activity，Dialog，Toast，Menu 都是支持的。

源碼及相關資料地址：https://code.google.com/p/robotium/

Robotium具有清晰的調用方法、良好的兼容性、完善的文檔和大量的實際應用案例，並且支持截屏。最為符合我們目前的實際需求。經實際測試，無需特殊配置即可兼容Jenkins系統。
下面以一段HSA項目中的實際測試代碼舉例。該測試用例完成從登陸、菜單選取、一直到功能界面輸入驗證的一個流程。

public class LoginActivityTest extends ActivityInstrumentationTestCase2<LoginActivity> {
    Solo solo;
    LoginActivity mActivity;
    
    public LoginActivityTest(){
        super(LoginActivity.class);
    }
    
    @Override
    protected void setUp() throws Exception {
        super.setUp();

        mActivity = getActivity();//初始LoginActivity
        solo = new Solo(getInstrumentation(),mActivity);//初始Robotium的主要入口，solo對象
    }

    
    public void testLogin(){
        //清除用戶名EditText內容
        solo.clearEditText(0);

        //輸入"userName" 到用戶名EditText
        solo.enterText(0, "userName");
        
        //清除密碼EditText內容
        solo.clearEditText(1);

        //輸入"userPass" 到密碼EditText
        solo.enterText(1, "userPass");
        
        //清除站點EditText內容
        solo.clearEditText(2);

        //輸入"siteCode" 到站點EditText
        solo.enterText(2, "siteCode");
        
        //點擊登陸按鈕
        solo.clickOnButton("登錄");
        
        //檢驗當前界面為MainListActivity
        solo.assertCurrentActivity("Expected MainListActivity activity", "MainListActivity");
        
        //點擊動態菜單列表中的第一項，進入下一級子菜單界面
        solo.clickInList(0);

        //檢驗當前界面為SubMenuActivity
        solo.assertCurrentActivity("Expected SubMenuActivity activity", "SubMenuActivity");
        
        //點擊子菜單列表中的第一項，進入功能界面
        solo.clickInList(0);

        //檢驗當前界面為ReceiveActivity
        solo.assertCurrentActivity("Expected ReceiveActivity activity", "ReceiveActivity");
        
        //點擊界面中的"使用當前人員"按鈕
        solo.clickOnButton("使用當前人員");

        //輸入重量
        solo.enterText(1, "123");
        
        //輸入單號
        solo.enterText(2, "21123456798");
        
        //模擬軟鍵盤，發送EditText的ACTION_DONE事件
        solo.getCurrentActivity().runOnUiThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                solo.getEditText(2).onEditorAction(EditorInfo.IME_ACTION_DONE);
            }
        });
        
        //尋找是否有內容為"已掃描1件"的textview， 會自動等待10秒
        boolean succ = solo.searchText("已掃描1件"))
        
        //判斷成功
        assertTrue(succ);
    }
}

 

可見，Robotium通過一個solo對象來進行各種事件的模擬，代碼清晰易懂，並且完全兼容原生AndroidTestFramework

 

安裝部署及穩定性測試

安卓系統最為讓人詬病的問題就是碎片化，這點在中國比較明顯。大致上，2.3.X 和 4.x 的系統各占半壁江山，此外還存在大量的山寨定制系統。

因此在這推薦兩款雲端測試工具，Testin和百度雲測試。

兩個框架測試都很簡單，在官網注冊賬號后上傳apk即可，網站會用大量的真機進行安裝部署和monkey測試。測試完成后會發送一份測試給注冊郵箱。

Testin支持Robotium框架的代碼測試，同時上傳項目apk和測試apk（相同簽名）即可。

Testin地址： http://www.testin.cn/

百度雲測試： http://mtc.baidu.com/

 

其他測試框架

Monkey測試

Android SDK開發包中自帶一個monkeyrunner的工具，可用來進行monkey測試。
文檔地址：

• http://developer.android.com/tools/help/monkeyrunner_concepts.html
• http://developer.android.com/tools/help/monkey.html

Robolectric

一款基於JVM運行的Android測試框架，最大特點就是不需要啟動模擬器，因此速度非常快！
目前已支持大部分原生SDK功能的測試，支持Resource，但對於一些特殊硬件上的模擬還存在欠缺。期待進一步的完善
示例代碼：

// Test class for MyActivity
@RunWith(RobolectricTestRunner.class)
public class MyActivityTest {

  @Test
  public void clickingButton_shouldChangeResultsViewText() throws Exception {
    Activity activity = Robolectric.buildActivity(MyActivity.class).create().get();

    Button pressMeButton = (Button) activity.findViewById(R.id.press_me_button);
    TextView results = (TextView) activity.findViewById(R.id.results_text_view);

    pressMeButton.performClick();
    String resultsText = results.getText().toString();
    assertThat(resultsText, equalTo("Testing Android Rocks!"));
  }
}

地址： http://robolectric.org/index.html

 

Google Espresso

Google於2013年10月開源的一款測試框架。據稱在Google內部已通過多個項目的實際驗證，並可能在未來加入到默認AndroidSDK中。
設計上接近Robotium，主要用於業務端的模擬行為測試。相較Robotium，具有更為強大的UI元素匹配尋找功能和更快的運行速度。
不過經過本人的實際使用，發現該框架的代碼編寫相對復雜，遠不如Robotium來的輕巧。此外，該框架無法運行在默認AndroidTestFramework中（可認為是升級版），且因剛開源，缺少文檔和應用案例等資料，導致測試代碼編寫效率相對低下，故暫時不予采用。
地址： https://code.google.com/p/android-test-kit/wiki/Espresso

Mockito

一款用於Mock測試的主流框架
地址： https://code.google.com/p/mockito/

  List mockedList = mock(List.class);
  when(mockedList.get(0)).thenReturn("first");
  System.out.println(mockedList.get(0));

總結

如無意外，接下來一段時間內，Android項目會采用以下的方案搭建測試框架：

• 代碼級： AndroidTestFramework + Junit
• UI業務模擬： Robotium
• 安裝部署： Testin
• CI: Jenkins

有興趣的同學也可關注下Robolectric和Espresso兩個框架的進展。