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用Appium让Android效能自动化测试飞起来

优良自学吧提供用Appium让Android效能自动化测试飞起来,用Appium让Android功能自动化测试飞起来前言 做Android端功能自动化已有2年多的时间了,使用过的功能自动化框架有Robotium、Uiau

用Appium让Android功能自动化测试飞起来

前言

做Android端功能自动化已有2年多的时间了,使用过的功能自动化框架有Robotium、Uiautomator、Appium。最近研究自动化case复用的方案,调研了Appium的自动化框架,并将其应用到银行一账通的标版中,本文详细介绍基于Appium的Android功能自动化实战经验。主要包括以下几方面内容:

  • Appium框架原理介绍
  • Appium框架常用API介绍
  • 基于Appium框架的自动化开发环境搭建
  • 自动化case开发及分层结构设计
  • 自动化测试用例书写规范及注意事项
  • 功能自动化接入持续集成方案

Android常用功能自动化框架比较

下表给出Robotium、Uiautomator、Appium三种框架的比较。
了解各个自动化框架的特性,结合产品自身特点,选取一个合适的框架尤为重要。

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Appium框架原理介绍

Appium 是一个开源、跨平台的自动化测试工具,用于测试原生和轻量移动应用,支持iOS, Android 和 FirefoxOS 平台。Appium 驱动苹果的 UIAutomation 库和 Android 的 UiAutomator 框架,使用 Selenium 的 WebDriver JSON 协议。下图是Appium在Android端的原理架构图

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从图中可以看出,Appium Client是对webdriver原生api的一些扩展和封装,它配合原生的webdriver来使用,二者缺一不可。Appium Server有两个主要功能:首先它作为一个http服务器端,接收从Appium Client发送过来的命令(可以认为是case中的具体操作)。其次,它作为bootstrap客户端,在接收Client的命令后,通过socket方式,把这些命令发给目标android机器的bootstrap来驱动Uiautomator执行自动化操作。关于Appium的工作原理,网上资料很多,不再详细介绍,可参考如下链接
http://www.2cto.com/kf/201410/347851.html
http://www.blogjava.net/qileilove/archive/2014/12/23/421659.html

Appium框架常用API介绍

Appium的API包含在Appium Client中,下表给出不同语言平台对应的Client下载地址

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下表给出Java平台的常用API,其他API可自行百度或查看Client源码

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Appium元素定位和操作的api是分开的,这点与robotium框架不同,与Google新推出的iOS端功能自动化框架EarlGrey是类似的。关于元素定位的api需要注意:当成功定位到元素时,返回WebElement对象,但是若不能定位到元素,此api直接报错,而不是返回NULL。这对“判断某个控件是否存在”这样的常用操作经常容易出错,比如用如下代码判断登录按钮是否存在。

public boolean isLoginButtonShow(){
  WebElement wl = DriverManager.getInstance().findElementById(packagename
                    +  ":id/login_input_account");
  return wl.isDisplayed();
 }

当登录按钮存在时,返回true,但若登录按钮不存在时,以上代码并不会返回false,而是在第2行直接崩溃。可通过try catch捕获异常,修改如下:

public boolean isLoginButtonShow(){
    try{
    WebElement wl = DriverManager.getInstance().findElementById(packagename  
                +  ":id/login_input_account");
         return wl.isDisplayed();
  }catch (Exception e){
  return false;
   }
  }

基于Appium框架的自动化开发环境搭建

万事开头难,自动化开发环境的搭建会比较麻烦。以下详细讲解如何在mac os操作系统下,搭建基于Appium的自动化开发环境。
1、Android开发环境搭建(JDK/SDK/AndroidStudio)请自行百度,所需安装包可在如下网页中下载:
http://tools.android-studio.org
Appium for mac安装可参考以下连接:
http://www.cnblogs.com/oscarxie/p/3894559.html
其中appium 的安装,建议使用dmg安装,点击下载安装包。“npm install -g appium”命令行安装亲测一直报错,FQ了也报错。
2、AndroidStudio中新建android工程AppDemo。
3、创建java module(appium):new—>new module—>java library,此java工程用来开发自动化case。
4、安装Appium Client:创建java module (selenium),libs目录中导入相关selenium包,点击下载selenium压缩包
5、appium module添加selenium依赖:file—>project structure—>modelues选中appium—>dependencies添加selenium module。
6、appium module中,新建java class,开始开发自动化case。至此AppDemo工程目录结构如下所示:

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7、启动appium server(命令行或者图形界面启动),注意,启动时Android Settings中请勾选No Reset选项,可防止每次执行case时,都重新安装app,如下所示。

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8、case执行,可通过IDE和脚本两种方式执行case
IDE方式:case名右击—>run
脚本方式:auto_run.sh,见下方

#!/bin/bash
#auto_run.sh
source ~/.bash_profile
cd ./AppDemo
gradle clean
gradle build
export CLASSPATH=$APPIUM_HOME/java-client-3.3.0.jar:$APPIUM_HOME/selenium-java-2.48.2-srcs.jar:$APPIUM_HOME/selenium-java-2.48.2.jar:$APPIUM_HOME/junit-4.12.jar:$APPIUM_HOME/hamcrest-core-1.3.jar:$APPIUM_HOME/libs/*  
cd ./appium
java -classpath $CLASSPATH:./build/libs/appium.jar  org.junit.runner.JUnitCore   com.incito.appiumdemo.cases.PersonalCente

其中CLASSPATH需要设置为Appium Client所在路径,
com.incito.appiumdemo.cases.PersonalCenter为case所在类,脚本的执行方式有利于自动化接入持续集成和平台化。
至此基于Appium的自动化开发环境搭建完成,下一节介绍如何开发自动化case及case的分层结构设计。

基于Appium的自动化case开发及case分层结构设计

首先为每条case创建一个公共的基类AppiumTestBase,内含setup和teardown两个方法,以后每条case继承该基类即可。代码如下:

public class AppiumTestBase {    
  public WebDriverWait webwait;    
private AndroidDriver driver;    
@Before    
public void setUp() throws Exception {        
File classpathRoot = new File(System.getProperty("user.dir"));        
File appDir = new File(classpathRoot, "apps");        
File app = new File(appDir, Config.CURRENT_BANK);        
DesiredCapabilities capabilities = new DesiredCapabilities();        capabilities.setCapability("deviceName",Config.DEVICE_NAME);        capabilities.setCapability(CapabilityType.BROWSER_NAME, "");        capabilities.setCapability(CapabilityType.VERSION, "5.0.1");        capabilities.setCapability("platformName", "android");        
capabilities.setCapability("app", app.getAbsolutePath());        
capabilities.setCapability("udid", Config.DEVICE_NAME);//adb devices获得的值        
driver = new AndroidDriver(new URL("http://127.0.0.1:"+Config.APPIUM_PORT+"/wd/hub"), capabilities);        
webwait = new WebDriverWait(driver,10);        
DriverManager.init(driver);        
DriverManager.initWebWait(webwait);        
driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS);    
}    
@After    
public void tearDown() throws Exception {        
driver.quit();    
}

setup操作包含导入待测应用apk包,设置与Appium Server连接所需参数,并初始化AndroidDriver对象。以标版登录case为例,其需要继承AppiumTestBase,代码如下:

package com.incito.appiumdemo;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.openqa.selenium.remote.CapabilityType;
import org.openqa.selenium.remote.DesiredCapabilities;
import org.openqa.selenium.support.ui.WebDriverWait;
import java.io.File;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import io.appium.java_client.android.AndroidDriver;
public class AccountLogin extends AppiumTestBase{    
/**     
* case 编号 AccountLogin_001     
* ****@throws ****Exception     
*/    
@Test    
public void testAccountLogin() throws Exception {        
Account.*getInstance*().gotoLoginPage();        
Account.*getInstance*().doLogin();    
}
/**     
* case 编号 AccountLogin_002     
* ****@throws ****Exception     
*/   
@Test    
public void testLoginout() throws Exception {        
Account.*getInstance*().gotoGestureLoginPage();        
Account.*getInstance*().doGestureLogin(Config.*CURRENT_USERNAME*);        
Personal.*getInstance*().doLogout();    
}

testAccountLogin Case中,执行了两步操作:进入登录页面;执行登录操作。这两步操作都封装在Account类里面。由此引入自动化case的分层设计框架,如下图:

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自动化开发过程中,经常遇到的一个问题是,随着产品的不断更新迭代,APP的UI会不断发生变化,自动化如何去应对这样的变化,如何降低其维护代价。case分层设计主要是基于自动化可维护性的考虑,可维护性是功能自动化最重要的评价指标之一,其直接决定了自动化是否能开展下去。试想case数量达到一定程度时,若没有采用封装、分层的设计思路,极有可能出现“牵一发而动全身”的问题。下图是标版自动化case的分层目录图。

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下面以登录case为例,详细了解其分层调用关系。登录case在cases层的AccountLogin类中,其代码上面已经展示,回到testAccountLogin Case的操作,第二步操作为Account.getInstance().doLogin();即在登录页面执行登录操作,其封装在business层的Account类中,代码片段如下:

public void doLogin(){    
LoginUiAction.*getInstance*().enterUsername(Config.*CURRENT_USERNAME*);    LoginUiAction.*getInstance*().enterPassword(Config.*CURRENT_PASSWORD*);    LoginUiAction.*getInstance*().clickLogin();    
HomeUiAction.*getInstance*().clickOnCancelGesture();    
Assert.*assertTrue*(LoginUiAction.*getInstance*().isLogin());
}

doLogin()方法中执行了“输入用户名;输入密码;点击登录按钮;判断登录是否成功”操作,显然这几步操作都在UI层LoginUiAction类中。我们再查LoginUiAction.getInstance().
enterUsername()方法中做了什么,代码片段如下:

//输入用户名
public void enterUsername(String username){    
WebElement wl = DriverManager.*getInstance*().findElementById(packagename +    
      ":id/login_input_account");    
 wl.clear();   
 wl.sendKeys(username);
}

enterUsername()方法中,先根据id定位用户名输入框,然后清空输入框,再输入用户名,这些操作都是Appium Client中提供的API。至此演示了登录case的分层调用过程:cases—>business—>ui—>api。按照分层结构,只要业务逻辑不变,case维护任务主要放在ui层,上层无需改动,如此可极大减少case的维护代价。
在doLogin()方法中有一个“判断登录是否成功”的操作,断言操作是自动化测试用例中必不可少的一部分,下面就开始介绍自动化测试用例的书写规范。

自动化测试用例书写规范及注意事项

一条case一般需要包括如下几个要素:

  • 数据准备
  • 具体操作
  • 验证点
  • 清楚操作结果

数据准备指提前准备测试账号,假数据等;具体操作得按照业务测试同学提供的文本case来转化;验证点指自动化操作后,UI前后的变化点,比如登录后,首页会出现用户名、总资产、财富分等控件,这些都是验证点;清楚操作结果主要是基于case独立性的考虑,尽可能做到每条case是独立的,这样某条case fail了,也不会对其他case造成影响,当然这样会增加case的粒度,case稳定性会受影响,两者之间可自行平衡。
下面介绍case开发的注意事项:

  1. 元素定位
    • ID(首选)
    • 文本
    • 控件类型
    • 坐标
  2. UI操作需要合理的sleep
  3. case独立性
  4. 封装常用操作
  5. 注释及case前写明操作步骤

元素定位有ID/文本/控件类型/坐标四种方式,推荐使用ID,因为只要某个控件还存在,其ID变化的可能性很小,若其位置发生了变动,case都无需维护。
下面给出查找元素ID的几种方法:uiautomatorviewer/hierarchyviewer/源码。uiautomatorviewer和hierarchyviewer工具在Android SDK中,配置好环境变量后,直接在命令行输入命令即可打开图形化工具,hierarchyviewer需要手机root,推荐使用uiautomatorviewer。如果有待测应用的源码,也可以通过源码来找ID,当然这种方式比较痛苦,但对熟悉业务及个人成长是有好处的,我最开始就是通过源码来找ID的。
对于一些奇葩的情况,元素ID/文本/控件类型都无法定位时,使用坐标定位绝对好使,但不到万不得已,尽量不用,因为用坐标定位就失去了兼容性,换个手机,case可能会执行失败。
UI操作需要合理的sleep,经常由于网络原因,UI加载需要一定时间,自动化操作过程中需要合理的sleep,sleep时间短了,case会失败,长了又浪费时间。Appium框架中引入了隐式sleep方案,在初始化代码中添加driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS);即可,表示每步操作最多等待10s。
case独立性前面已介绍,封装及注释容易理解,不做过多解释。

功能自动化接入持续集成方案

功能自动化一般用于项目集中测试、回归测试、dailybuild等,我们不可能通过IDE手动来运行case,一般可借助于jenkins或平台化的方式来批量执行case。下面介绍如何将功能自动化接入jenkins。

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接入jenkins主要用到了其定时和轮询的功能,我们只要准备好构建jar(build.sh)和执行case(execCase.sh)的脚本,放入jenkins的Excute shell模块,然后配置定时或轮询的时间即可。build.sh和execCase.sh可参照第四部分介绍的auto_run.sh。具体执行过程如上图所示:jenkins触发自动化job;拉取构建站最新apk,拷贝至appium module的apps目录下;构建测试工程,生成appium.jar(build.sh);批量执行case(execCase.sh),最后jenkins会输出自动化的执行结果,但是输出结果可视化程度不好,可自行开发生成报告脚本。至此详细介绍了基于Appium的功能自动化开发全过程。

 

原文地址:http://www.51test.space/archives/2006


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