Android开源测试框架学习

 

近期因工作需要，分析了一些Android的测试框架，在这也分享下整理完的资料。

Android测试大致分三大块：

1. 代码层测试
2. 用户操作模拟，功能测试
3. 安装部署及稳定性测试

代码层测试

对于一般java代码，采用传统的Junit测试，开发人员通常会编写重要接口和函数的白盒测试代码，不做过多讨论。

但因Android的特殊运行机制（Dalvik虚拟机），其中存在Application、Activity、Service等特殊组件，而这些组件都涉及到生命周期管理的问题。

为了对这些组件进行测试，Google提供了一套针对性的测试框架，AndroidTestFramework

官方教程链接 http://developer.android.com/training/testing.html

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

其中最为常用的就是针对Activity的测试，即ActivityInstrumentationTestCase2<T>类。

继承该类后可通过getActivity（）方法获取Activity的一个mock对象，从而实现各种界面元素的测试。代码如下

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

        public LoginActivityTest(){
      super(LoginActivity.class);//必须实现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，测试代码运行的线程并不是UI线程。因此如果需要对UI元素进行setText或是click之类的操作，需要通过getActivity().runOnUiThread(action)方法执行。代码如下

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

 

用户操作模拟，功能测试

虽然AndroidTestFramework可以帮助我们完成各种界面的测试。但是，这些代码的编写非常繁琐。而且在大部分情况下，我们需要的是一个连贯性的，在多个Activity之间存在跳转的业务流程测试。这种测试比较接近传统的白盒测试，只针对可见的UI元素进行操作，模拟用户的行为来完成测试。

Google同样为我们提供了一套专门针对UI元素的测试方案，具体可见http://developer.android.com/tools/testing/testing_ui.html

可是Google的这套UI框架仍然不是很友好。为此，我寻找了一些相对成熟的测试框架来帮助我们。经过一系列分析比较和实际代码测试，在这推荐采用Robotium开源框架做为今后一段时间内的主要业务测试框架。

Robotium介绍

Robotium是一款国外的Android自动化测试框架，主要针对Android平台的应用进行黑盒自动化测试，它提供了模拟各种手势操作（点击、长按、滑动等）、查找和断言机制的API，能够对各种控件进行操作。Robotium结合Android官方提供的测试框架达到对应用程序进行自动化的测试。另外，Robotium 4.0版本已经支持对WebView的操作。Robotium 对Activity，Dialog，Toast，Menu 都是支持的。

源码及相关资料地址：https://code.google.com/p/robotium/

Robotium具有清晰的调用方法、良好的兼容性、完善的文档和大量的实际应用案例，并且支持截屏。最为符合我们目前的实际需求。经实际测试，无需特殊配置即可兼容Jenkins系统。
下面以一段HSA项目中的实际测试代码举例。该测试用例完成从登陆、菜单选取、一直到功能界面输入验证的一个流程。

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对象
    }

    
    public void testLogin(){
        //清除用户名EditText内容
        solo.clearEditText(0);

        //输入"userName" 到用户名EditText
        solo.enterText(0, "userName");
        
        //清除密码EditText内容
        solo.clearEditText(1);

        //输入"userPass" 到密码EditText
        solo.enterText(1, "userPass");
        
        //清除站点EditText内容
        solo.clearEditText(2);

        //输入"siteCode" 到站点EditText
        solo.enterText(2, "siteCode");
        
        //点击登陆按钮
        solo.clickOnButton("登录");
        
        //检验当前界面为MainListActivity
        solo.assertCurrentActivity("Expected MainListActivity activity", "MainListActivity");
        
        //点击动态菜单列表中的第一项，进入下一级子菜单界面
        solo.clickInList(0);

        //检验当前界面为SubMenuActivity
        solo.assertCurrentActivity("Expected SubMenuActivity activity", "SubMenuActivity");
        
        //点击子菜单列表中的第一项，进入功能界面
        solo.clickInList(0);

        //检验当前界面为ReceiveActivity
        solo.assertCurrentActivity("Expected ReceiveActivity activity", "ReceiveActivity");
        
        //点击界面中的"使用当前人员"按钮
        solo.clickOnButton("使用当前人员");

        //输入重量
        solo.enterText(1, "123");
        
        //输入单号
        solo.enterText(2, "21123456798");
        
        //模拟软键盘，发送EditText的ACTION_DONE事件
        solo.getCurrentActivity().runOnUiThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                solo.getEditText(2).onEditorAction(EditorInfo.IME_ACTION_DONE);
            }
        });
        
        //寻找是否有内容为"已扫描1件"的textview， 会自动等待10秒
        boolean succ = solo.searchText("已扫描1件"))
        
        //判断成功
        assertTrue(succ);
    }
}

 

可见，Robotium通过一个solo对象来进行各种事件的模拟，代码清晰易懂，并且完全兼容原生AndroidTestFramework

安装部署及稳定性测试

安卓系统最为让人诟病的问题就是碎片化，这点在中国比较明显。大致上，2.3.X 和 4.x 的系统各占半壁江山，此外还存在大量的山寨定制系统。

因此在这推荐两款云端测试工具，Testin和百度云测试。

两个框架测试都很简单，在官网注册账号后上传apk即可，网站会用大量的真机进行安装部署和monkey测试。测试完成后会发送一份测试给注册邮箱。

Testin支持Robotium框架的代码测试，同时上传项目apk和测试apk（相同签名）即可。

Testin地址： http://www.testin.cn/

百度云测试： http://mtc.baidu.com/

其他测试框架

Monkey测试

Android SDK开发包中自带一个monkeyrunner的工具，可用来进行monkey测试。
文档地址：

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

Robolectric

一款基于JVM运行的Android测试框架，最大特点就是不需要启动模拟器，因此速度非常快！
目前已支持大部分原生SDK功能的测试，支持Resource，但对于一些特殊硬件上的模拟还存在欠缺。期待进一步的完善
示例代码：

// 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于2013年10月开源的一款测试框架。据称在Google内部已通过多个项目的实际验证，并可能在未来加入到默认AndroidSDK中。
设计上接近Robotium，主要用于业务端的模拟行为测试。相较Robotium，具有更为强大的UI元素匹配寻找功能和更快的运行速度。
不过经过本人的实际使用，发现该框架的代码编写相对复杂，远不如Robotium来的轻巧。此外，该框架无法运行在默认AndroidTestFramework中（可认为是升级版），且因刚开源，缺少文档和应用案例等资料，导致测试代码编写效率相对低下，故暂时不予采用。
地址： https://code.google.com/p/android-test-kit/wiki/Espresso

Mockito

一款用于Mock测试的主流框架
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));

总结

如无意外，接下来一段时间内，Android项目会采用以下的方案搭建测试框架：

• 代码级： AndroidTestFramework + Junit
• UI业务模拟： Robotium
• 安装部署： Testin
• CI: Jenkins

有兴趣的同学也可关注下Robolectric和Espresso两个框架的进展。