基于Android平臺的動態行為檢測軟件的設計與實現

江南機電設計研究所 賈俊輝

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基于Android平臺的動態行為檢測軟件的設計與實現

江南機電設計研究所 賈俊輝

【摘要】隨著Android系統的普及，新興的移動軟件產業獲得快速發展。然而，基于Android平臺的軟件檢測技術與方法卻相對滯后，原有的軟件測評方式不能很好地對Android平臺軟件進行各種指標檢測。本項目在Android 應用開發技術、多線程開發技術、Linux系統監測技術研究的基礎上，自主開發了Android檢測軟件“Android Scan”，該軟件具備App事件監聽、實時檢測數據、系統資源監聽、數據記錄等功能，該工具能夠作為Android軟件壓力檢測、臨界測試的測試輔助軟件，為測試人員提供數據分析支持。

【關鍵詞】動態檢測；Android應用技術；多線程

1 研究背景

Android移動應用軟件檢測平臺在國內已經有了一部分研究成果，但是，普遍的研究成果都沒有對UI功能測試提供很好的支持；并且，對于一些尚未發布的移動設備或者軟件應用來說，采用商業檢測平臺，對商業私密性也不能得到很好的保護。

國外常見工具如Google提供的Android SDK中，給出了三種自動化測試工具，即Monkey、MonkeyRunner 和Instrumentation。其中，Monkey是一個隨機壓力測試工具。Monkey通過向系統發送偽隨機的用戶事件流（如按鍵輸入、觸摸屏輸入、手勢輸入等），對應用程序進行壓力測試。由于Monkey測試使用的事件流數據流是隨機不能進行自定義，因此Monkey不符合可控測試的要求。MonkeyRunner是由Python編寫的測試工具，可以通過編寫Python代碼調用Android的API，從而達到自動化測試的目的；Instrumentation可理解為一種沒有圖形界面的、具有啟動能力、用于監控其他類的工具類。然而，MonkeyRunner與Instrumentation框架對測試人員的代碼編寫能力較高，并且腳本編寫環境要求多變復雜，對于測試項目而言成本較高。

本項目在Android應用開發技術、多線程開發技術、Linux系統監測技術研究的基礎上，自主開發了Android檢測軟件“Android Scan”，該軟件具備App事件監聽、實時檢測數據、系統資源監聽、數據記錄等功能。該工具能夠作為Android軟件壓力檢測的測試輔助軟件，為測試人員提供數據分析支持。

2 Android Scan軟件設計

Android系統是一個權限分離的系統。Android Scan利用Linux已有的權限管理機制，通過為每一個App分配不同的uid和gid，從而使得不同的App之間的私有數據和訪問達到隔離的目的。與此同時，利用Android提供的permission機制，用來對App可以執行的某些具體操作進行權限細分和訪問控制，進而利用Android的權限機制進行權限安全分析。

Android Scan主要采用進行輔助壓力測試。壓力測試通過接入外部設備在短時間內發送大量信息，同時并接收大量的信息，來驗證同一個軟件是否可以同時多個窗口進行操作，操作時軟件對該情況進行的處理及響應等。并且，通過長時間使軟件持續運行，檢測溫度、電壓等數據等，用來評估系統與軟件可靠性。

Android Scan采用JAVA語言在Eclipse 3.5.1、Android Development Tools平臺上開發，可以實時監視目標App、采集目標動態數據，包括：硬件信息、 App權限、App包數據信息、內存消耗、CPU使用信息、網絡流量數據、電量數據、溫度、存儲消耗、電壓等數據信息。并且，通過記錄監測數據，保存原始數據，為評價與統計分析提供數據依據。Android Scan的設計架構方法如圖1所示。

圖1 Android Scan的設計架構

Android Scan啟動以后，會通過App事件監聽線程實時監測目標手機軟件的目標動態信息，并將目標動態信息如 App權限、App包數據信息、內存消耗、CPU使用信息、網絡流量數據、反饋到Android Scan實時檢測數據界面之中，再將其傳入數據記錄模塊。同時，系統資源監聽線程將Android系統總內存消耗、總CPU使用、總網絡流量數據、電量數據、溫度、存儲消耗、電壓等信息記錄到數據記錄模塊中。最后，退出Android Scan后會將數據記錄器中的數 據生成文本文件，測試人員可以利用腳本工具將數據文本生成報表。

3 結束語

本項目在Android 應用開發技術、多線程開發技術、Linux系統監測技術研究的基礎上，自主開發了Android檢測軟件“Android Scan”，該軟件具備App事件監聽、實時檢測數據、系統資源監聽、數據記錄等功能。該工具能夠作為Android軟件壓力檢測、臨界測試的測試輔助軟件，為測試人員提供數據分析支持。Android Scan在UI上進行實時檢測，解決了國內普遍的研究成果都沒有對UI功能測試提供很好的支持的問題；同時，該軟件為自主開發，可以很好地保護用戶商業私密性。并且，在實際應用之中結合FindBugs、LogCat、MonkeyRunner、LoadRunner等，可以搭建成為Android軟件測試工具平臺。通過該平臺，實現Android軟件靜態、動態、并發、負載性能、異常處理等方面的檢測。

參考文獻

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[3]謝紅霞,吳紅梅.基于Android 的自動化測試的設計與實現[J].Computer Era,2012(2).

賈俊輝（1987—），男，貴州貴陽人，碩士，現供職于江南機電設計研究所，助理工程師，研究方向：軟件測試。

作者簡介：