基于monkeyrunner的Android應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)試框架的研究

王佳明 駱德漢

摘要：針對(duì)Android手機(jī)應(yīng)用軟件測(cè)試，提出了基于monkeyrunner框架的自動(dòng)化測(cè)試解決方案。對(duì)于Android手機(jī)常用的測(cè)試場(chǎng)景給出了具體的實(shí)現(xiàn)方法，測(cè)試結(jié)果表明，通過(guò)基于monkeyrunner的Python腳本實(shí)現(xiàn)測(cè)試用例自動(dòng)化，減少了重復(fù)和煩瑣的手工測(cè)試，提高了Android手機(jī)應(yīng)用測(cè)試的效率，節(jié)約了人力成本，縮短了軟件開(kāi)發(fā)周期。

關(guān)鍵詞：Android;自動(dòng)化測(cè)試框架;monekyrunner;Python

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）34-0234-03

1 背景

自2011年以來(lái)，Android -直是全球最暢銷(xiāo)的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，截至2018年12月，Google Play商店擁有超過(guò)260萬(wàn)個(gè)應(yīng)用程序[1]。隨著手機(jī)應(yīng)用的功能越來(lái)越復(fù)雜，更新迭代越來(lái)越快，傳統(tǒng)的手工測(cè)試已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，Android手機(jī)應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)試的需求越來(lái)越迫切。自動(dòng)化測(cè)試是把以人為驅(qū)動(dòng)的測(cè)試行為轉(zhuǎn)化為機(jī)器執(zhí)行的一種過(guò)程[2]，通過(guò)所開(kāi)發(fā)的軟件測(cè)試工具、腳本等來(lái)模擬用戶(hù)行為，按照事先設(shè)計(jì)好的路徑，完成固定的流程和操作，實(shí)現(xiàn)替代人工重復(fù)性的工作。相對(duì)于手工測(cè)試，自動(dòng)化測(cè)試具有良好的可操作性、可重復(fù)性和高效率等特點(diǎn)。軟件自動(dòng)化測(cè)試是提高測(cè)試效率、覆蓋率和可靠性等的重要手段，它是軟件測(cè)試不可分割的一部分。常用的Android自動(dòng)化測(cè)試框架有monkey，monkeyrnner，Robotium，UIAutoma-tor等，本文主要介紹基于monkeyrunner框架的Android應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)試。

2 monkeyrunner簡(jiǎn)介

monkeyIunner提供了一個(gè)API，可以通過(guò)這個(gè)API在An-droid代碼之外控制Android設(shè)備或模擬器，通過(guò)monkeyrunner，可以編寫(xiě)自動(dòng)化測(cè)試腳本程序去安裝一個(gè)Android應(yīng)用程序或測(cè)試包并運(yùn)行它，向它發(fā)送模擬擊鍵，截取它的用戶(hù)界面圖片，并將截圖存儲(chǔ)于工作站[3]。monkeyrunner API可以跨多個(gè)設(shè)備或模擬器，可以在同一時(shí)間接上所有的設(shè)備或一次啟動(dòng)全部模擬器，也可以用程序啟動(dòng)一個(gè)配置好的模擬器，運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)試，然后關(guān)閉模擬器。由于monkeyrunner是一個(gè)API工具包，可以基于PYthon模塊和程序開(kāi)發(fā)一整套系統(tǒng)，以此來(lái)控制Android設(shè)備。

monkeyrunner API由三個(gè)模塊組成，分別為MonkevRunner，MonkeyDevice，Monkeylmage。MonkeyRunner提供了將monkev-runner連接到設(shè)備或模擬器的方法，它還提供了為monkeyrunner程序創(chuàng)建UI以及顯示內(nèi)置幫助的方法;MonkeyDevice提供了安裝和卸載軟件包，啟動(dòng)Activity以及向應(yīng)用程序發(fā)送鍵盤(pán)或觸摸事件的方法，還可以使用它來(lái)運(yùn)行測(cè)試包;Monkeylmage提供捕獲屏幕，將位圖圖像轉(zhuǎn)換為各種格式，比較兩個(gè)Monkeylmage對(duì)象以及將圖像寫(xiě)入文件的方法[4]。

3 開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建

本節(jié)主要介紹怎樣在Windowsl0 64位操作系統(tǒng)下搭建Android開(kāi)發(fā)環(huán)境，需要提前準(zhǔn)備好JDK（Java Development Kit），SDK（Software Development Kit）和Python安裝文件。根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn)，JDK和SDK安裝過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是安裝完成后配置相應(yīng)的環(huán)境變量略顯復(fù)雜，因此下面主要介紹JDK和SDK環(huán)境變量的配置。由于Python安裝和配置都很簡(jiǎn)單，且相關(guān)資料很多，在此不再贅述。

3.1 JDK環(huán)境變量的配置

JDK是Java語(yǔ)言的軟件開(kāi)發(fā)丁具包，它是整個(gè)Java開(kāi)發(fā)的核心，它包含了Java的運(yùn)行環(huán)境，Java工具和Java基礎(chǔ)的類(lèi)庫(kù)[5]。在電腦上安裝好JDK后，按照下面的步驟配置JDK的環(huán)境變量。

Step 1：鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“我的電腦”圖標(biāo)，選擇屬性一高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置一高級(jí)一環(huán)境變量。

Step 2：新建系統(tǒng)變量，變量名為：JAVA_HOME，變量值為：C：＼Program Files＼Java＼j dkl.8.0_191，也就是安裝JDK的根目錄。這里需要注意的是，每個(gè)人JDK安裝路徑可能不一樣，需要根據(jù)自己JDK實(shí)際安裝路徑填寫(xiě)，如圖2所示。

3.2 SDK環(huán)境變量的配置

Android SDK.即Android軟件開(kāi)發(fā)工具包，是軟件開(kāi)發(fā)工程師用于為特定的軟件包、軟件框架、硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)等建立應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)工具的集合。為Android提供了必要的API庫(kù)和開(kāi)發(fā)工具來(lái)構(gòu)建，測(cè)試和調(diào)試應(yīng)用程序[6]。簡(jiǎn)單來(lái)講，An-droid SDK可以看成用于開(kāi)發(fā)和運(yùn)行Android應(yīng)用的一個(gè)軟件。SDK不需要安裝，將下載好的SDK壓縮包解壓到本地電腦相應(yīng)的目錄下即可，然后按照下面的步驟配置SDK的環(huán)境變量。

Step 1：鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“我的電腦”圖標(biāo)，選擇屬性一高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置-高級(jí)一環(huán)境變量。

Step 2：新建系統(tǒng)變量，變量名為：ANDROID_HOME，變量值為：D：＼android-sdk_r24.4.1-windows＼android-sdk-windows，也就是前面提到的SDK壓縮包解壓到本地電腦后的路徑。

Step 3：修改系統(tǒng)環(huán)境變量Path，在Path中新建%AN-DROID_HOME% ＼platform-tools和%ANDROID_HOME% ＼tools，如圖5所示。

4 自動(dòng)化測(cè)試實(shí)例

本文測(cè)試所用手機(jī)為酷派cooll dual，型號(hào)為C106-9，手機(jī)Android版本為6.0.1。測(cè)試電腦為Windowsl0 64位操作系統(tǒng)，所有測(cè)試腳本都是基于Python 3.7.0開(kāi)發(fā)。在進(jìn)行測(cè)試之前，請(qǐng)將手機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)連接至測(cè)試電腦，確保手機(jī)進(jìn)入開(kāi)發(fā)者選項(xiàng)且允許USB調(diào)試，并允許安裝來(lái)自未知來(lái)源的應(yīng)用和后臺(tái)安裝應(yīng)用。

4.1 自動(dòng)化實(shí)例一

實(shí)例一測(cè)試用例：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安裝手機(jī)QQ，并卸載手機(jī)中已經(jīng)安裝好的新浪微博。

4.1.1測(cè)試腳本代碼

測(cè)試腳本代碼如下，將其保存為install_uninstall.py至電腦d：＼scripts目錄下。

4.1.2 執(zhí)行測(cè)試

將手機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)連接至電腦后，在電腦cmd中執(zhí)行：monkevrunner d：＼scripts＼install_uninstall.py，如圖7所示。

4.2 自動(dòng)化測(cè)試實(shí)例二

實(shí)例二測(cè)試用例：實(shí)現(xiàn)手機(jī)QQ的自動(dòng)啟動(dòng)和登錄，默認(rèn)用戶(hù)名為‘123456，密碼為‘654321。

4.2.1 測(cè)試腳本代碼

測(cè)試腳本代碼如下，將其保存為login.py至電腦d：＼scripts目錄下。

4.2.2 執(zhí)行測(cè)試

將手機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)連接至電腦后，在電腦cmd中執(zhí)行mon-keyrunner d：＼scripts＼login.py，如圖9所示。

4.3 自動(dòng)化測(cè)試實(shí)例三

實(shí)例三測(cè)試用例：實(shí)現(xiàn)抖音的自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)劃屏播放下一個(gè)視頻的功能，并將每個(gè)視頻截屏后保存至本地電腦。

4.3.1 測(cè)試腳本代碼

測(cè)試腳本代碼如下，將其保存為douyin.py至電腦d：＼scripts目錄下。

4.3.2 執(zhí)行測(cè)試

將手機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)連接至電腦后，在電腦cmd中執(zhí)行：monkeyrunner d：＼scripts＼douyin.py.如圖11所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文提出了一種基于monkeyrunner框架的Android應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)試方案，根據(jù)Android常用的測(cè)試場(chǎng)景給出了具體的實(shí)現(xiàn)方法，這些方法可以廣泛適用于Android手機(jī)應(yīng)用的功能測(cè)試以及回歸測(cè)試等。當(dāng)然monkeyrunner也有它的不足，例如點(diǎn)擊和拖拽方法需要獲取坐標(biāo)，但坐標(biāo)依賴(lài)于手機(jī)屏幕分辨率，如果手機(jī)屏幕分辨率一旦改變，就會(huì)使得相應(yīng)的操作可能無(wú)效，因此monkeyrunner腳本代碼的復(fù)用率和可移植性比較差，這時(shí)就需要尋求其他更好的測(cè)試方案。

參考文獻(xiàn)：

[1] Android （operating system）[EB/OLl. https：//en.wikipedia.org/wi-ki/Androidjoperating_system）.

[2]李龍，李向函，馮海寧，等.軟件測(cè)試實(shí)用技術(shù)與常用模板[Ml.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[3] monkeyrunner[EB/OL]. https：//developer. android. com/studio/test/monkeyrunner.

[4]許奔.深入理解Android自動(dòng)化測(cè)試[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016.

[5]支艷強(qiáng)，謝文閣，王麗麗.基于JDK的Java集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J]‘大眾科技，2011（9）：9.

[6]周宇，尹生強(qiáng)，王冬青，等，基于Eclipse和Android系統(tǒng)的App開(kāi)發(fā)平臺(tái)搭建研究[J].青島大學(xué)學(xué)報(bào)：工程技術(shù)版，2016，31（3）：50.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】

收稿日期：2019-10-08

作者簡(jiǎn)介：王佳明（1984-），男，湖北洪湖人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)檐浖y(cè)試。