移動(dòng)應(yīng)用自動(dòng)化兼容性測(cè)試方法研究

敬宗儒

（德勤勤躍數(shù)字科技（上海）有限公司，上海 200120）

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，人們對(duì)于移動(dòng)應(yīng)用軟件的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。近幾年來(lái)，我國(guó)的移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)能力大大提高，層出不窮的各類移動(dòng)應(yīng)用軟件在各行業(yè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。移動(dòng)應(yīng)用軟件市場(chǎng)的成熟在創(chuàng)造機(jī)遇的同時(shí)也對(duì)應(yīng)用軟件質(zhì)量以及用戶使用體驗(yàn)提出了更高的要求。面對(duì)應(yīng)用軟件同質(zhì)化嚴(yán)重問(wèn)題，市場(chǎng)亟須通過(guò)提升應(yīng)用及服務(wù)質(zhì)量來(lái)形成差異化競(jìng)爭(zhēng)，提高生存能力。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2015 年，我國(guó)的移動(dòng)應(yīng)用軟件的市場(chǎng)規(guī)模突破了200億美元；2017 年，移動(dòng)應(yīng)用下載量達(dá)到了1600 億次。依據(jù)移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)報(bào)告統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2021 年，全球移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到7893.29 億元（人民幣）。在2021-2027 預(yù)測(cè)期間內(nèi)，預(yù)計(jì)全球移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)將以8.63%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，并預(yù)測(cè)至2027 年全球移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)總規(guī)模將會(huì)達(dá)到12970.5 億元。開發(fā)移動(dòng)應(yīng)用所面臨主要問(wèn)題是開發(fā)成本、開發(fā)周期及工作量，利用自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)可以大大縮短移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)周期，加快版本的更新速度。本文將從手機(jī)應(yīng)用測(cè)試的類型、兼容性測(cè)試面臨的挑戰(zhàn)以及兩種自動(dòng)化測(cè)試方法三方面展開闡述。

1 手機(jī)應(yīng)用測(cè)試的類型

手機(jī)應(yīng)用軟件測(cè)試大致包括以下幾類測(cè)試：功能測(cè)試；兼容性測(cè)試；交叉事件測(cè)試，PUSH 推送測(cè)試；穩(wěn)定性測(cè)試；性能測(cè)試等，下面將列舉幾種進(jìn)行說(shuō)明。

1.應(yīng)用軟件功能測(cè)試，即對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的各項(xiàng)功能進(jìn)行全面測(cè)試，以確定其能否通過(guò)驗(yàn)證。軟件功能測(cè)試應(yīng)當(dāng)依據(jù)開發(fā)設(shè)計(jì)文檔，并結(jié)合產(chǎn)品需求來(lái)開展相關(guān)工作。例如：測(cè)試微博發(fā)布功能，應(yīng)當(dāng)考慮是否添加話題、圖片、文字長(zhǎng)度等；發(fā)布操作的用戶體驗(yàn)是否達(dá)到預(yù)期要求，圖片選擇等操作是否合理等；另外，發(fā)布微博必須與服務(wù)器發(fā)生交互，所以網(wǎng)絡(luò)因素也是要考慮的。

2.移動(dòng)應(yīng)用軟件的兼容性，即為系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生改變、不同的環(huán)境下是否可以正常運(yùn)行。例如：安卓應(yīng)用程序的兼容性能細(xì)分為兩個(gè)部分，一個(gè)是向前兼容，另一個(gè)是向后兼容[1]。若出現(xiàn)兼容性問(wèn)題，會(huì)引起運(yùn)行異常、功能失效、程序崩潰或卡頓等，導(dǎo)致程序無(wú)法正常的運(yùn)行。所以，移動(dòng)應(yīng)用軟件測(cè)試需要考慮手機(jī)分辨率、系統(tǒng)版本和手機(jī)型號(hào)等因素，另外還要考慮到不同網(wǎng)絡(luò)制式、手機(jī)硬件（手機(jī)按鈕及耳機(jī)藍(lán)牙設(shè)備）和手機(jī)軟件（定位、地圖APP 等）的兼容性。

3.APP 穩(wěn)定性測(cè)試。因?yàn)锳PP 是在手機(jī)操作系統(tǒng)中安裝使用，為確保軟件可以穩(wěn)定地、無(wú)差錯(cuò)地運(yùn)行，必須要開展穩(wěn)定性測(cè)試，這里一般都會(huì)用到Monkey 軟件，該軟件是在命令的基礎(chǔ)上運(yùn)行，利用這項(xiàng)工具進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行APP，以此來(lái)檢測(cè)APP 會(huì)不會(huì)出現(xiàn)假死（ANR）或者崩潰的問(wèn)題。此外，還需進(jìn)行弱網(wǎng)測(cè)試，也就是在運(yùn)行軟件在網(wǎng)絡(luò)不佳的情況下，通過(guò)這種方式驗(yàn)證軟件是否發(fā)出異常信號(hào)、閃退等，通常會(huì)模擬各種弱網(wǎng)環(huán)境開展測(cè)試工作，目前模擬弱網(wǎng)環(huán)境所用到的工具主要有fiddler、charles 等。

2 目前移動(dòng)應(yīng)用兼容性測(cè)試面臨的挑戰(zhàn)

在移動(dòng)APP 的各項(xiàng)測(cè)試中，兼容性測(cè)試尤其重要。兼容性測(cè)試，即不同應(yīng)用程序、硬件產(chǎn)品、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，測(cè)試移動(dòng)應(yīng)用軟件的運(yùn)行情況。開展兼容性測(cè)試的目的是為確保開發(fā)出的應(yīng)用軟件能夠正常的運(yùn)行，同時(shí)確保其安裝和卸載的順利。兼容性測(cè)試主要分為兩大方面：硬件和軟件。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在硬件方面，主要測(cè)試應(yīng)用軟件與目標(biāo)硬件之間的兼容性；軟件方面，主要測(cè)試應(yīng)用軟件與主流操作版本之間的兼容性。硬件平臺(tái)是軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)，無(wú)論是計(jì)算機(jī)還是嵌入式產(chǎn)品，都需要硬件平臺(tái)支持。但即使是同一類硬件（如顯卡），也有不同的生產(chǎn)廠商，因此在軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候必須考慮如何兼容不同生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品。軟件兼容是指待發(fā)布軟件與常用軟件在同一環(huán)境下使用時(shí)，相互之間的影響。計(jì)算機(jī)中常用的軟件有下載類軟件、即時(shí)通信類軟件、壓縮解壓類軟件、文檔編輯類軟件、位圖圖像處理類軟件、矢量圖圖像制作類軟件、動(dòng)畫制作類軟件、殺毒類軟件、光盤刻錄類軟件、系統(tǒng)鏡像類軟件、多媒體播放軟件等其他類軟件。在移動(dòng)應(yīng)用軟件的安裝與卸載測(cè)試完成之后，軟件將開始測(cè)試其各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)，運(yùn)用UI 適配方式對(duì)應(yīng)用截面與初始設(shè)計(jì)的一致性展開測(cè)試。利用圖像與文字識(shí)別技術(shù)，將預(yù)估條件提前設(shè)置，可以獲得精準(zhǔn)的測(cè)試結(jié)果，由此能夠更加精細(xì)地、準(zhǔn)確地定位和分析存在的問(wèn)題。

不同型號(hào)、不同品牌的平板電腦、智能手機(jī)，其無(wú)論是驅(qū)動(dòng)程序，還是硬件及操作系統(tǒng)均存在一定的區(qū)別，為此一些移動(dòng)應(yīng)用可能在某一品牌或某一型號(hào)智能手機(jī)上能夠正常運(yùn)行，但無(wú)法在另一品牌或型號(hào)的設(shè)備上運(yùn)行[2]。所以，為保障移動(dòng)應(yīng)用能夠穩(wěn)定地運(yùn)行，則需要全面測(cè)試移動(dòng)應(yīng)用在各個(gè)移動(dòng)設(shè)備上的兼容性?，F(xiàn)階段，我國(guó)市場(chǎng)的智能手機(jī)超過(guò)1.3 萬(wàn)種，因?yàn)闇y(cè)試時(shí)間、測(cè)試成本等諸多因素的制約，無(wú)法測(cè)試全部的移動(dòng)設(shè)備。所以，目前移動(dòng)應(yīng)用兼容性測(cè)試需要面對(duì)的難題和挑戰(zhàn)就是如何兼顧測(cè)試成本、測(cè)試周期的同時(shí)，確保測(cè)試的質(zhì)量和測(cè)試的全面性。

現(xiàn)階段，移動(dòng)應(yīng)用兼容性所面臨的難題如下所述：

1.操作系統(tǒng)碎片化嚴(yán)重。終端設(shè)備、系統(tǒng)版本的更新與升級(jí)，加之各自的差異化，導(dǎo)致碎片化的問(wèn)題尤為突出，難以確保移動(dòng)應(yīng)用的兼容性，開發(fā)者在開發(fā)應(yīng)用程序過(guò)程中很難發(fā)現(xiàn)一些潛在的兼容性問(wèn)題，這就導(dǎo)致問(wèn)題識(shí)別、確定和修復(fù)面臨著諸多困難。

2.手工測(cè)試具有一定的局限性。開發(fā)移動(dòng)應(yīng)用過(guò)程中，需要在不同的設(shè)備上測(cè)試開發(fā)出的程序，整個(gè)過(guò)程需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力成本，且極易出現(xiàn)疏漏。當(dāng)移動(dòng)應(yīng)用程序正式投入應(yīng)用，若出現(xiàn)問(wèn)題開發(fā)者要及時(shí)地進(jìn)行修復(fù)，這也為開發(fā)者的工作帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)。

3.第三方庫(kù)的應(yīng)用存在諸多不確定性。一般情況下，需要通過(guò)第三方庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，例如廣告、GooglePaly 服務(wù)等。但是，第三方庫(kù)與這些應(yīng)用程序的功能演化往往是不同步的，為此第三方庫(kù)在升級(jí)新版本時(shí)，就需要測(cè)試這些應(yīng)用功能的兼容性，以確保軟件的各項(xiàng)功能可以正常使用。大量應(yīng)用第三方庫(kù)，導(dǎo)致應(yīng)用程序發(fā)生兼容性的問(wèn)題尤為常見[3]。一旦出現(xiàn)兼容性的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致程序運(yùn)行異常，甚至?xí)霈F(xiàn)系統(tǒng)崩潰的情況。上述的這些問(wèn)題在實(shí)踐中較為常見。為提高用戶體驗(yàn)，確保移動(dòng)應(yīng)用功能的正常運(yùn)行，必須要解決移動(dòng)應(yīng)用兼容性問(wèn)題；采取傳統(tǒng)的測(cè)試方法，需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間成本，而采用基于云端的自動(dòng)化測(cè)試方法將會(huì)大大提高測(cè)試效率，降低測(cè)試成本。

3 傳統(tǒng)的和基于云端的兼容性測(cè)試方法

3.1 傳統(tǒng)兼容性測(cè)試方法

傳統(tǒng)兼容性測(cè)試手段，即為測(cè)試人員會(huì)初步確定測(cè)試的范圍，主要依據(jù)用戶的特征進(jìn)行定向選擇，首先會(huì)采購(gòu)一些主流型號(hào)的手機(jī)，然后搭建測(cè)試的環(huán)境，采取人工的方式進(jìn)行測(cè)試，兼容性測(cè)試包括兩個(gè)維度，一個(gè)是系統(tǒng)版本，另一個(gè)是移動(dòng)設(shè)備；若需要對(duì)市面上的主流硬件設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行兼容性測(cè)試，就需要購(gòu)買大量的硬件，若需要全面測(cè)試這兩個(gè)維度，就需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，因此都是在部分主流設(shè)備上進(jìn)行全量測(cè)試，對(duì)其主要功能的用例做到全面覆蓋，主要功能用例測(cè)試則會(huì)擴(kuò)大測(cè)試的范圍，并對(duì)各個(gè)功能點(diǎn)的兼容性測(cè)試結(jié)果進(jìn)行手動(dòng)記錄，這里可以看出人的主觀因素對(duì)測(cè)試的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的影響，其緣由是人的主觀意識(shí)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響較大，未采取專業(yè)化的方式展現(xiàn)最終結(jié)果，那么必定會(huì)影響到開發(fā)人員對(duì)程序的修改和調(diào)整。

3.2 基于云端的自動(dòng)化兼容性測(cè)試方法

傳統(tǒng)兼容性測(cè)試方法，通常會(huì)用到一些工具，且需要耗費(fèi)一定的時(shí)間。該測(cè)試手段對(duì)設(shè)備的類型要求較高，需要詳細(xì)的記錄各個(gè)維度的日志，截取保存對(duì)應(yīng)圖像，因此測(cè)試的工作量較大，采用基于云端的自動(dòng)化兼容測(cè)試方法，可以有效避免人工開展大量的重復(fù)性勞動(dòng)，有效提高測(cè)試的效率和準(zhǔn)確性，控制整個(gè)開發(fā)的成本，縮短開發(fā)周期。基于云端的自動(dòng)化兼容測(cè)試系統(tǒng)主要由構(gòu)建層、管理層、資源池層與物理資源層四個(gè)層級(jí)所組成。第一層級(jí)屬于應(yīng)用服務(wù)層，面向服務(wù)的對(duì)象為用戶，在Web 平臺(tái)上可以直接訪問(wèn)底層資源，其主要起到封裝底層架構(gòu)與資源的作用，為此資源分配以及功能實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題無(wú)需用戶考慮。第二層是管理層，其主要用于管理資源、任務(wù)、用戶和安全；其可以保障任務(wù)的順利運(yùn)行、資源配置的合理、權(quán)限及環(huán)境穩(wěn)定等。第三層能夠?qū)崿F(xiàn)抽象與管理整個(gè)平臺(tái)的物理資源，整個(gè)物理資源均封裝在資源池內(nèi)，資源類型主要包括存儲(chǔ)、計(jì)算和設(shè)備資源。第四層為物理資源層，如存儲(chǔ)器、物理主機(jī)、模擬器和終端設(shè)備，屬于云端自動(dòng)化兼容測(cè)試的實(shí)體層。

因?yàn)榛谠贫说募嫒菪詼y(cè)試平臺(tái)可以提供大量的真機(jī)與終端模擬器，所以用戶采取遠(yuǎn)程調(diào)用的手段，在調(diào)交測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試腳本的過(guò)程中用到瀏覽器，測(cè)試云就可以匯總和統(tǒng)計(jì)全部的資源，并獲得完整的兼容調(diào)度，將測(cè)試任務(wù)分配至運(yùn)動(dòng)，最終獲得執(zhí)行結(jié)果的報(bào)告。

4 國(guó)內(nèi)移動(dòng)應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)試的主要供應(yīng)商

目前，我國(guó)常用的云測(cè)試平臺(tái)主要有：Testin 云測(cè)、testbird、百度MTC 等，具體如下所述：

Testin 共計(jì)部署的安卓和蘋果系統(tǒng)終端分別達(dá)到了六百部和八十部，軟件開發(fā)人員將設(shè)計(jì)的應(yīng)用提交給平臺(tái)，并確定測(cè)試的機(jī)型和網(wǎng)絡(luò)，那么就能完成自動(dòng)化測(cè)試，整個(gè)過(guò)程不需要人工操作，包含錯(cuò)誤、報(bào)警等各種測(cè)試的日志和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試報(bào)告會(huì)自動(dòng)形成，其內(nèi)容涵蓋了中央處理器、啟動(dòng)時(shí)間、截圖、內(nèi)存及日志等。目前，Testin 主要支持的系統(tǒng)：Robotium、JUnit、Athrun 以及Testin SDK，不單單支持安卓系統(tǒng)，還支持蘋果系統(tǒng)的自動(dòng)化測(cè)試框架的只有Testin SDK。

TestBird 可以應(yīng)用在目前大部分的安卓設(shè)備、全系列所有型號(hào)的ios 終端設(shè)備上，且可以在Web 應(yīng)用、H5、Hybird 混合上運(yùn)行，能夠統(tǒng)計(jì)、對(duì)比和分析數(shù)據(jù)，還能夠自動(dòng)形成包含錯(cuò)誤、報(bào)警等各種測(cè)試日志及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試報(bào)告，為此在錯(cuò)誤定位方面可以給開發(fā)人員帶來(lái)極大的便利。

百度移動(dòng)云測(cè)試中心（MTC）部署了30 部蘋果系統(tǒng)終端，以及300 余部安卓系統(tǒng)終端，但是其對(duì)自身除外的測(cè)試腳本不予支持，這就導(dǎo)致百度移動(dòng)云測(cè)試中心（MTC）的應(yīng)用范圍具有一定的局限性。

騰訊優(yōu)測(cè)（Utest）僅能用于測(cè)試安卓終端設(shè)備的兼容性，且基本滿足市面上絕大多數(shù)安卓設(shè)備的兼容性測(cè)試需求，在H5 混合應(yīng)用、游戲及應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，利用遠(yuǎn)程鏈接測(cè)試設(shè)備就可以開展兼容性測(cè)試，然而其不支持測(cè)試。

阿里 MQC 共計(jì)部署的安卓和蘋果系統(tǒng)終端分別達(dá)到了一百多部和十部，支持腳本測(cè)試，但不支持人工測(cè)試，主要在阿里自主操作系統(tǒng)YunOS 中開展測(cè)試。于支持Robotium 和增強(qiáng)后的APPium，即為自動(dòng)化測(cè)試框架，后者支持安卓和蘋果設(shè)備[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)的快速發(fā)展，應(yīng)用程序開發(fā)日益增多，其兼容性問(wèn)題也會(huì)變得更加突出，有效解決兼容性問(wèn)題，能夠確保開發(fā)移動(dòng)應(yīng)用的順利運(yùn)行，避免影響到用戶體驗(yàn)，其中使用合適的兼容性測(cè)試軟件，可以提高員工的工作效率，給到客戶更有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及體驗(yàn)感，同時(shí)也能通過(guò)更有效的操作減少運(yùn)營(yíng)成本。本文主要深入探討了兼容性測(cè)試的各項(xiàng)問(wèn)題，同時(shí)對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的自動(dòng)化兼容性測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行了逐一介紹，并指出各種的優(yōu)劣勢(shì)。隨著移動(dòng)設(shè)備的種類日益增多，碎片化問(wèn)題會(huì)變得越來(lái)越嚴(yán)重，為了滿足日漸增長(zhǎng)的移動(dòng)應(yīng)用測(cè)試的需求，開展移動(dòng)應(yīng)用的兼容性測(cè)試工作迫在眉睫，且具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。在不久的將來(lái)，自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)不斷發(fā)展，相關(guān)的測(cè)試手段更加的成熟，自動(dòng)化測(cè)試可以運(yùn)用到各種移動(dòng)應(yīng)用軟件的測(cè)試場(chǎng)景中，并且測(cè)試的成本會(huì)大大降低，測(cè)試精準(zhǔn)度也會(huì)變得越來(lái)越高。筆者堅(jiān)信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)應(yīng)用兼容性測(cè)試技術(shù)可以為移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)的健康發(fā)展保駕護(hù)航。