用Appium让Android功能自动化测试飞起来

　　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。

　　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。

　　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。

　　Appium框架常用API介绍

　　Appium的API包含在Appium Client中

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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：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。

　　以上内容为大家介绍了用Appium让Android功能自动化测试飞起来，本文由多测师亲自撰写，希望对大家有所帮助。了解更多自动化测试相关知识：https://www.aichudan.com/xwzx/