UIAutomator2 自动化测试工具详解

UIAutomator2 是一个 Android 自动化测试框架，是 UIAutomator 的升级版本。它能够对 Android 应用进行 UI 自动化测试，支持跨进程、跨应用的测试，能够模拟用户的操作并验证 UI 的表现。UIAutomator2 在原有的基础上进行了增强，支持更多的功能，尤其在兼容性和稳定性方面有所提升。

UIAutomator2 特点

  1. 跨应用测试：UIAutomator2 可以跨多个应用进行测试。
  2. 支持多设备：支持多个 Android 设备或者模拟器进行并发测试。
  3. 更好的稳定性与性能：与 UIAutomator 相比，UIAutomator2 提供了更好的性能和稳定性。
  4. 与 Appium 配合使用：UIAutomator2 是 Appium 框架中的一个重要组件，用于实现 Android 平台的自动化测试。
  5. 自动化操作：支持模拟点击、输入、滑动、滚动等 UI 操作。

UIAutomator2 架构

UIAutomator2 的架构主要包括以下几个部分：

  1. 客户端：通常是测试脚本和测试框架，负责与设备交互，发起测试命令。
  2. 服务器端：设备上的 uiautomator 服务，负责执行具体的 UI 操作。它提供了一些 API 来模拟用户的操作，如点击、输入文本、获取 UI 元素等。
  3. UIAutomator2 库：这个库包含了用于测试的工具和 API，提供了与 UI 交互的能力。

UIAutomator2 的安装与配置

1. 安装依赖环境

UIAutomator2 的测试框架依赖一些环境，包括 Android SDK、Appium 等。

  1. 安装 Android SDK：
    • 下载并安装 Android SDK。
    • 设置 ANDROID_HOME 环境变量，指向 SDK 路径。
  2. 安装 Java Development Kit (JDK)：
    • 安装 JDK，设置 JAVA_HOME 环境变量。
  3. 安装 Appium：
    Appium 是一个跨平台的自动化测试框架，支持 UIAutomator2 作为 Android 测试的后端。npm install -g appium
  4. 安装 UIAutomator2 驱动：
    使用 Appium 安装 UIAutomator2 驱动：appium driver install uiautomator2
2. 配置 UIAutomator2
  • 设备连接：确保你的 Android 设备或模拟器已经连接并启用了开发者模式，且开启了 USB 调试。
  • 启动 Appium：启动 Appium 服务器，它会监听来自客户端的请求并通过 UIAutomator2 执行命令。appium
3. 配置设备的 Appium 服务

在配置中，设置 UIAutomator2 作为自动化工具，指定 Android 设备的配置选项，如设备 ID、操作系统版本等：

{
  "platformName": "Android",
  "platformVersion": "10",
  "deviceName": "emulator-5554",
  "app": "/path/to/your/app.apk",
  "automationName": "UiAutomator2"
}

UIAutomator2 编写测试

UIAutomator2 提供了丰富的 API 来进行 UI 操作。以下是常见的 UI 操作方法：

1. 启动 App

你可以使用 Appium 的 driver 对象来启动应用：

let driver = await new wd.promiseChainRemote({
  host: 'localhost',
  port: 4723,
  path: '/wd/hub',
  capabilities: {
    platformName: 'Android',
    deviceName: 'Android Emulator',
    appPackage: 'com.example.myapp',
    appActivity: 'com.example.myapp.MainActivity',
    automationName: 'UiAutomator2',
  }
});
2. 查找 UI 元素

UIAutomator2 提供了许多方法来查找 UI 元素，如 findElement, findElements 等。

  • 通过 ID 查找元素：
let element = await driver.elementById('com.example.myapp:id/button');
  • 通过 XPath 查找元素：
let element = await driver.elementByXPath('//android.widget.Button[@content-desc="Login"]');
3. 点击操作

模拟点击元素：

await element.click();
4. 输入文本

模拟在输入框中输入文本：

let inputField = await driver.elementById('com.example.myapp:id/username');
await inputField.sendKeys('testuser');
5. 滑动与滚动

UIAutomator2 支持模拟滑动操作，例如：

await driver.swipe(100, 1000, 100, 500, 1000); // 从 (100, 1000) 滑动到 (100, 500)
6. 获取元素的属性或文本

你可以使用 .text 或 .getAttribute() 来获取元素的文本或属性值：

let text = await element.text();
console.log(text); // 输出元素的文本
7. 等待元素加载

在执行某些操作前，可能需要等待元素加载完成，UIAutomator2 提供了显式等待和隐式等待：

let element = await driver.waitForElementById('com.example.myapp:id/button', 5000); // 等待 5 秒

UIAutomator2 高级功能

  1. 跨应用测试：
    UIAutomator2 支持跨应用的测试，可以在多个应用间切换。
  2. 后台运行与前台切换：
    使用 driver.background() 来切换应用到后台，或使用 driver.activateApp() 来恢复应用到前台。
  3. 权限管理：
    UIAutomator2 支持动态管理应用权限，可以通过它来授权或拒绝权限请求。
  4. 屏幕截图：
    UIAutomator2 提供了截图功能，帮助在测试失败时进行问题排查。let screenshot = await driver.takeScreenshot();
  5. 多设备测试：
    支持多个设备的并行测试，只需要配置不同的设备，并通过 Appium 同时启动多个测试实例。

UIAutomator2 与 Appium 配合

在 Appium 中使用 UIAutomator2 驱动时，你可以编写跨平台的自动化测试。UIAutomator2 驱动专注于 Android 的测试，而 Appium 可以将其扩展到 iOS、Windows 等平台。

UIAutomator2 常见问题与调试

  1. 设备连接失败：
    确保设备启用了 USB 调试并且连接正常。可以使用 adb devices 命令检查设备连接情况。
  2. UI 元素定位失败：
    • 确保你使用了正确的定位策略（ID、XPath、类名等）。
    • 使用 UIAutomator Viewer 工具来查看元素的属性和层级结构。
  3. 测试用例执行失败：
    • 查看 Appium 服务器的日志文件，定位具体问题。
    • 使用 driver.saveScreenshot() 来保存截图进行调试。

总结

UIAutomator2 是一个强大的 Android 自动化测试工具，特别适用于复杂的 UI 测试。通过与 Appium 等测试框架的配合，可以实现跨平台的自动化测试。无论是用于单一设备还是多个设备的并行测试，UIAutomator2 都能提供稳定的支持。它不仅能够执行基本的 UI 操作，还支持高级功能，如跨应用操作、权限管理等。掌握 UIAutomator2 的使用，将大大提高 Android 应用的自动化测试效率。