Android测试（8）：UI Automator自动化测试

在UI Automator测试类中实现以下编程模型：

• 1.通过调用getInstance()方法并传递一个Instrumentation对象作为参数，获取一个UiDevice对象来访问要测试的设备。
• 2.通过调用findObject()方法，获取UiObject对象以访问设备上显示的UI组件（例如前景中的当前视图）。
• 3.通过调用UiObject方法来模拟特定的用户交互以在该UI组件上执行。例如，调用performMultiPointerGesture()来模拟多点触摸手势，setText()来编辑文本字段。可以根据需要重复调用步骤2和3中的API，以测试涉及多个UI组件或用户操作序列的更复杂的用户交互。
• 4.在执行这些用户交互之后，检查UI是否反映了预期的状态或行为。

访问UI组件

UiDevice对象是访问和操作设备状态的主要方式。在测试中调用UiDevice方法来检查各种属性的状态，例如当前方向或显示大小。可以使用UiDevice对象执行设备级别的操作，例如强制设备进入特定的旋转状态，按下D-pad硬件按钮，然后按Home（主页）和Menu（菜单）按钮。

从设备的主屏幕开始测试是一种很好的做法，可以调用UI Automator API提供的方法来选择特定的UI元素并与之交互。

以下代码片段显示如何得到一个UiDevice的实例，并模拟按下一个主页按钮：

import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.support.test.InstrumentationRegistry;
import android.support.test.filters.SdkSuppress;
import android.support.test.runner.AndroidJUnit4;
import android.support.test.uiautomator.By;
import android.support.test.uiautomator.UiDevice;
import android.support.test.uiautomator.Until;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;

import static android.support.test.espresso.matcher.ViewMatchers.assertThat;
import static org.hamcrest.core.IsNull.notNullValue;

@RunWith(AndroidJUnit4.class)
@SdkSuppress(minSdkVersion = 18)
public class UiDeviceTest {
    private static final String BASIC_SAMPLE_PACKAGE
            = "com.miui.calculator";
    private static final int LAUNCH_TIMEOUT = 5000;
    private static final String STRING_TO_BE_TYPED = "UiAutomator";
    private UiDevice mDevice;

    @Test
    public void startMainActivityFromHomeScreen() {
        // Initialize UiDevice instance
        mDevice = UiDevice.getInstance(InstrumentationRegistry.getInstrumentation());

        // Start from the home screen
        mDevice.pressHome();

        // Wait for launcher
        final String launcherPackage = mDevice.getLauncherPackageName();
        assertThat(launcherPackage, notNullValue());
        mDevice.wait(Until.hasObject(By.pkg(launcherPackage).depth(0)), LAUNCH_TIMEOUT);

        // Launch the app
        Context context = InstrumentationRegistry.getContext();
        final Intent intent = context.getPackageManager()
                .getLaunchIntentForPackage(BASIC_SAMPLE_PACKAGE);
        // Clear out any previous instances
        intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK);
        context.startActivity(intent);

        // Wait for the app to appear
        mDevice.wait(Until.hasObject(By.pkg(BASIC_SAMPLE_PACKAGE).depth(0)), LAUNCH_TIMEOUT);
    }
}

在示例中，@SdkSuppress(minSdkVersion = 18)语句有助于确保测试只能在Android 4.3（API级别18）或更高级别的设备上运行，正如UI Automator框架所要求的。

使用findObject()方法来检索一个UiObject，它表示一个匹配给定选择器条件的视图。请注意，每次测试使用UiObject实例单击UI元素或查询属性时，UI Automator测试框架都会在当前显示中搜索匹配项。

以下代码片段显示如何构建表示应用程序中的“取消”按钮和“确定”按钮的UIObject实例。

UiObject cancelButton = mDevice.findObject(new UiSelector()
        .text("Cancel"))
        .className("android.widget.Button"));
UiObject okButton = mDevice.findObject(new UiSelector()
        .text("OK"))
        .className("android.widget.Button"));

// Simulate a user-click on the OK button, if found.
if (okButton.exists() && okButton.isEnabled()) {
    okButton.click();
}

指定选择器

如果要访问应用程序中的特定UI组件，请使用UiSelector类。这个类表示对当前显示的UI中特定元素的查询。

如果找到多个匹配元素，则层次结构中的第一个匹配元素将作为目标UiObject返回。构建UiSelector时，可以将多个属性链接在一起以优化搜索。如果找不到匹配的UI元素，则抛出UiAutomatorObjectNotFoundException。

可以使用childSelector()方法来嵌套多个UiSelector实例。例如，以下代码示例显示如何测试搜索以在当前显示的UI中查找第一个ListView，然后在该ListView内搜索以查找具有文本属性Apps的UI元素。

UiObject appItem = new UiObject(new UiSelector()
        .className("android.widget.ListView")
        .instance(0)
        .childSelector(new UiSelector()
        .text("Apps")));

最佳做法是，在指定选择器时，应使用资源ID（如果将其分配给UI元素）而不是文本元素或内容描述符。并非所有元素都有文本元素（例如，工具栏中的图标）。文本选择器很脆弱，如果UI发生细微的变化，可能会导致测试失败。他们也可能跨越不同的语言，您的文本选择器可能不匹配翻译的字符串。

在选择器条件中指定对象状态可能很有用。例如，如果要选择所有选中的元素列表，以便取消选中它们，请使用参数设置为true的checked()方法。

执行操作

一旦你的测试获得了一个UIObject对象，可以调用UIObject类中的方法在该对象表示的UI组件上执行用户交互。指定如下操作：

• click()：单击UI元素可见边界的中心
• dragTo()：将此对象拖动到任意坐标
• setText()：清除字段内容后，设置可编辑字段中的文本。相反，clearTextField()方法会清除可编辑字段中的现有文本
• swipeUp()：对UiObject执行滑动操作。同样，swipeDown()，swipeLeft()和swipeRight()方法也会执行相应的操作

UI Automator测试框架允许您通过getContext()获取Context对象来发送Intent或启动一个Activity，而无需使用shell命令

以下片段显示如何使用Intent来启动测试中的应用程序。这种方法是有用的，当你只是在测试计算器应用程序感兴趣，并不关心发射器

public void setUp() {
    ...

    // Launch a simple calculator app
    Context context = getInstrumentation().getContext();
    Intent intent = context.getPackageManager()
            .getLaunchIntentForPackage(CALC_PACKAGE);
    intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK);
    // Clear out any previous instances
    context.startActivity(intent);
    mDevice.wait(Until.hasObject(By.pkg(CALC_PACKAGE).depth(0)), TIMEOUT);
}

对集合执行操作

如果要模拟项目集合（例如，音乐相册中的歌曲或收件箱中的电子邮件列表）上的用户交互，请使用UiCollection类。要创建UiCollection对象，请指定一个UiSelector，用于搜索UI容器或其他子UI元素的包装器，例如包含子UI元素的布局视图。

以下代码片段显示如何构建UiCollection来表示在FrameLayout中显示的视频专辑：

UiCollection videos = new UiCollection(new UiSelector()
        .className("android.widget.FrameLayout"));

// Retrieve the number of videos in this collection:
int count = videos.getChildCount(new UiSelector()
        .className("android.widget.LinearLayout"));

// Find a specific video and simulate a user-click on it
UiObject video = videos.getChildByText(new UiSelector()
        .className("android.widget.LinearLayout"), "Cute Baby Laughing");
video.click();

// Simulate selecting a checkbox that is associated with the video
UiObject checkBox = video.getChild(new UiSelector()
        .className("android.widget.Checkbox"));
if(!checkBox.isSelected()) checkbox.click();

在可滚动视图上执行操作

使用UiScrollable类模拟垂直或水平滚动显示。当UI元素位于屏幕外并且需要滚动以将其显示在视图中时，此技术很有用。

以下代码片段显示了如何模拟向下滚动“Settings”菜单并点击“About tablet option”：

UiScrollable settingsItem = new UiScrollable(new UiSelector()
        .className("android.widget.ListView"));
UiObject about = settingsItem.getChildByText(new UiSelector()
        .className("android.widget.LinearLayout"), "About tablet");
about.click();

验证结果

InstrumentationTestCase扩展了TestCase，因此可以使用标准的JUnit Assert方法来测试应用程序中的UI组件，以返回预期的结果。

以下片段显示如何在计算器应用程序中找到几个按钮，然后按顺序点击它们，然后验证是否显示正确的结果。

private static final String CALC_PACKAGE = "com.myexample.calc";

public void testTwoPlusThreeEqualsFive() {
    // Enter an equation: 2 + 3 = ?
    mDevice.findObject(new UiSelector()
            .packageName(CALC_PACKAGE).resourceId("two")).click();
    mDevice.findObject(new UiSelector()
            .packageName(CALC_PACKAGE).resourceId("plus")).click();
    mDevice.findObject(new UiSelector()
            .packageName(CALC_PACKAGE).resourceId("three")).click();
    mDevice.findObject(new UiSelector()
            .packageName(CALC_PACKAGE).resourceId("equals")).click();

    // Verify the result = 5
    UiObject result = mDevice.findObject(By.res(CALC_PACKAGE, "result"));
    assertEquals("5", result.getText());
}

在设备或模拟器上运行UI Automator测试

可以从Android Studio或从命令行运行UI Automator测试。确保将AndroidJUnitRunner指定为项目中的默认检测工具。