一、一個BUG引發的問題

    如果研發過程中有一個BUG：“不斷的切換手機語言出現花屏現象”。這個問題我們如何驗證呢？我想，最好的方式應該是自動化測試。
    那麼，自動化測試可以完成哪些任務呢？
    簡單的說，那些重複性的測試工作，都可以交給自動化完成：
        1、設定手機的語言
        2、新增、刪除、收藏聯絡人
        3、撥號、結束通話
        4、甚至傳送簡訊、收藏簡訊

    如果需要上面的功能，那麼就開始自動化之旅吧。

二、Android自動化測試簡單介紹

    Android自動化測試主要分為Monkeyrunner、Rubotium、UiAutomator、Monkey（在我看來這個不算）等。主要特點：
    1、Monkeyrunner：優點：操作最為簡單，可以錄製測試指令碼，視覺化操作；缺點：主要生成座標的自動化操作，移植性不強，功能最為侷限；
    2、Rubotium：主要針對某一個APK進行自動化測試，APK可以有原始碼，也可以沒有原始碼，功能強大；缺點是針對APK操作，而且需要對APK重新簽名（有工具），因此操作相對複雜；
    3、UiAutomator：優點：可以對所有操作進行自動化，操作簡單；缺點：Android版本需要高於4.0，無法根據控制元件ID操作，相對來說功能較為侷限，但也夠用了；
    4、Monkey：準確來說，這不算是自動化測試，因為其只能產生隨機的事件，無法按照既定的步驟操作；
    由上面介紹可以有這樣的結論：測試某個APK，可以選擇Rubotium；測試過程可能涉及多個APK，選擇UiAutomator；一些簡單的測試，選擇Monkeyrunner；

    本文主要介紹UiAutomator的使用方法。

三、環境搭建

3.1、必備條件：

    1、JDK
    2、SDK（API高於15）
    3、Eclipse（安裝ADT外掛）
    4、ANT（用於編譯生成jar）

3.2、簡要步驟：

    1、安裝JDK並新增環境變數。
        安裝後，一定要通過JAVA_HOME的方式新增環境變數，即先建立JAVA_HOME變數，然後在path中新增%JAVA_HOME%\bin;
    2、新增SDK環境變數。
        一定要先建立ANDROID_HOME，然後把%ANDROID_HOME%\tools新增到path中；
    3、安裝Eclipse，並安裝ADT外掛。
    4、安裝ANT工具，並新增環境變數。

        同樣一定要先建立%ANT_HOME%變數，然後在path中新增%ANT_HOME%\bin

四、詳細操作

4.1、建立工程

    用Eclipse新建Java Project，注意，不是Android Project！

4.2、新增JUnit庫

    

4.3、新增Android庫

    找到路徑Android-sdk\platforms\android-17\下面的android.jar和uiautomator.jar新增進來：
    
    所有庫新增完應該是這個樣子：

    

4.4、在src中新增包，然後新增class檔案

    檔案內容為：

    package com;
    import com.android.uiautomator.core.UiObject;
    import com.android.uiautomator.core.UiObjectNotFoundException;
    import com.android.uiautomator.core.UiScrollable;
    import com.android.uiautomator.core.UiSelector;
    import com.android.uiautomator.testrunner.UiAutomatorTestCase;

    public class Runner extends UiAutomatorTestCase {

        public void testDemo() throws UiObjectNotFoundException {
            getUiDevice().pressHome();
            // 進入設定選單
            UiObject settingApp = new UiObject(new UiSelector().text("Settings"));
            settingApp.click();
            //休眠3秒
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e1) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e1.printStackTrace();
            }
            // 進入語言和輸入法設定
            UiScrollable settingItems = new UiScrollable( new UiSelector().scrollable(true));

            UiObject languageAndInputItem = settingItems.getChildByText(
                    new UiSelector().text("Language & input"), "Language & input", true);
            languageAndInputItem.clickAndWaitForNewWindow();
            
        }
    }

    上面工程路徑在e:\workspace\AutoRunner，類全名為com.Runner，至於具體的作用我們現在不去關心。

4.5、找到SDK ID

    CMD進入\Android-sdk\tools\目錄下，執行命令：
    android list
    檢視API大於15的SDK的ID值，當前是6；
    

4.6、建立build檔案

    仍然在\Android-sdk\tools\目錄下，執行命令：
    android create uitest-project -n <name> -t <android-sdk-ID> -p <path>
    比如：
    android create uitest-project -n AutoRunner -t 6 -p e:\workspace\AutoRunner
    上面的name就是將來生成的jar包的名字，可以自己定義，android-sdk-ID就是上面看到的6；path是Eclipse新建的工程的路徑；執行命令後，將會在工程的根目錄下生成build.xml檔案。如果沒生成，檢查上面的步驟。

4.7、編譯生成jar

    CMD進入專案的工程目錄，然後執行ant build，將使用ant編譯生成jar，成功將會提示：
    
    然後會在bin目錄下生成jar檔案。

4.8、push並執行jar

    adb push <jar檔案路徑> data/local/tmp
    adb shell uiautomator runtest <jar檔名> -c <工程中的類名，包含包名>
    比如：
    adb push e:\workspace\AutoRunner\bin\AutoRunner.jar data/local/tmp
    adb shell uiautomator runtest AutoRunner.jar -c com.Runner

    然後就能看到手機會按照Runner中的步驟自動執行。具體效果就是，進入設定選單，然後再進入“語言和輸入法”選單

五、程式碼分析

    我們從幾個最重要的物件來介紹。

5.1、UiDevice物件

    getUiDevice()的方法可以得到一個UiDevice的物件，通過這個物件可以完成一些針對裝置的動作：
    click(int x, int y)
    ----在(x,y)表示的畫素地方點選
    pressBack()
    pressDelete()
    pressEnter()
    pressHome()
    pressMenu()
    pressSearch()
    ----點選相應的按鍵
    wakeUp()
    ----當手機處於滅屏狀態時，喚醒螢幕，並解鎖。
    swipe(startX, startY, endX, endY, steps)
    ----在手機上滑動，從(startX,startY)到(endX,endY)。steps表示滑動的這個距離分為幾步完成，數目越少，滑動幅度越大。
    setOrientationLeft()
    setOrientationRight()
    ----將手機向相應方向旋轉。
    setOrientationNatural()
    ----將手機旋轉狀態迴歸正常。

5.2、UiSelector物件

    這個物件可以理解為一種條件物件，描述的是一種條件，經常配合UiObject使用，可以得到某個（某些）符合條件的控制元件物件。
    checked(boolean val)
    ----描述一種check狀態為val的關係。
    className(className)
    ----描述一種類名為className的物件關係
    clickable(boolean val)
    ----與checked類似，描述clickable狀態為val的關係
    description(desc)
    ----不解釋
    descriptionContains(desc)
    ----與description類似
    focusable(boolean val)
    ----與checked類似
    index(index)
    ----用當前物件在父物件集中的索引作為描述
    packageName(String name)
    ----用包名作為條件描述
    selected(val)
    ----描述一種選擇關係
    text(text)
    ----最為常用的一種關係，用控制元件上的文字即可找到當前控制元件，需要注意，所有使用text屬性找到的控制元件，必須是英文的。也就是說，不支援通過中文查詢控制元件！
    textContains(text)
    ----與text類似
    textStartsWith(text)
    ----與text類似

5.3、UiObject物件

    這個物件可以理解為控制元件的物件。 一般一個UiObject物件可以通過一下形式得到：
    UiObject mItem = new UiObject(new UiSelector().text("English"));
    也就是配合一個UiSelector就可以得到一個控制元件。
    click()
    ----點選控制元件
    clickAndWaitForNewWindow()
    ----點選某個控制元件，並等待視窗重新整理
    longClick()
    ----長按
    clearTextField()
    ----清除文字，主要針對編輯框
    getChildCount()
    ----這個方法可以看出，其實UiObject也可以是一個控制元件的集合
    getPackageName()
    ----得到控制元件的包名
    getSelector()
    ----得到當前控制元件的選擇條件
    getText()
    ----得到控制元件上的Text
    isCheckable()
    isChecked()
    isClickable()
    isLongClickable()
    isScrollable()
    isScrollable()
    isSelected()
    ----判斷是否具備某個屬性

5.4、UiCollection物件

    這個物件可以理解為一個物件的集合。因為UiSelector描述後得到的有可能是多個滿足條件的控制元件集合，因此可以用來生成UiCollection:
    UiCollection mUiCollection = new UiCollection(new UiSelector().text("Settings"));
    getChild(selector)
    ----從集合中再次通過UiSelector選擇一個UiObject物件
    getChildByDescription(childPattern, text)
    ----從一個匹配模式中再次以text為條件選擇UiObject
    getChildByText(childPattern, text)
    ----與上面類似。
    getChildCount()
    ----得到當前集合中控制元件的個數

5.5、UiScrollable物件

    UiScrollable可以生成一個滾動動作的物件，其最大的作用就是可以實現滾動的查詢某個元素。比如在“設定”選單中，“語言和輸入法”這個選單比較靠下，需要滾動後才可以看到（找到），因此就用上了UiScrollable：

    UiScrollable settingItems = new UiScrollable( new UiSelector().scrollable(true));
    UiObject languageAndInputItem = settingItems.getChildByText(
				new UiSelector().text("Language & input"), "Language & input",
				true);

    上面的形式就可以在滾動中查詢顯示有“Language & input”的控制元件，也就是“語言和輸入法”的設定項。

5.6、等待操作和新增Log的方法

    如果是對於一個標準的UiObject物件，可以通過clickAndWaitForNewWindow的方法在點選之後主動等待一段事件，但是如果需要額外的等待一段時間，特別對於getUiDevice().pressHome();這種操作，可能需要很長的事件去為下一步操作獲取更多的事件，此時我們可以使用執行緒的sleep方法去實現：

    //等待3秒
    try {
        Thread.sleep(3000);
    } catch (InterruptedException e1) {
        e1.printStackTrace();
    }

    而新增Log的方法也可以通過Java標準的println來實現：
    System.out.println("This used to print some log!!!" + setLanItem.getText());
    以上Log將會在jar被執行時通過CMD視窗打印出來。

六、一個相對完整的測試case

    下面就用一個相對連貫的測試用例來串一下上面的知識點，這個case用例要做的就是進入系統設定選單，然後選擇“語言和輸入法”選單，然後進入“語言設定”選單，然後在第一項上點選，把當前語言設定為“簡體中文”：

public void setChineseLan() throws UiObjectNotFoundException {
    //進入操作前，先用Home鍵進入待機介面
    getUiDevice().pressHome();


    //進入“系統設定”選單。也可以通過點選menu按鍵來實現
    UiObject settingApp = new UiObject(new UiSelector().text("Settings"));
    settingApp.click();


    //等待3秒
    try {
        Thread.sleep(3000);
    } catch (InterruptedException e1) {
        e1.printStackTrace();
    }


    //用滾動的方式查詢並進入“語言和輸入法設定”選單
    UiScrollable settingItems = new UiScrollable(
            new UiSelector().scrollable(true));


    UiObject languageAndInputItem = settingItems.getChildByText(
            new UiSelector().text("Language & input"), "Language & input",
            true);
    languageAndInputItem.clickAndWaitForNewWindow();


    //找到“English”的可點選項（因為當前是英文環境）
    UiObject setLanItem = new UiObject(new UiSelector().text("English"));
    setLanItem.clickAndWaitForNewWindow();


    //Log輸出
    System.out.println("setLanItem-->" + setLanItem.getPackageName());


    //由於無法識別中文，因此我們這裡使用座標去選擇“簡體中文”項
    getUiDevice().click(350, 250);
    
    //點選返回鍵，回到待機介面
    getUiDevice().pressBack();
    getUiDevice().pressBack();
    getUiDevice().pressBack();
}