前言

做Android端功能自動(dòng)化已有2年多的時(shí)間了脸哀，使用過(guò)的功能自動(dòng)化框架有Robotium长豁、Uiautomator檐蚜、Appium。最近研究自動(dòng)化case復(fù)用的方案瓮恭，調(diào)研了Appium的自動(dòng)化框架书蚪，并將其應(yīng)用到銀行一賬通的標(biāo)版中剃袍，本文詳細(xì)介紹基于Appium的Android功能自動(dòng)化實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)剥悟。主要包括以下幾方面內(nèi)容：

• Appium框架原理介紹
• Appium框架常用API介紹
• 基于Appium框架的自動(dòng)化開發(fā)環(huán)境搭建
• 自動(dòng)化case開發(fā)及分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
• 自動(dòng)化測(cè)試用例書寫規(guī)范及注意事項(xiàng)
• 功能自動(dòng)化接入持續(xù)集成方案

Android常用功能自動(dòng)化框架比較

下表給出Robotium、Uiautomator蹦骑、Appium三種框架的比較慈省。
了解各個(gè)自動(dòng)化框架的特性，結(jié)合產(chǎn)品自身特點(diǎn)眠菇，選取一個(gè)合適的框架尤為重要辫呻。

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Appium框架原理介紹

Appium 是一個(gè)開源清钥、跨平臺(tái)的自動(dòng)化測(cè)試工具，用于測(cè)試原生和輕量移動(dòng)應(yīng)用放闺，支持iOS, Android 和 FirefoxOS 平臺(tái)祟昭。Appium 驅(qū)動(dòng)蘋果的 UIAutomation 庫(kù)和 Android 的 UiAutomator 框架，使用 Selenium 的 WebDriver JSON 協(xié)議怖侦。下圖是Appium在Android端的原理架構(gòu)圖

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Appium框架常用API介紹

Appium的API包含在Appium Client中杨幼，下表給出不同語(yǔ)言平臺(tái)對(duì)應(yīng)的Client下載地址

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下表給出Java平臺(tái)的常用API撇簿，其他API可自行百度或查看Client源碼

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Appium元素定位和操作的api是分開的，這點(diǎn)與robotium框架不同差购，與Google新推出的iOS端功能自動(dòng)化框架EarlGrey是類似的四瘫。關(guān)于元素定位的api需要注意：當(dāng)成功定位到元素時(shí)，返回WebElement對(duì)象欲逃，但是若不能定位到元素找蜜，此api直接報(bào)錯(cuò)，而不是返回NULL暖夭。這對(duì)“判斷某個(gè)控件是否存在”這樣的常用操作經(jīng)常容易出錯(cuò)，比如用如下代碼判斷登錄按鈕是否存在撵孤。

public boolean isLoginButtonShow(){
  WebElement wl = DriverManager.getInstance().findElementById(packagename
                    +  ":id/login_input_account");
  return wl.isDisplayed();
 }

當(dāng)?shù)卿洶粹o存在時(shí)迈着，返回true，但若登錄按鈕不存在時(shí)邪码，以上代碼并不會(huì)返回false裕菠，而是在第2行直接崩潰”兆ǎ可通過(guò)try catch捕獲異常奴潘，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框架的自動(dòng)化開發(fā)環(huán)境搭建

萬(wàn)事開頭難旧烧，自動(dòng)化開發(fā)環(huán)境的搭建會(huì)比較麻煩。以下詳細(xì)講解如何在mac os操作系統(tǒng)下画髓，搭建基于Appium的自動(dòng)化開發(fā)環(huán)境掘剪。
1、Android開發(fā)環(huán)境搭建（JDK/SDK/AndroidStudio）請(qǐng)自行百度,所需安裝包可在如下網(wǎng)頁(yè)中下載：
http://tools.android-studio.org
Appium for mac安裝可參考以下連接：
http://www.cnblogs.com/oscarxie/p/3894559.html
其中appium 的安裝奈虾，建議使用dmg安裝夺谁，點(diǎn)擊下載安裝包∪馕ⅲ“npm install -g appium”命令行安裝親測(cè)一直報(bào)錯(cuò)匾鸥，翻墻了也報(bào)錯(cuò)。
2碉纳、AndroidStudio中新建android工程AppDemo勿负。
3、創(chuàng)建java module（appium）：new—>new module—>java library劳曹，此java工程用來(lái)開發(fā)自動(dòng)化case奴愉。
4、安裝Appium Client：創(chuàng)建java module (selenium）厚者，libs目錄中導(dǎo)入相關(guān)selenium包躁劣，點(diǎn)擊下載selenium壓縮包
5、appium module添加selenium依賴：file—>project structure—>modelues選中appium—>dependencies添加selenium module库菲。
6账忘、appium module中，新建java class熙宇，開始開發(fā)自動(dòng)化case鳖擒。至此AppDemo工程目錄結(jié)構(gòu)如下所示：

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7、啟動(dòng)appium server（命令行或者圖形界面啟動(dòng)）烫止，注意蒋荚，啟動(dòng)時(shí)Android Settings中請(qǐng)勾選No Reset選項(xiàng)，可防止每次執(zhí)行case時(shí)馆蠕，都重新安裝app期升，如下所示。

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8互躬、case執(zhí)行播赁，可通過(guò)IDE和腳本兩種方式執(zhí)行case
IDE方式：case名右擊—>run
腳本方式：auto_run.sh，見下方

#!/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需要設(shè)置為Appium Client所在路徑吼渡，
com.incito.appiumdemo.cases.PersonalCenter為case所在類容为，腳本的執(zhí)行方式有利于自動(dòng)化接入持續(xù)集成和平臺(tái)化。
至此基于Appium的自動(dòng)化開發(fā)環(huán)境搭建完成，下一節(jié)介紹如何開發(fā)自動(dòng)化case及case的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)坎背。

基于Appium的自動(dòng)化case開發(fā)及case分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先為每條case創(chuàng)建一個(gè)公共的基類AppiumTestBase替劈，內(nèi)含setup和teardown兩個(gè)方法，以后每條case繼承該基類即可得滤。代碼如下：

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獲得的值        
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操作包含導(dǎo)入待測(cè)應(yīng)用apk包陨献，設(shè)置與Appium Server連接所需參數(shù)，并初始化AndroidDriver對(duì)象耿戚。以標(biāo)版登錄case為例湿故，其需要繼承AppiumTestBase，代碼如下：

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 編號(hào) AccountLogin_001     
* ****@throws ****Exception     
*/    
@Test    
public void testAccountLogin() throws Exception {        
Account.*getInstance*().gotoLoginPage();        
Account.*getInstance*().doLogin();    
}
/**     
* case 編號(hào) AccountLogin_002     
* ****@throws ****Exception     
*/   
@Test    
public void testLoginout() throws Exception {        
Account.*getInstance*().gotoGestureLoginPage();        
Account.*getInstance*().doGestureLogin(Config.*CURRENT_USERNAME*);        
Personal.*getInstance*().doLogout();    
}

testAccountLogin Case中膜蛔，執(zhí)行了兩步操作：進(jìn)入登錄頁(yè)面坛猪；執(zhí)行登錄操作。這兩步操作都封裝在Account類里面皂股。由此引入自動(dòng)化case的分層設(shè)計(jì)框架墅茉，如下圖：

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自動(dòng)化開發(fā)過(guò)程中，經(jīng)常遇到的一個(gè)問(wèn)題是呜呐，隨著產(chǎn)品的不斷更新迭代就斤，APP的UI會(huì)不斷發(fā)生變化，自動(dòng)化如何去應(yīng)對(duì)這樣的變化蘑辑，如何降低其維護(hù)代價(jià)洋机。case分層設(shè)計(jì)主要是基于自動(dòng)化可維護(hù)性的考慮，可維護(hù)性是功能自動(dòng)化最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一洋魂，其直接決定了自動(dòng)化是否能開展下去绷旗。試想case數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí)，若沒有采用封裝副砍、分層的設(shè)計(jì)思路衔肢，極有可能出現(xiàn)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的問(wèn)題。下圖是標(biāo)版自動(dòng)化case的分層目錄圖豁翎。

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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()方法中執(zhí)行了“輸入用戶名；輸入密碼匙隔；點(diǎn)擊登錄按鈕疑苫；判斷登錄是否成功”操作，顯然這幾步操作都在UI層LoginUiAction類中纷责。我們?cè)俨長(zhǎng)oginUiAction.getInstance().
enterUsername()方法中做了什么捍掺，代碼片段如下：

//輸入用戶名
public void enterUsername(String username){    
WebElement wl = DriverManager.*getInstance*().findElementById(packagename +    
      ":id/login_input_account");    
 wl.clear();   
 wl.sendKeys(username);
}

enterUsername()方法中，先根據(jù)id定位用戶名輸入框再膳，然后清空輸入框挺勿，再輸入用戶名，這些操作都是Appium Client中提供的API喂柒。至此演示了登錄case的分層調(diào)用過(guò)程：cases—>business—>ui—>api不瓶。按照分層結(jié)構(gòu)，只要業(yè)務(wù)邏輯不變灾杰，case維護(hù)任務(wù)主要放在ui層蚊丐，上層無(wú)需改動(dòng)，如此可極大減少case的維護(hù)代價(jià)艳吠。
在doLogin()方法中有一個(gè)“判斷登錄是否成功”的操作麦备，斷言操作是自動(dòng)化測(cè)試用例中必不可少的一部分，下面就開始介紹自動(dòng)化測(cè)試用例的書寫規(guī)范昭娩。

自動(dòng)化測(cè)試用例書寫規(guī)范及注意事項(xiàng)

一條case一般需要包括如下幾個(gè)要素：

• 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
• 具體操作
• 驗(yàn)證點(diǎn)
• 清楚操作結(jié)果

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備指提前準(zhǔn)備測(cè)試賬號(hào)凛篙，假數(shù)據(jù)等；具體操作得按照業(yè)務(wù)測(cè)試同學(xué)提供的文本case來(lái)轉(zhuǎn)化栏渺；驗(yàn)證點(diǎn)指自動(dòng)化操作后呛梆，UI前后的變化點(diǎn)，比如登錄后磕诊，首頁(yè)會(huì)出現(xiàn)用戶名填物、總資產(chǎn)、財(cái)富分等控件秀仲，這些都是驗(yàn)證點(diǎn)融痛；清楚操作結(jié)果主要是基于case獨(dú)立性的考慮，盡可能做到每條case是獨(dú)立的神僵，這樣某條case fail了雁刷，也不會(huì)對(duì)其他case造成影響，當(dāng)然這樣會(huì)增加case的粒度保礼，case穩(wěn)定性會(huì)受影響沛励，兩者之間可自行平衡。
下面介紹case開發(fā)的注意事項(xiàng)：

1. 元素定位

• ID(首選)
• 文本
• 控件類型
• 坐標(biāo)

2. UI操作需要合理的sleep
3. case獨(dú)立性
4. 封裝常用操作
5. 注釋及case前寫明操作步驟

元素定位有ID/文本/控件類型/坐標(biāo)四種方式炮障，推薦使用ID,因?yàn)橹灰硞€(gè)控件還存在目派，其ID變化的可能性很小，若其位置發(fā)生了變動(dòng)胁赢，case都無(wú)需維護(hù)企蹭。
下面給出查找元素ID的幾種方法：uiautomatorviewer/hierarchyviewer/源碼。uiautomatorviewer和hierarchyviewer工具在Android SDK中，配置好環(huán)境變量后谅摄，直接在命令行輸入命令即可打開圖形化工具徒河，hierarchyviewer需要手機(jī)root，推薦使用uiautomatorviewer送漠。如果有待測(cè)應(yīng)用的源碼顽照，也可以通過(guò)源碼來(lái)找ID，當(dāng)然這種方式比較痛苦闽寡，但對(duì)熟悉業(yè)務(wù)及個(gè)人成長(zhǎng)是有好處的代兵，我最開始就是通過(guò)源碼來(lái)找ID的。
對(duì)于一些奇葩的情況爷狈，元素ID/文本/控件類型都無(wú)法定位時(shí)植影，使用坐標(biāo)定位絕對(duì)好使，但不到萬(wàn)不得已涎永，盡量不用何乎，因?yàn)橛米鴺?biāo)定位就失去了兼容性，換個(gè)手機(jī)土辩，case可能會(huì)執(zhí)行失敗支救。
UI操作需要合理的sleep，經(jīng)常由于網(wǎng)絡(luò)原因拷淘，UI加載需要一定時(shí)間各墨，自動(dòng)化操作過(guò)程中需要合理的sleep，sleep時(shí)間短了启涯，case會(huì)失敗贬堵，長(zhǎng)了又浪費(fèi)時(shí)間。Appium框架中引入了隱式sleep方案结洼，在初始化代碼中添加driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS);即可黎做，表示每步操作最多等待10s。
case獨(dú)立性前面已介紹松忍，封裝及注釋容易理解蒸殿，不做過(guò)多解釋。

功能自動(dòng)化接入持續(xù)集成方案

功能自動(dòng)化一般用于項(xiàng)目集中測(cè)試鸣峭、回歸測(cè)試宏所、dailybuild等，我們不可能通過(guò)IDE手動(dòng)來(lái)運(yùn)行case摊溶，一般可借助于jenkins或平臺(tái)化的方式來(lái)批量執(zhí)行case爬骤。下面介紹如何將功能自動(dòng)化接入jenkins。

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接入jenkins主要用到了其定時(shí)和輪詢的功能莫换，我們只要準(zhǔn)備好構(gòu)建jar(build.sh)和執(zhí)行case(execCase.sh)的腳本霞玄，放入jenkins的Excute shell模塊骤铃，然后配置定時(shí)或輪詢的時(shí)間即可。build.sh和execCase.sh可參照第四部分介紹的auto_run.sh坷剧。具體執(zhí)行過(guò)程如上圖所示：jenkins觸發(fā)自動(dòng)化job劲厌；拉取構(gòu)建站最新apk，拷貝至appium module的apps目錄下听隐；構(gòu)建測(cè)試工程，生成appium.jar(build.sh)哄啄；批量執(zhí)行case(execCase.sh)雅任，最后jenkins會(huì)輸出自動(dòng)化的執(zhí)行結(jié)果，但是輸出結(jié)果可視化程度不好咨跌，可自行開發(fā)生成報(bào)告腳本沪么。至此詳細(xì)介紹了基于Appium的功能自動(dòng)化開發(fā)全過(guò)程。