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Android测试王炸：Appium + UI Automator2

news 来源：原创 2025/8/22 2:03:31

Android平台主流开源框架简介

在Android平台上，有多个开源且好用的自动化测试框架。以下是几个被广泛使用和认可的框架：

1.1

Appium

Appium是一个跨平台的移动测试工具，支持iOS和Android上的原生、混合及移动Web应用。

它使用了供应商提供的UI框架（如iOS中的XCTest和Android中的UIAutomator或Instrumentation）来实施测试，并将这些框架封装到Selenium WebDriver中，允许开发者使用多种编程语言编写测试脚本。

优点包括不需要重新编译应用程序或安装额外的东西到设备上，拥有活跃的社区支持。

1.2

UI Automator

这是另一个由Google提供的Android UI测试框架，它允许进行黑盒测试，即不需要了解应用内部结构。

支持跨应用功能测试，例如从一个应用跳转到另一个应用。

缺点是不支持WebView元素，所以对于混合应用的支持有限。

1.3

Espresso

Espresso是由Google开发的一个轻量级的Android UI测试框架，适合于白盒测试。

它与被测应用运行在同一进程中，因此可以访问应用内部状态，使得测试更加可靠快速。

主要用于单个应用内的交互测试，不直接支持跨应用测试，但可以通过联合测试解决这一限制。

1.4

Robotium

Robotium是一款成熟的Android UI测试框架，能够执行灰盒测试。

支持对本地和混合应用进行全面的测试，包括活动、按钮、菜单等UI组件以及手势操作。

测试可以在真实设备或模拟器上运行，并且可以作为持续集成的一部分，官网已经搜不到了，不确定是否还有人维护。

1.5

Selendroid

Selendroid是一个基于Instrumentation的框架，完全兼容WebDriver协议。

它可以在模拟器和实际设备上使用，并且可以集成网格节点以扩展测试规模。不过，随着Appium的发展，Selendroid逐渐式微。

Appium简介

2.1

发展历史

Appium的发展历史可以追溯到2012年，它从一个简单的想法逐渐成长为最受欢迎的开源跨平台移动自动化测试框架之一。以下是Appium发展的关键里程碑：

早期灵感与创建

2011年：Dan Cuellar 在担任Zoosk的测试经理时遇到了iOS应用程序测试的问题，意识到需要一种更好的方法来自动化测试过程。

2012年：Dan在Selenium大会上展示了他的项目，并进行了闪电演讲。他的演示引起了广泛关注，尤其是Jason Huggins（Selenium的共同创始人）的兴趣。

开源与社区支持

2012年8月：Dan在他的GitHub上发布了C#版本的源代码，并上传了基于Python实现的新版本。

2012年9月：Jason添加了一个Web服务器，并开始通过HTTP实现WebDriver有线协议，使iOSAuto可以从任何语言的任何Selenium WebDriver客户端库编写脚本。

2013年1月：Sauce Labs决定全力支持Appium，并提供更多的开发能力。团队选择使用Node.js作为框架，为Appium的基本架构奠定了基础。

成长与成熟

2014年5月：发布了Appium 1.0，这是Appium发展的一个重要里程碑。此时，Appium已经成为最受欢迎的开源跨平台移动自动化框架。

2016年末：为了保持Appium的开源状态，Sauce Labs将Appium作为一个项目捐赠给了JS Foundation（后来合并到了OpenJS Foundation），确保其在社区中长期地发展。

生态系统扩展

2013年初至2016年：期间，Appium增加了对Android和Selendroid的支持，成为第一个真正的跨平台自动化框架。项目继续吸引用户和贡献者，功能不断丰富，错误得到修复，稳定性也得到了改善。

Appium 2.0发布

2023年：Appium 2发布，重点放在将Appium作为一个生态系统而不是单一项目上。任何人都可以开发和共享驱动程序和插件，这为实现iOS和Android之外的平台自动化开发开辟了无限的可能性。

持续发展

自成立以来，Appium一直由不同的个人和组织指导，并且曾经用三种不同的编程语言实现过。随着Appium加入OpenJS Foundation，它持续获得来自全球开发者社区的支持，不断发展以满足新的需求和技术趋势。

Appium的历史反映了它从一个小型实验性项目成长为一个强大的、广泛采用的工具的过程，同时也体现了开放源码的力量以及社区合作的重要性。今天，Appium仍然是移动应用自动化测试领域的重要参与者，支持着数以千计的应用程序的开发和测试工作。

2.1

优点与缺点

优点

跨平台支持：

Appium支持iOS、Android和Windows应用程序的自动化测试，这意味着你可以用同一套API来编写针对不同平台的测试脚本。
无需重新编译应用：

测试人员不需要访问应用程序的源代码或对应用程序进行任何修改就可以直接进行自动化测试，这使得它非常适合用于黑盒测试。
使用WebDriver协议：

Appium基于W3C WebDriver标准构建，允许用户利用现有的Selenium WebDriver客户端库来编写测试脚本，从而简化了学习曲线，并且可以与现有的CI/CD工具链无缝集成。
丰富的社区支持：

由于其开源性质，Appium拥有一个活跃且庞大的开发者社区，提供了大量的插件、扩展和其他资源，帮助解决常见问题并加速开发过程。
灵活性和可扩展性：

支持多种编程语言（如Java, Python, Ruby, JavaScript等），并且可以通过自定义驱动程序和插件来适应特定需求。
强大的UI元素识别能力：

利用内置的定位策略（例如通过XPath、ID、Accessibility ID等）来识别屏幕上的UI组件，提供稳定的元素查找机制。
良好的文档和支持：

官方网站提供了详尽的文档和指南，包括安装说明、示例代码以及最佳实践建议。

缺点

性能问题：

在某些情况下，尤其是在复杂的应用场景中，Appium可能会表现出比原生工具更慢的速度，这是因为它依赖于多个层之间的通信（比如从客户端到服务器再到设备）。
初期设置较为复杂：

尽管有详细的文档，但初次配置环境（特别是对于初学者）可能需要花费一定的时间去理解和解决问题，例如配置Appium Server、正确安装依赖项等。
对WebView的支持有限：

虽然Appium已经增强了对WebView内容的操作能力，但在处理混合模式（native+web）应用时仍然可能存在挑战，特别是在确保稳定性和速度方面。
依赖外部服务和工具：

Appium本身并不包含所有必要的功能；它经常需要与其他工具和服务一起工作，例如模拟器/真机管理工具、报告生成工具等，这增加了整体架构的复杂度。
版本兼容性问题：

随着操作系统版本更新和技术栈的发展，可能会遇到新旧版本间的兼容性问题，导致测试脚本需要定期维护以保持最新状态。
不稳定的行为：

在某些情况下，Appium可能会出现不稳定的行为，比如偶发性的崩溃或无法可靠地执行某些命令，这些问题通常与底层平台的变化有关。

总的来说，Appium是一个强大而灵活的工具，适合那些希望在一个平台上同时测试iOS和Android应用程序的企业和个人开发者。然而，了解它的优势和潜在限制可以帮助你做出更好的决策，并为可能出现的问题做好准备。

2.3

核心概念

Appium作为一款强大的移动应用自动化测试框架，有几个核心概念对于理解和使用它是至关重要的。以下是Appium的一些关键概念：

WebDriver协议：

Appium基于W3C WebDriver标准构建，这是一个浏览器自动化接口的标准。它允许开发者通过HTTP请求来控制浏览器或移动应用程序的行为。WebDriver API提供了丰富的命令集，用于模拟用户与应用的交互，如点击、输入文本等。
Appium Server：

Appium Server是Appium的核心组件之一，它充当客户端（测试脚本）和移动设备/模拟器之间的中间件。服务器接收来自客户端的命令，然后将这些命令转换为适合目标平台的本地驱动程序（例如XCUITest Driver for iOS, UiAutomator2 Driver for Android）可以理解的指令，并执行相应的操作。
客户端库（Client Libraries）：

为了方便地编写测试脚本，Appium支持多种编程语言的客户端库，如Java、Python、Ruby、JavaScript (Node.js) 等。这些库实现了WebDriver协议，让开发者可以用自己熟悉的语言编写自动化测试。
Desired Capabilities：

Desired Capabilities是一组键值对参数，用来配置测试会话的属性。它们告诉AppiumServer关于要启动的应用程序的信息，例如平台名称（iOS或Android）、设备信息、应用程序路径等。这些设置在创建一个新的测试会话时提供给Appium Server。
驱动程序（Drivers）：

驱动程序是负责与特定操作系统进行通信的部分。对于不同的平台（如iOS、Android），Appium使用不同的驱动程序来执行自动化任务。例如，UiAutomator2用于Android，而XCUITest则用于iOS。每个驱动程序都有自己的特点和能力，以适应各自平台的独特需求。
元素定位（Element Locators）：

元素定位是指如何在应用程序界面上找到UI组件。Appium提供了多种策略来定位元素，包括但不限于ID、XPath、Accessibility ID、类名等。选择合适的定位策略对于确保测试的稳定性和可靠性至关重要。
插件系统（Plugin System）：

从Appium 2.0开始引入了插件系统，使得扩展Appium功能变得更加容易。插件可以添加新的命令、改变现有行为或者集成第三方服务。这为定制化和增强Appium的能力提供了极大的灵活性。
平台独立性（Platform Independence）：

尽管Appium本身需要根据平台的不同使用不同的驱动程序，但它设计成尽可能保持跨平台的一致性。这意味着你可以在不同平台上使用相似的API调用，减少了学习成本并提高了代码复用率。
混合应用支持（Hybrid Apps Support）：

对于混合应用（即包含原生和Web内容的应用），Appium能够切换上下文，在原生视图和WebView之间无缝切换，以便测试不同部分的功能。

理解上述核心概念有助于更好地掌握Appium的工作原理及其使用方法，从而更有效地进行移动应用的自动化测试。

UI Automator简介

3.1

发展历史

UI Automator是Google为Android平台开发的自动化测试框架之一，首次发布于2012年。它的设计目的是为了简化Android应用的UI测试流程，并允许开发者和测试人员在无需了解应用程序内部结构的情况下对应用进行黑盒测试。

随着Android系统的不断发展，UI Automator也经历了多次迭代，以适应新的API级别和功能需求。尽管如此，在2021年Google I/O大会上，Google宣布了UI Automator将逐渐被Espresso取代作为官方推荐的UI测试工具，但UI Automator仍然可以用于跨应用测试等特定场景。

3.2

优点和缺点

优点

黑盒测试：

UI Automator不依赖于应用程序的源代码或内部实现细节，这使得它非常适合用来测试第三方应用或者当您不想暴露内部逻辑时。
跨应用测试：

与仅限于单个应用内的Espresso不同，UI Automator可以跨越多个应用边界执行操作，这对于测试涉及多个应用之间的交互的用例非常有用。
稳定性：

由于直接运行在设备上并使用系统级服务，UI Automator提供的测试通常比较稳定，不容易受到应用重启等因素的影响。
类型：

UI Automator能够识别并操作各种标准的Android UI组件，如按钮、文本框、列表等。

缺点

性能问题：

相较于Espresso，UI Automator可能会稍微慢一些，尤其是在复杂的布局中查找视图元素时。
WebView限制：

对于包含WebView的应用，UI Automator不能直接与网页内容交互，需要额外的方法来处理这类情况。
更新频率较低：

因为不再是最主要的官方推荐测试工具，所以UI Automator的更新和支持可能不如以前频繁。

3.3

常用方法

UI Automator提供了丰富的API来帮助用户创建强大的自动化测试脚本。以下是一些常用的API方法：

UiDevice: 提供了对整个设备状态的操作接口，例如点击屏幕上的任意位置、按返回键、获取当前窗口信息等。

UiDevice.getInstance().pressHome(); // 按下Home键

UiObject: 表示一个具体的UI元素，可以通过属性（如resource-id, text）来定位，并且可以对其执行一系列动作（如点击、长按、输入文本等）。

UiObject button = new UiObject(new UiSelector().text("Submit"));button.click();

UiCollection: 用于遍历和操作一组相似的UI元素，比如列表项。

UiCollection list = new UiCollection(newUiSelector().className("android.widget.ListView"));UiObject item = list.getChildByText(newUiSelector().className("android.widget.TextView"), "Item Name");

UiScrollable: 当UI元素不在屏幕可见范围内时，可以使用此对象来滚动视图直到目标元素出现。

UiScrollable scrollable = new UiScrollable(newUiSelector().scrollable(true));UiObject element = scrollable.getChildByText(newUiSelector().className("android.widget.TextView"), "Desired Text");element.click();

UiSelector: 是一个构建器类，用于定义要查找的UI元素的选择条件，可以组合多个属性来精确定位。

UiObject checkBox = new UiObject(newUiSelector().resourceId("com.example:id/checkbox").checked(false));checkBox.click();

通过这些API，大家可以构建出不同场景下的测试用例，来保证我们应用程序的稳定性。

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