狠狠地聊一下UI自动化测试

甜甜酱

我发现了，大家极度关心自动化测试，尤其是UI自动化测试，虽然现在作为专项测试，离开这些越来越远了，但总能遥想以前，我总能想起自己做nokia的WindowsLive的ui自动化，做web的自动化测试，后面加入腾讯，写过pc的自动化，作为早期的终端测试，做android的自动化，然后mac的，然后ios。 先不说有多少成功经验，但是确实有一些感悟，现在分享给大家，希望能帮助大家思考，少走弯路。

*UI自动化测试的真实价值




测试生命中三大幻觉:

今天能发布
明天能发布
UI自动化实现了，测试就可以不用测了
正正是第三点赋予了ui自动化测试错误的价值。让UI自动化测试验证UI, 利用图片比较去做自动验证，甚至利用截图定位按钮。真是找死的节奏呀。 现在我带大家认识下它的真正价值。

1. 验证逻辑而非UI
UI的验证会引入大量的不稳定因素。换句话说，像当年的测试大牛段念说的，你跑过了UI自动化，你就相信没问题了吗？不会相信，原因是啥？因为聪明的你会发现，你验证的东西越多，例如界面的每个按钮，颜色，排布，互联网应用变化最大的就是UI, 你的用例就越不稳定，所以你最终肯定不会验证全部UI。那结果就是"然并卵"了, 你根本不会相信这个用例真的通过了。因此给大家定个UI自动化能做的，验证逻辑（另外一种说法，说这种叫功能自动化）。什么叫验证逻辑？例如验证qq是否登录成功，验证到了好友列表，就是登录成功，甚至有登录成功的日志都可以，怎么稳定怎么行。

2.代替大量的UI重复操作
简单来说就是UI自动化你要投入5元，只是执行4次，每次赚5毛的话，那你还亏3元的问题。什么时候会大量呢？像手Q, 编译百个市场的包，每个包要验证核心功能。或者像性能ui自动化监控，同一个用例为了多次采样，也会执行多次。还有每日构建，集成，都可以。关键点就是用次数来增加价值，UI自动化能帮你确保不出死人的问题，如登录不了，登录了又卡死，或者是监控UI之外的其他，如性能。这些都有机会让其价值高于成本的。

*最大难点，维护
无间道: 出来混，迟早要还的。 这句话，最好用来说明，为什么自动化测试构造得越快越随便，未来的维护成本也就越大。更甚者，脚本依赖录制得来的，也是找死的节奏。 无数的故事告诉我，很多UI自动化都是死在一开始就写或者录一堆脚本，结果每天都要花大量时间排查错误，错误有脚本错误，有功能的变更，有bug，甚至问题是随机出现的，但是无论你的问题或者是功能的问题，反正你排查错误的时间是花进去了，哪怕你不用改脚本。所以这里看来，

要解决维护的难点，终极招数就是不要碰UI自动化。其实很多大牛都是说不要做ui自动化的，或者这个事情不是最高优先级，但是现实是，大家都做了，优先级还不低。所以我当然不说不做了，要做就只能要狠狠地干一场，要成功，不要失败。下面给大家有两点建议，一是策略，二是技术。

策略上，维护成本的控制，脚本要慢慢上，先做核心的BVT，人均维护的脚本1~2个，定目标，如稳定运营1个月，后面增加的脚本要在测试环境稳定跑上一周，才能切换到正式环境。 组织培训，知识分享，分享写自动化遇到的坑，沉淀最佳的实践，让大家知道写UI自动化也是在自我提升，而不是简单的工作任务。

技术上，降低维护成本的方法，

1.脚本里不要有坐标，图像识别这些，想都别想，想都别想，想都别想！这些都是不稳定的因素。

2.脚本里不要有sleep。sleep就是UI自动化的稳定性的克星，绝对不能有。一方面，如果帮助建立或者直接使用UI自动化测试等待界面稳定的阻塞方法，例如waitForIdle，等待控件出现和消失的方法，如waitForInvisiable之类的。另外一种，就是封装一个timeout的类，里面包含重试和sleep的策略，让脚本直接使用。反正，不要看到sleep。

3.要用脚本要基于面向对象。脚本不需要编译，调试方便，学习门槛低，像python，能使用的库也丰富。所以自动化测试最佳的使用Python，再配合pydev，用起来还是很舒服的。而说到面向对象，它有个作用，就是通过隔离变化来提升代码的可维护性。说多了，可能你都不明白， 我举个例子来说说, 用了面向对象的UI自动化脚本的样子(python的哈）。

qqApp = Application("QQ")
loginPanel = qqApp.launch()
buddylistPanel = loginPanel.login("27373636","ffssdd")
aioPanel = buddylistPanel.findAndOpenAIO("28282828")
aioPanel.sendMsg("hi")
好，这个伪脚本，有什么特点呢？对，没有见到控件。控件要封装到界面类里面。具体一下说，自动化脚本的隔离变化基本上可以分四个层次，
a. 用例逻辑，通常有个用于继承的TestCaseBase， 用来封装用例的逻辑，类似teardown, setup，run之类。
b. 业务逻辑，通常就是继承TestCaseBase，用例实现的本身。封装业务逻辑的变化。c. 界面逻辑，通常就是界面类，例如上面的LoginPanel。隔离了控件与业务逻辑，让控件位置，ID的变化，可以控制在界面类中。
d. 控件驱动，通常就是基本的获取控件树，检索控件。封装控件获取方式。

3.控件定位要用类似XPath的方式。这种方式的好处就是方便阅读，把复杂的位置描述封装到一条短短的字符串里面了。（有写朋友误会了，是XPATH, 是类似XPATH的东西，但是要把他比较复杂的部分去掉，只支持属性，节点的简单定位就行。不然跟正则表达式一样，又是一对学习成本了）

4.通过分Step的脚本化繁为简。UI自动化脚本都有个特色。长～！一个脚本通常我们希望验证好几点，登录，打开聊天窗口就不容易了，因此除了验证发消息，我们还希望可以发图，发表情，那么这个时候，最好可以把用例分割成几个Step。出了问题，就集中排查某个Step的日志就OK了。补充一下， 大家肯定想个一个问题，每个用例都要独立的，要互不影响，重新登录，为了稳定，多补点时间我不在意，但是现实你有发现这些时间会增加用例出错之后的修复，验证的时间成本。所以“分Step”无疑意思是给大家一个合并用例来提升用例执行速度，但是又不影响用例与用例之间的独立性。

5.不要再给UI操作/验证本身压力了。例如输入文本这些操作，也没有必要用键盘事件来触发，如果你是注入方式的，获取到控件对象，直接setText吧，这样会稳定很多。还有端到端的UI自动化，如QQ发消息到另外一端的QQ的测试，我们就可以利用网络协议，发送消息，另外一端用UI验证接收消息。

6.定时重启手机和，出错的用例再跑一次，可能会帮助回避一些问题，可以做。但是不能以此来麻木自己对错误的敏感的感觉。

7. 稳定你的环境，这些环境包括网络，系统，账号资源，电脑/手机。
a.网络, 假如我们的UI自动化是验证功能逻辑的，那网络就一定要被牢牢地控制，独立的路由器，并且监控着网络情况，如果存在严重的丢包和断连，这信息一定要及时同步出来，甚至可以自动控制你的用例，在网络差时暂停，网络回复后再跑。

b. 系统, 系统经常有各种更新的弹窗，特别是IOS。利用网络，屏蔽这些无用的推送把。android则是找个稳定的ROM。
c. 账号资源，有很多软件账号资源都是不能重用的，或者重用了之后，用例之间会相互影响。这里需要有账号资源池的概念，类似SVN, 通过CGI, 来取了资源，可以加锁，还回去，再解锁。
d. 手机与电脑，肯定不能长时间运行，不然他们也会发脾气。所以定期重启手机和电脑，似乎是必不可少的一步。

*UI自动化测试的未来
有很多人问, UI自动化应不应该投入，有没有前途。这个问题没有绝对的，要看项目的类型，像做Android手机的，因为项目相对来说比较稳定，CTS本身就有一定的用例量，几千个UI自动化测试，都能维护过来，而且通过率极高。做前端应用的，像我们PC QQ，开发在控件唯一标识的问题上，给予了不少支持，因此用例的量和稳定性也是非常高。说虚一点的，如果这个事情至上而下都是支持的，想做的，投入的方向没有错，价值认识正确，肯定是有积极的产出的。另外，UI自动化是测试生来无法回避的一种能力，可以不依赖他，但是你需要他。

下面我们来开开脑洞，大家有木有想过用例可以生成，生成用例自动化：


描述好Action和State生成的Map
最简单的用例生成就是基于数据驱动的自动化测试，生成基于不同的数据输入的用例。当然，用例的逻辑肯定要是一致的，就如QQ的状态变更能力，用例用选择输入不同的状态变更，如离线，繁忙，在线等等，最后检查状态栏的情况。如果输入之间有排列组合的关系，则可以利用pairwise来减少用例的个数，但是保持一定的覆盖率。

另外一种用例生成，则是用例逻辑的自动生成，想想，只要定义好每个Action在不同状态下切换到的新状态，状态机算法就帮助我们生成一系列的用例。这个技术叫MBT, Model Base Testing。现在各种语言都有Model Base Testing的库，跟UI自动化结合起来就可以了。python的就例如pyModel。但是为什么这么好的东西一直没有做起来呢? 1. 入门稍微困难了一点，需要理解一下状态机本身的算法。这个对测试本身的素质要求更高 2. 如果说UI自动化测试的维护大部分在于排错，那么基于MBT的自动化，则排错更加困难了。原因是什么呢？因为脚本逻辑是生成的，所以对于依赖固定逻辑的Assert会变得非常复杂，但是也不是不可行。况且，退一步说，验证CRASH这种简单的Assert是没有问题的。只要能把排查错误的能力在普通UI自动化测试下做到极致，排查时间能够控制在几分钟之内，那么结合MBT当然也就不是梦想了。另外，最能证实可行性的证据，应该就是“即时战略”游戏里面的电脑，他们就是状态机编程的结果，比一个应用复杂得多，都尚且能无差无错的完成。

再开个脑洞，前面说的UI自动化都是长长的用例，所以才有了分Step。但是这些UI自动化测试的用例有没有可能变短，例如我们测试QQ聊天，我们不需要在界面上登陆，我们直接打开就是聊天窗口，甚至里面各种类型的消息都准备好了。要做到这不需要什么，只需要一点，“解耦”，聊天窗口跟别的类的关联是清晰的，简单的。如果能，例如在android，用接口测试操作，获取QQ聊天窗口必须的SKEY等等资源，然后绕过登陆，搜索好友这些步骤，直接起来QQ聊天界面， 简单，快捷，稳定。可惜解耦不是开发天然做到的，需要逼， 国外用来逼的方式就是UnitTest，国内呢？

总结
UI自动化是一种能力，常常无法回避。
UI自动化会给人幻觉，要看清现实与价值。
UI自动化最适合一句话，喜欢是放肆，爱是克制。而克制是UI自动化能发挥作用的关键。