【金阳光测试】基于控件核心技术探讨---Android自动化系列（2）---2013年5月

sun888

第一讲分享了下安卓自动化一些概况和一些自动化框架现状和技术能够解决什么样的问题。这次课就深入到android世界里面。遨游、翱翔，深入了解自动化测试核心技术。
        搞过编程开发的同学听到instrumentation这个东西一定不陌生。在android架构里面分四层（最下面是硬件驱动相关抽象层，不是笔者讨论的内容范围），往上面一点是协议栈，也不是讨论的核心，都和c语言相关，一直到第三层框架层（framework）。细分有二：
         A.   android的改良虚拟机dalvik和Runtime（**a运行时环境）。这个我还要稍微解释下（懂的人请跳过），谷歌把**a虚拟机（pc上面的虚拟机）进行改良，进行内存等优化，取消了远程登录等功能，发展成为自己的虚拟机，这样做好处是把每个独立的进程进行虚拟机封装，从而进程崩溃不会影响system进程。保证了安卓系统稳定性。
        B.   Runtime是一个和外部程序的接口（有些地方叫协议）把很多丰富的c++库、3D和2D动画、媒体库、字体库、sqilite等优良的特性引入到上层。
        当一个android系统启动的时候，加载完毕守护进程和一些驱动等等步骤会调用init方法：Android的init进程为SIGCHLD绑定了信号处理函数sigchld_handler()，并创建了一个socket用于接收该函数中发送的socket消息。sigchld_handler()函数只是简单的派送一个消息到该socket。看得头晕的同学请无视他们。你只要记住，c侧的框架层加载完毕，将要调用一个**a层最根上的父类，就是Zygote。英文名字是孵化、受精卵，大意是生孩子。所有的进程都由它产生，它和系统服务结合共同产生ActivityManagerService、WindowsManagerService和DialogservicesManager等，由zygote控制它们和线程binder对象进行通信，共同产生android四大组件（activity、broadcast、services、contentprovide）。在zygote创建process（线程）对象同时，我们终于看到幕后蠢蠢欲动的instrumentation。饶了一大圈的盖世太保终于出现了。它能够在所有组件的初始化之前产生，所有它能够监视所有组件信息、状态、变化、消亡等，当然，在监控之前，它会拿到这些组件的那个上下文引用（context），控制应用程序的多个生命周期；发送UI事件给应用程序；在执行期间检查程序状态。这就是自动化最核心的技术—设计模式之**者模式。
         在操作系统中，应用程序组件是控件的父类，由instrumentation监控和获取信息，然后由instrumentationTestRunner来控制脚本才进行一次自动化测试，你可以在adb shell里面运行这个脚本，或者用eclipse+junit方法来运行脚本，都是可以的。
       这里的Instrumentation类，它能够监视应用程序跟系统的交互。Instrumentation对象会在应用的其他所有组件被实例化之前实例化。需要调用instrumentation类必须继承android.app.instrumentation才能使用它。
         由于android的核心不是app，是activity。这和ios苹果大相径庭。苹果是delegate委托和发送消息机制为主的MVC模型（视图、控制器和模型）详细苹果ios自动化测试文档会在第9讲以后问世，虽然android也有消息，但是安卓的消息一般是传递键值对（key-_value），在安卓里面叫bundle对象，是一种被泛型的字典。这里顺便提下后起之秀winphone 8，它的机制更诡异，是一种墓碑化休眠保存机制（这个winphone自动化和单元测试会在第15讲以后给大家详细剖析）。正因为有了它，winphone为了达到它最好的用户体验，虽然是多线程，但是同一时间只能有一个进行激活状态，正因为如此，它单核的机器性能和效率远远盖过android和苹果。所以说，做了**的操作系统的微软水平真不是盖的，用户体验等等都优越苹果和android，尽管很少人使用。
         好，废话少说，切入正题。Instrumentation会去androidmanifest.XML找里面注册的activity、service等一些组件信息，当然还会包括布局文件layout里面xml的组件和控件在gen文件夹里面生成的R.**a的id搜集并且保存下来，这些id都以0x的16进制的int。可以说是控件的**信息。你要是觉得麻烦，可以用hierarchyviewer去查看，顺便提一下，用这个工具必须得root手机，当然笔者是不提倡把一个好的user版本手机随便刷成root，这里要给买来的普通用户手机正正名，root是打开管理员su权限，让终端使用者有最高权限去操作手机，任何东西都有利有弊，弊端是你同时给了应用程序相对应的权限：比如其他应用程序可以跨进程访问（这在android世界里面是破坏了谷歌的整套设计规则），搞android开发的知道，进程之间不能随便访问和建立通信，除非你打开AIDL绑定的服务接口或者你在编译手机的时候偷偷的把app签名做成系统级别的签名。除此以外，在一般用户权限做了很多限制，大大的保证了你机器稳定性和安全性。但是你要root的话，很多东西就不可控了，表现出来的现象是你手机莫名其妙重启、死机、无响应，或者你操作不当误删除了有用的模块，比如打电话不小心卸载，你就只能去重新刷过机器，所以说，普通用户还是不要随便刷机，因为谷歌压根就不限制你安装应用程序，不像苹果非得越狱才能随意安装应用。
当然你用自动化测试的时候也得在manifest申明，如下图
                        
          第一个红箭头这个带.的ResultActivity前面省略了命名空间（android叫包名），因为就一个包，当然在真正测试demo里面，大家还是要新建一个包名+test，测试完毕删除就好；
          第二个uses-library，因为现有的基于控件的instrumentation和后续给大家介绍的Robtium框架，是封装了instrumentation的，都不能单独进行测试，必须配合junit4（junit3已经废弃，尽管能用，但是高级功能和annotation等需要junit4，这是一个元数据，也就是解释数据的数据，不明白的同学可以网上搜索下，不是这次的重点。（这个具体使用会在第5篇以后详细介绍））框架一起进行测试，所以这条语句就是为了导入junit包，让结果运行在junit框架里面。
         第三个红箭头就是盖世太保，有了它我们就可以随时调用和给你见到布局文件的菜单进行操作了，都不需要开权限，当然你得统一签名，因为测试源代码我们有，这步省略，（后面第7章会教大家不用源代码的方法），你可以点击，断言，back等都是可以的。
         到此为止，自动化核心技术之一---基于控件的精髓就在此。以后大家别见市面上有多少种android自动化工具吹嘘：可以远程控制、可以鼠标控制手机、可以自动录制脚本。是，但是不是他们本事高强，其实都是调用了谷歌封装instrumentation，所以厉害的还是谷歌，并不是做自动化工具的人，不相信的同学可以关注我后续的讲座，我也随便整合一个所谓的框架来运行自动化脚本，做测试工作中的项目，到时候请大家拍砖。^_^（除了另外一种自动化核心技术---ORC和元素识别，会在第7篇以后给大家揭秘）
         这次技术分享就到这里，第三讲主要给大家分享自动化测试鼻祖Monkey 的原理和灵活使用它的一些高级法则，灵活运行它可以对测试起到很大的帮助。