基于monkeyrunner的Android應用自動化測試框架的研究

王佳明 駱德漢

摘要：針對Android手機應用軟件測試，提出了基于monkeyrunner框架的自動化測試解決方案。對于Android手機常用的測試場景給出了具體的實現方法，測試結果表明，通過基于monkeyrunner的Python腳本實現測試用例自動化，減少了重復和煩瑣的手工測試，提高了Android手機應用測試的效率，節約了人力成本，縮短了軟件開發周期。

關鍵詞：Android;自動化測試框架;monekyrunner;Python

中圖分類號：TP311.1

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）34-0234-03

1 背景

自2011年以來，Android -直是全球最暢銷的智能手機操作系統，截至2018年12月，Google Play商店擁有超過260萬個應用程序[1]。隨著手機應用的功能越來越復雜，更新迭代越來越快，傳統的手工測試已經不能滿足要求，Android手機應用自動化測試的需求越來越迫切。自動化測試是把以人為驅動的測試行為轉化為機器執行的一種過程[2]，通過所開發的軟件測試工具、腳本等來模擬用戶行為，按照事先設計好的路徑，完成固定的流程和操作，實現替代人工重復性的工作。相對于手工測試，自動化測試具有良好的可操作性、可重復性和高效率等特點。軟件自動化測試是提高測試效率、覆蓋率和可靠性等的重要手段，它是軟件測試不可分割的一部分。常用的Android自動化測試框架有monkey，monkeyrnner，Robotium，UIAutoma-tor等，本文主要介紹基于monkeyrunner框架的Android應用自動化測試。

2 monkeyrunner簡介

monkeyIunner提供了一個API，可以通過這個API在An-droid代碼之外控制Android設備或模擬器，通過monkeyrunner，可以編寫自動化測試腳本程序去安裝一個Android應用程序或測試包并運行它，向它發送模擬擊鍵，截取它的用戶界面圖片，并將截圖存儲于工作站[3]。monkeyrunner API可以跨多個設備或模擬器，可以在同一時間接上所有的設備或一次啟動全部模擬器，也可以用程序啟動一個配置好的模擬器，運行一個或多個測試，然后關閉模擬器。由于monkeyrunner是一個API工具包，可以基于PYthon模塊和程序開發一整套系統，以此來控制Android設備。

monkeyrunner API由三個模塊組成，分別為MonkevRunner，MonkeyDevice，Monkeylmage。MonkeyRunner提供了將monkev-runner連接到設備或模擬器的方法，它還提供了為monkeyrunner程序創建UI以及顯示內置幫助的方法;MonkeyDevice提供了安裝和卸載軟件包，啟動Activity以及向應用程序發送鍵盤或觸摸事件的方法，還可以使用它來運行測試包;Monkeylmage提供捕獲屏幕，將位圖圖像轉換為各種格式，比較兩個Monkeylmage對象以及將圖像寫入文件的方法[4]。

3 開發環境搭建

本節主要介紹怎樣在Windowsl0 64位操作系統下搭建Android開發環境，需要提前準備好JDK（Java Development Kit），SDK（Software Development Kit）和Python安裝文件。根據作者的經驗，JDK和SDK安裝過程相對簡單，主要是安裝完成后配置相應的環境變量略顯復雜，因此下面主要介紹JDK和SDK環境變量的配置。由于Python安裝和配置都很簡單，且相關資料很多，在此不再贅述。

3.1 JDK環境變量的配置

JDK是Java語言的軟件開發丁具包，它是整個Java開發的核心，它包含了Java的運行環境，Java工具和Java基礎的類庫[5]。在電腦上安裝好JDK后，按照下面的步驟配置JDK的環境變量。

Step 1：鼠標右鍵點擊“我的電腦”圖標，選擇屬性一高級系統設置一高級一環境變量。

Step 2：新建系統變量，變量名為：JAVA_HOME，變量值為：C：＼Program Files＼Java＼j dkl.8.0_191，也就是安裝JDK的根目錄。這里需要注意的是，每個人JDK安裝路徑可能不一樣，需要根據自己JDK實際安裝路徑填寫，如圖2所示。

3.2 SDK環境變量的配置

Android SDK.即Android軟件開發工具包，是軟件開發工程師用于為特定的軟件包、軟件框架、硬件平臺、操作系統等建立應用軟件的開發工具的集合。為Android提供了必要的API庫和開發工具來構建，測試和調試應用程序[6]。簡單來講，An-droid SDK可以看成用于開發和運行Android應用的一個軟件。SDK不需要安裝，將下載好的SDK壓縮包解壓到本地電腦相應的目錄下即可，然后按照下面的步驟配置SDK的環境變量。

Step 1：鼠標右鍵點擊“我的電腦”圖標，選擇屬性一高級系統設置-高級一環境變量。

Step 2：新建系統變量，變量名為：ANDROID_HOME，變量值為：D：＼android-sdk_r24.4.1-windows＼android-sdk-windows，也就是前面提到的SDK壓縮包解壓到本地電腦后的路徑。

Step 3：修改系統環境變量Path，在Path中新建%AN-DROID_HOME% ＼platform-tools和%ANDROID_HOME% ＼tools，如圖5所示。

4 自動化測試實例

本文測試所用手機為酷派cooll dual，型號為C106-9，手機Android版本為6.0.1。測試電腦為Windowsl0 64位操作系統，所有測試腳本都是基于Python 3.7.0開發。在進行測試之前，請將手機通過數據線連接至測試電腦，確保手機進入開發者選項且允許USB調試，并允許安裝來自未知來源的應用和后臺安裝應用。

4.1 自動化實例一

實例一測試用例：實現自動安裝手機QQ，并卸載手機中已經安裝好的新浪微博。

4.1.1測試腳本代碼

測試腳本代碼如下，將其保存為install_uninstall.py至電腦d：＼scripts目錄下。

4.1.2 執行測試

將手機通過數據線連接至電腦后，在電腦cmd中執行：monkevrunner d：＼scripts＼install_uninstall.py，如圖7所示。

4.2 自動化測試實例二

實例二測試用例：實現手機QQ的自動啟動和登錄，默認用戶名為‘123456，密碼為‘654321。

4.2.1 測試腳本代碼

測試腳本代碼如下，將其保存為login.py至電腦d：＼scripts目錄下。

4.2.2 執行測試

將手機通過數據線連接至電腦后，在電腦cmd中執行mon-keyrunner d：＼scripts＼login.py，如圖9所示。

4.3 自動化測試實例三

實例三測試用例：實現抖音的自動啟動和自動劃屏播放下一個視頻的功能，并將每個視頻截屏后保存至本地電腦。

4.3.1 測試腳本代碼

測試腳本代碼如下，將其保存為douyin.py至電腦d：＼scripts目錄下。

4.3.2 執行測試

將手機通過數據線連接至電腦后，在電腦cmd中執行：monkeyrunner d：＼scripts＼douyin.py.如圖11所示。

5 結束語

本文提出了一種基于monkeyrunner框架的Android應用自動化測試方案，根據Android常用的測試場景給出了具體的實現方法，這些方法可以廣泛適用于Android手機應用的功能測試以及回歸測試等。當然monkeyrunner也有它的不足，例如點擊和拖拽方法需要獲取坐標，但坐標依賴于手機屏幕分辨率，如果手機屏幕分辨率一旦改變，就會使得相應的操作可能無效，因此monkeyrunner腳本代碼的復用率和可移植性比較差，這時就需要尋求其他更好的測試方案。

參考文獻：

[1] Android （operating system）[EB/OLl. https：//en.wikipedia.org/wi-ki/Androidjoperating_system）.

[2]李龍，李向函，馮海寧，等.軟件測試實用技術與常用模板[Ml.北京：機械工業出版社，2010.

[3] monkeyrunner[EB/OL]. https：//developer. android. com/studio/test/monkeyrunner.

[4]許奔.深入理解Android自動化測試[M].北京：機械工業出版社，2016.

[5]支艷強，謝文閣，王麗麗.基于JDK的Java集成開發環境的設計和實現[J]‘大眾科技，2011（9）：9.

[6]周宇，尹生強，王冬青，等，基于Eclipse和Android系統的App開發平臺搭建研究[J].青島大學學報：工程技術版，2016，31（3）：50.

【通聯編輯：謝媛媛】

收稿日期：2019-10-08

作者簡介：王佳明（1984-），男，湖北洪湖人，碩士研究生，主要研究方向為軟件測試。