1. UiAutomator测试框架研究与实践
1.1 UiAutomator 简介：
它是一个Android自动化测试框架，是谷歌在Android4.1版本发布时推出的一款用Java编写的UI测试框架。它只能用于UI也就是黑盒方面的测试。所以UiAutomator只能运行在4.1以后的版本中。其最大的特点就是可以跨进程操作，我们可以使用uiautomator框架提供的一些方便的API来对安卓应用进行一系列的自动化测试操作，如点击、滑动、键盘输入、长按以及常用的断言方法等。可以替代以前繁琐的手工测试。
下面总结一下该框架的几个优点:
- Google自家推出的，其稳定性和后续的维护更新可以得到保障，运行时也有更多的权限。
- 可以跨进程操作，这点比起其它基于instrumentation框架的自动化工具如Robotium是无法直接做到的。
- 运行速度快。
缺点：
- 不支持Android4.1以下的版本。
- 不支持Webview，所以一般无法对浏览器应用进行测试。
1.2 UiAutomator 框架原理分析：
首先，UiAutomator是Google参考微软的UiAutomation提供的一套用在Android上的自动化测试框架。基于Android AccessilibilityService提供。那么至于什么是AccessilibilityService，在这里简单介绍下：Android AccessilibilityService，是一个可访问服务，它是一个为增强用户界面并帮助残疾用户的应用程序，或者用户可能无法完全与设备的交互。举个简单的例子，假如一个用户在开车。那么用户就有可能需要添加额外的或者替代的用户反馈方式。其应用方式一般有两种：
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第一种方法是：UiAutomatorView + monkey。它与hierachyview + monkey差不多。其区别是：UiAutomatorView通过ADB向设备侧发送一个dump命令，而不是建立一个socket，下载一个包含当前界面控件布局信息的xml文件。相比较hierachyview下载的内容而言，该文件小很多。因此，从效率上讲，这种方法比第一种应用模式快很多。
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第二种方法是： 直接调用UiAutomator框架对外提供的API，主要有UiDevice、UiSelector、UiObject和 UiScrollable等。其原理与第一种方式即HierachyView + Monkey差不多。其过程大致是：首先，UiAutomator测试框架通过Accessibilityservice，获取当前窗口的控件层次关系及属性信息，并查找到目标控件。若是点击事件，则计算出该控件的中心点坐标。其次，UiAutomator通过 InputManager.getInstance().injectInputEvent隐藏接口来注入用户事件（点击、输入类操作），从而实现跨进程自动化的目的。
UiAutomator对外还提供了UiAutomatorTestCase、UiDevice、UiSelector、UiObject、UiCollection、UiScrollable等重要的类，其各自的作用如下：
UiAutomatorTestCase ：这个类是继承自Junit TestCase （Junit），对外提供setup、teardown等，以便初始化用例、清除环境等。所以我们在编写的UiAutomator 的脚本时一般都要继承这个类，这样就可以直接使用它的一些方法和Junit单元测试框架中的Assert断言机制。
UiObject ：UiObject可以代表页面的任意元素，但它的各种属性定位通常是通过UiSelector这个类来辅助完成的。
UiDevice ：在测试时可以通过getUiDevice() 来实例化UiDevice对象去对设备进行各种控制，如唤醒屏幕，锁屏，点击Home, Back，Menu键等等。
UiSelector : 主要是通过一定查询方式，可以通过UiSelector对象去定位UI元素。如果发现多个满足条件的控件则会返回第一个控件,在使用UiSelector的时候可以组合使用多个属性来定位具体的控件，还可以使用childSelector()函数来嵌套UiSelector对象。
UiCollection： UiCollection一般与UiSelector连用，如它的构造函数也要求提供UiSelector: UiCollection(UiSelector selector)。它的API较少，主要用以从Uiselector筛选出的元素集中挑出所要的元素:getChildByDescription(), getChildByInstance(), getChildByText() ,以及统计元素集的个数getChildCount()。
UiScrollable：UiScrollable 用来表示可以滑动的界面元素,其继承关系为UiObject -> UiCollection ->UiScrollable。但UiAutomator的实现方式与HierachyView+Monkey有很大不一样。以控件点击操作为例，其实现流程大致如下：
- 定义一个点击对象Object，该对象则通过UiSelector对象定位到具体的控件。而UiSelector则通过UiAutomatorBridge（它可看做是UiSelector与AccesibilityService之间的连接器），将查询内容（AccessibilityNodeInfo）和输入事件（AccessibilityEvent）传给AccessibilityService。实际业务过程比这复杂的多。这样，就实现了对某个控件的查找或点击操作。备注：AccessibilityEvent，所有可操纵的UI元素都定义为一个AccessibilityEeventt；AccessibilityNodeInfo指视窗中的组件树节点。