基于monkeyrunner的Android应用自动化测试框架的研究

王佳明 骆德汉

摘要：针对Android手机应用软件测试，提出了基于monkeyrunner框架的自动化测试解决方案。对于Android手机常用的测试场景给出了具体的实现方法，测试结果表明，通过基于monkeyrunner的Python脚本实现测试用例自动化，减少了重复和烦琐的手工测试，提高了Android手机应用测试的效率，节约了人力成本，缩短了软件开发周期。

关键词：Android;自动化测试框架;monekyrunner;Python

中图分类号：TP311.1

文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）34-0234-03

1 背景

自2011年以来，Android -直是全球最畅销的智能手机操作系统，截至2018年12月，Google Play商店拥有超过260万个应用程序[1]。随着手机应用的功能越来越复杂，更新迭代越来越快，传统的手工测试已经不能满足要求，Android手机应用自动化测试的需求越来越迫切。自动化测试是把以人为驱动的测试行为转化为机器执行的一种过程[2]，通过所开发的软件测试工具、脚本等来模拟用户行为，按照事先设计好的路径，完成固定的流程和操作，实现替代人工重复性的工作。相对于手工测试，自动化测试具有良好的可操作性、可重复性和高效率等特点。软件自动化测试是提高测试效率、覆盖率和可靠性等的重要手段，它是软件测试不可分割的一部分。常用的Android自动化测试框架有monkey，monkeyrnner，Robotium，UIAutoma-tor等，本文主要介绍基于monkeyrunner框架的Android应用自動化测试。

2 monkeyrunner简介

monkeyIunner提供了一个API，可以通过这个API在An-droid代码之外控制Android设备或模拟器，通过monkeyrunner，可以编写自动化测试脚本程序去安装一个Android应用程序或测试包并运行它，向它发送模拟击键，截取它的用户界面图片，并将截图存储于工作站[3]。monkeyrunner API可以跨多个设备或模拟器，可以在同一时间接上所有的设备或一次启动全部模拟器，也可以用程序启动一个配置好的模拟器，运行一个或多个测试，然后关闭模拟器。由于monkeyrunner是一个API工具包，可以基于PYthon模块和程序开发一整套系统，以此来控制Android设备。

monkeyrunner API由三个模块组成，分别为MonkevRunner，MonkeyDevice，Monkeylmage。MonkeyRunner提供了将monkev-runner连接到设备或模拟器的方法，它还提供了为monkeyrunner程序创建UI以及显示内置帮助的方法;MonkeyDevice提供了安装和卸载软件包，启动Activity以及向应用程序发送键盘或触摸事件的方法，还可以使用它来运行测试包;Monkeylmage提供捕获屏幕，将位图图像转换为各种格式，比较两个Monkeylmage对象以及将图像写入文件的方法[4]。

3 开发环境搭建

本节主要介绍怎样在Windowsl0 64位操作系统下搭建Android开发环境，需要提前准备好JDK（Java Development Kit），SDK（Software Development Kit）和Python安装文件。根据作者的经验，JDK和SDK安装过程相对简单，主要是安装完成后配置相应的环境变量略显复杂，因此下面主要介绍JDK和SDK环境变量的配置。由于Python安装和配置都很简单，且相关资料很多，在此不再赘述。

3.1 JDK环境变量的配置

JDK是Java语言的软件开发丁具包，它是整个Java开发的核心，它包含了Java的运行环境，Java工具和Java基础的类库[5]。在电脑上安装好JDK后，按照下面的步骤配置JDK的环境变量。

Step 1：鼠标右键点击“我的电脑”图标，选择属性一高级系统设置一高级一环境变量。

Step 2：新建系统变量，变量名为：JAVA_HOME，变量值为：C：＼Program Files＼Java＼j dkl.8.0_191，也就是安装JDK的根目录。这里需要注意的是，每个人JDK安装路径可能不一样，需要根据自己JDK实际安装路径填写，如图2所示。

3.2 SDK环境变量的配置

Android SDK.即Android软件开发工具包，是软件开发工程师用于为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件的开发工具的集合。为Android提供了必要的API库和开发工具来构建，测试和调试应用程序[6]。简单来讲，An-droid SDK可以看成用于开发和运行Android应用的一个软件。SDK不需要安装，将下载好的SDK压缩包解压到本地电脑相应的目录下即可，然后按照下面的步骤配置SDK的环境变量。

Step 1：鼠标右键点击“我的电脑”图标，选择属性一高级系统设置-高级一环境变量。

Step 2：新建系统变量，变量名为：ANDROID_HOME，变量值为：D：＼android-sdk_r24.4.1-windows＼android-sdk-windows，也就是前面提到的SDK压缩包解压到本地电脑后的路径。

Step 3：修改系统环境变量Path，在Path中新建%AN-DROID_HOME% ＼platform-tools和%ANDROID_HOME% ＼tools，如图5所示。

4 自动化测试实例

本文测试所用手机为酷派cooll dual，型号为C106-9，手机Android版本为6.0.1。测试电脑为Windowsl0 64位操作系统，所有测试脚本都是基于Python 3.7.0开发。在进行测试之前，请将手机通过数据线连接至测试电脑，确保手机进入开发者选项且允许USB调试，并允许安装来自未知来源的应用和后台安装应用。

4.1 自动化实例一

实例一测试用例：实现自动安装手机QQ，并卸载手机中已经安装好的新浪微博。

4.1.1测试脚本代码

测试脚本代码如下，将其保存为install_uninstall.py至电脑d：＼scripts目录下。

4.1.2 执行测试

将手机通过数据线连接至电脑后，在电脑cmd中执行：monkevrunner d：＼scripts＼install_uninstall.py，如图7所示。

4.2 自动化测试实例二

实例二测试用例：实现手机QQ的自动启动和登录，默认用户名为‘123456，密码为‘654321。

4.2.1 测试脚本代码

测试脚本代码如下，将其保存为login.py至电脑d：＼scripts目录下。

4.2.2 执行测试

将手机通过数据线连接至电脑后，在电脑cmd中执行mon-keyrunner d：＼scripts＼login.py，如图9所示。

4.3 自动化测试实例三

实例三测试用例：实现抖音的自动启动和自动划屏播放下一个视频的功能，并将每个视频截屏后保存至本地电脑。

4.3.1 测试脚本代码

测试脚本代码如下，将其保存为douyin.py至电脑d：＼scripts目录下。

4.3.2 执行测试

将手机通过数据线连接至电脑后，在电脑cmd中执行：monkeyrunner d：＼scripts＼douyin.py.如图11所示。

5 结束语

本文提出了一种基于monkeyrunner框架的Android应用自动化测试方案，根据Android常用的测试场景给出了具体的实现方法，这些方法可以广泛适用于Android手机应用的功能测试以及回归测试等。当然monkeyrunner也有它的不足，例如點击和拖拽方法需要获取坐标，但坐标依赖于手机屏幕分辨率，如果手机屏幕分辨率一旦改变，就会使得相应的操作可能无效，因此monkeyrunner脚本代码的复用率和可移植性比较差，这时就需要寻求其他更好的测试方案。

参考文献：

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

[2]李龙，李向函，冯海宁，等.软件测试实用技术与常用模板[Ml.北京：机械工业出版社，2010.

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

[4]许奔.深入理解Android自动化测试[M].北京：机械工业出版社，2016.

[5]支艳强，谢文阁，王丽丽.基于JDK的Java集成开发环境的设计和实现[J]‘大众科技，2011（9）：9.

[6]周宇，尹生强，王冬青，等，基于Eclipse和Android系统的App开发平台搭建研究[J].青岛大学学报：工程技术版，2016，31（3）：50.

【通联编辑：谢媛媛】

收稿日期：2019-10-08

作者简介：王佳明（1984-），男，湖北洪湖人，硕士研究生，主要研究方向为软件测试。