主要讲述搜狐视频开源项目APP自动化遍历的架构及技术实现。从为解决测试痛点而产生全自动测试想法，到自动遍历思路的诞生；从代码实现过程中遇到的棘手问题，到寻找解决方案的过程；从代码结构的组成，到其功能在测试过程中的应用策略。同时讲述搜狐视频自动化工具——小王子的其他功能模块如何在兼容性测试、稳定性测试、功能测试、回归测试等多种测试过程中发挥其作用价值。

11月24日网络安全专场上，搜狐视频高级测试开发工程师何畅分享了《APP自动遍历程序的技术实现》演讲，介绍了自动化测试工具小王子。
搜狐视频高级测试开发工程师何畅主要讲述了搜狐视频开源项目APP自动化遍历的架构及技术实现。从为解决测试痛点而产生全自动测试想法，到自动遍历思路的诞生；从代码实现过程中遇到的棘手问题，到寻找解决方案的过程；从代码结构的组成，到其功能在测试过程中的应用策略。同时讲述搜狐视频自动化工具——小王子的其他功能模块如何在兼容性测试、稳定性测试、功能测试、回归测试等多种测试过程中发挥其作用价值。

APP自动遍历技术

首先讲一下自动遍历这个模块， 为什么今天要把自动遍历这个模块拿出来单独讲讲，在做自动化测试工具研发的时候，可能都遇到这样的问题：研发好这个工具以后，在推广的过程中可能会遇到一些阻碍。因为测试同学可能有自己固有的测试方法，可能比较熟练。而且测试任务比较繁重，在这种环境下让他们再去学习其他自动化测试工具，这无形之中给他们带来一些压力，所以他们内心可能是拒绝的，于是就像做一个这样的一个功能，只要点一个开始按钮或者简单的设置就能让它自动完成一个测试。测试之后还能给出一定的测试结果，这样他们就没有额外学习的压力了，很容易的用这个自动化测试工具去帮助他们解决测试的问题。所以自动遍历的需求就这样诞生了。

其次，在做自动遍历之前，做了一些技术调研，发现网上的这些资料并不是很完整，都是一些零零碎碎的，所以想把一些经验分享给大家。

自动遍历到底有什么功能，首先它可以针对APP内所有的控件遍历点击一遍，其次在每一步点击过程中会记录截图，并且提取出一些出错图片；黑名单机制，能够过滤掉不想点击的控件，在测试的同时可以兼顾性能测试，能够实时记录内存、CPU等等这些性能信息。在测试结束之后会输出excel报告日志，能够统计在遍历过程中的一些点击情况，以及崩溃或者异常的信息。

整个过程是通过安卓自带的Uiautomator框架来完成的，通过QT去编写界面，最后通过java去完成算法的实现。

自动遍历的基本架构主要分成三层，交互界面层，业务逻辑层和数据层。交互界面包括设备管理APP列表的管理，系统的设定以及最后显示界面等等。通过交互接口去和业务逻辑层的算法进行交互，这个业务逻辑层包括遍历顺序，列表的维护以及黑名单的算法等等。最后数据层主要对日志和截图进行抓取，对于性能信息进行统计最后合成报告。

其中最重要的一层就是业务逻辑层，这一层也是通过三块来完成的，adb、Uiautomator框架和java的原生代码，其中adb这一块主要做的是信息的导出； Uiautomator的框架就是自动化的开源框架，它可以完成控件的操作比如点击、滑动、截图之类的；java这一块做的是文件的处理，线程的管理等等一些逻辑。

在研发过程遇坑无数，比如界面怎么去标记，控件如何去识别。遍历顺序采用深度遍历还是广度遍历等等。接下来我把这些经验和大家分享一下：

首先是标记界面和Tab页去重点击，其实这是两个问题，但是这两个问题是通过一种方法来实现的，先说这个标记界面，目前用的比较多的标记界面的方法就是用图片来标记界面，看一下两幅图片的变化阈值是不是发生变化，再通过阈值变化的程度确定界面是否发生变化。一开始我也尝试用这种方法，但是也遇到一些问题，图象处理算法是比较复杂的，还有阈值问题，这个阈值如何判定，变化多少才判定这个界面是变化的，是没有相关的规定的。

其次，还有一种情况，比如一个界面底层没有发生变化，但是上层可能有一个浮层，或者一个弹框，这种情况，认为它到底是变化了，还是没有变化？都不太好去做处理，所以我决定换一种方式。

在解决这个问题的同时，又遇到了第二个问题，就是Tab页去重点击的问题，什么是Tab页去重点击？如右侧的两幅图，这个是搜狐视频旗下的直播产品——千帆直播APP的两个截图，其中对应的是热门和小视频的两个界面。如果以图片做界面识别的话，这两张图片肯定是两个界面了，变化很大。

这两个界面最上方都有Tap页这个控件，都会有热门、小视频、互动这几个按钮。如果在这两个界面中，对于这些控件都进行点击的话，效率是很低的。要把在不同界面中同时包含相同tab页的这种情况进行一个去重点击的优化。他们共同的特点是都在同一个activity中。所以可以用activity来作为页面的标记，进到一个新的页面以后，去判断一下它的activity有没有发生变化，如果发生了变化，肯定界面已经发生变化了，如果这个活动没有发生变化，可以检测一下，这个activity中有没有新的控件生成，如果有新的控件产生的话，就可以把新的控件加到活动的控件列表中。

遍历顺序的问题，目前遍历顺序有深度遍历也有广度遍历，这两种遍历方式有自己的优缺点，广度遍历的优点就是容易追踪控件被点击的情况，一张图中有多个控件，哪些点到了，哪些没有点到，一目了然，很容易查看。

但广度遍历也有缺点，广度遍历需要不停的返回，要返回到刚刚的页面中进行其他控件的点击，需要不停的返回，这样很浪费时间，而且效率比较低。

对比着看深度遍历，它的优点效率就会比广度遍历高一点，因为没有重复的操作，同时比较符合我们的视觉效果，因为一层一层的深入点击。但是它也有缺点，很容易点乱，不同界面的点击操作会遇到同一个界面，或者再一个界面内所有控件都被点击后，需要返回到上一个界面的时候会出现无法返到上一层页面的情况，这样很容易点乱。

通过对比发现，广度遍历的顺序问题是没办法优化的，但深度遍历的缺点是可以通过算法进行优化的，所有最终采用了深度遍历的方式。

下一个问题是识别控件，识别控件有很多种方法，一开始采用Text来作为控件的识别，但是有一些控件可能就是图片，没有Text的属性，这样可能就获取不到控件，而且在会有一个界面中出现两个控件的text是一样的情况，比如在这个图中有两个“关注”按钮。后来尝试用Reesourceld来作为这个控件识别的方案，但是安卓比较低的版本是没有Resourceld这个属性的，而且有一些控件也没有设置这个Resourceld。所以用Resourceld可能也会有一些识别不到控件的情况。

此外，也尝试了用Xpath来解决，Xpath是一种路径标记语言，可以通过xpath文件树的结构去完成一个节点的记录、一个路径的记录，现在也有一些人去用Xpath来做控件的识别。但是它的问题就是性能差，而且页面有微小变化的时候，路径可能不存在了，可能会影响到其他控件的路径。

最后采取的方案是把以上几种方式结合运用，先用xpath去过滤掉一些不能点击的控件，其次以resourceId作为主要标记项，text作为辅助标记项，这样会提升一些控件的识别率。

接下来是黑名单机制，在遍历一个界面过程中，一般顺序都是从左向右，从上倒下，如果按照这种方式，在这个界面，第一个要点击的控件就是左上角的返回按键，如果刚进到这个界面就点了这个返回键，就会退出这个界面，导致其他的控件可能遍历不到，虽然可以用记录路径的方式再次进入界面，对这些控件进行点击，但是这样效率会变低，如果把这样的一个控件加到黑名单中，遇到这样的控件之后，不第一个点击它，而是把它的顺序排到最后，把所页面所有的控件都点击过了以后再点击返回按键，这样的逻辑就符合遍历的逻辑了。所以就把这种不想第一个去点击的控件，把它加到黑名单中，提高一下遍历效率，这个就是黑名单机制。

下一个问题是APP跳出检测机制，在遍历过程中，对于一些按钮进行点击的时候，很容易拉起第三方的应用。如果在它拉起第三方应用时不做操作的话，它会在第三方的APP中继续遍历，这样显然不是想要的结果。所以每一次点击以后都会去判断一下这个APP是不是的目标APP，如果它符合，那么继续点击，如果不符合，就需要对第三方的APP进行操作，把它杀死，让它返回到目标的APP中继续点击，一直到结束为止，这个就是APP跳出检测机制。

小王子其他功能简述

接下来讲一下自动化测试工具小王子的其他的功能，小王子是一个单机版的测试工具，目前也是一个开源的项目，开源地址会在最后呈现出来，目前小王子有八个模块，十二项功能，可以在冒烟测试、性能测试、兼容性测试、稳定性测试等等多个测试环节中去应用。

录制和回放模块

这两个功能大多数自动化测试工具都会有，它可以把对一台手机操作的过程录制成一个脚本，再把录制过程在其他的手机中进行自动回放，这样便节省了把每一台手机都操作一遍的时间。

录制是通过adb来完成的，除了录制以外也可以手动编辑这个脚本，有很多命令去满足我们的多种对手机的操作。回放的原理和APP遍历是一个自动化测试框架——Uiautomator框架，通过这个框架可以回放脚本的操作内容，并且实时返回操作事件，并且可以监控Crash信息，以上就是录制和回放的两个功能。

性能测试模块

左侧看到的图就是性能测试界面图，图中左侧部分是设备和APP的列表管理，右侧的这六个图片就是我们性能的实时数据，可以对内存、CPU、电池温度、CPU温度、WiFi和mobile的流量六个数据进行监测，黄色的线就是实时的性能数据，上面红线是能够设定的预警值，如果认为一个APP它的内存数据超过200M性能不好，则可以把200设置成预警值。从图中能够看到，如果黄线超过红线就认为性能不好了。

在这个模块里面还有一个功能叫做数据对比，如右图，能够选择不同的数据文件，这个文件是在测试过程中生成的报告，把每次生成的结果选择到列表框里，点击对比按钮之后，就会在左侧六个图中对这些数据进行显示，很方便的能够看到对比结果的情况。以上就是性能测试。

稳定性测试模块

稳定性测试就是在跑monkey，monkey的命令是比较复杂的，每次测试都要手动去敲很多命令，小王子做的就是要把繁琐的命令转化成一个可视化的界面，就像图中这样，把每一个命令都做成可选择的框，通过可选择的框去完成命令的编辑。

在设置界面中还有个功能叫做日志关键子过滤，在跑monkey的时候，出现了crash等信息，如果不去设置关键字的话，就需要手动的从这些日志中去找这些关键字，我们把关键字写到框里，最后测试过程中，小王子会自动把关注的这些字段单独提取出来，以这种方式列出来，让很容易看到结果。

此外，在设置中还有一项叫做参数测量选项，在这个选项框中，可以对这六个性能数据进行勾选。比如在测稳定性的同时，也可以对性能测试进行一个监测，在最后测试结果中也会有性能的信息，参数测量功能是在所有模块中都有的，以上就是稳定性测试的模块。

埋点统计模块

在对一个手机操作的时候会有一些上报的URL信息，正常测试这些上报的时候是通过抓包工具来做的，比如fiddler或者Charles，要从抓取的数据中很多条数据中去选择一条关注的那条上报，还要从这一条上报中找到关注的字段，把这个字段单拿出来看一下它是不是正确的，整个过程是比较复杂的，也比较消耗时间。

小王子把这个过程进行简化，首先需要把关注的URL转化成XML文件，当然每个URL要有自己的唯一识别的字段，但凡监测到了唯一识别的字段出现，就认为这一条URL在上报，而且把唯一识别的字段作为XML文件的属性，可以和我们抓到的数据进行匹配。

转换好XML文件之后，测试之前就可以对关注的XML文件进行选择，在测试过程中，通过第三方的命令行抓包工具来抓取数据，抓到了以后和刚刚选中的XML文件进行对比，如果它们两个匹配符合，就认为这一条上报是正确的。

如果说没有抓到，没有和它匹配的XML文件，就认为这一条上报没有上报，而且如果在匹配的过程中，发现有一些字段是匹配不上的，就认为这一条上报的信息有问题。

结合界面去看一下测试过程，左侧的列表就是XML文件的列表，可以通过前面的勾选框去选择，每一条XML后面都会有状态的显示，比如黄色的三个点就代表这一条XML文件是待检测的；绿色的勾认为这一条上报已经检测到了，而且它的数据和XML文件的信息是完全符合的；红色的错号，代表这条上报确实有，但是它错了，有些上报不符合预期,是有问题的。在右上方可以显示出来URL的具体信息，下面是对于URL的拆分结果，如果拆分之后的结果和拆分文件中是匹配的，就会打一个勾。如果不匹配会用红色的方式显示出来，这样使结果清晰明了。

在这样的测试之后，很容易看到哪些上报是正确的，哪些上报是错误的，这个就是我们埋点统计的模块。

接口测试模块

接口测试只是针对移动端简单接口的抓取，它的原理和埋点统计的原理是一样的，都是通过第三方的抓包工具来抓取数据。但是它在这儿可以对这个接口的完整信息进行展示，比如它的响应时间，它的方法、协议等等。包括最后它的反馈数据，它会以符合人类视觉的方式去展示出来。

同样也结合着界面来说一下，左侧就是设备和列表，中间这部分就是对整个URL的详细展示，在这个过程中我们可以设置时间的预警值，比如接口的响应时间超过100毫秒，就认为这条接口它的性能可能不好，就可以把预警值设为100，然后在测试的过程中， 如果抓到这个接口它的响应时间是大于100的，就会用红色显示。，如图上面这两条是超过100的。它的默认显示的顺序是按照时间从大到小的顺序排列的，也可以通过前面的ID去使其按照出现顺序进行排序。右侧是对接口具体信息的展示，包括返回值，都是转换成符合我人类觉的方式去显示的。以上是接口测试模块内容。

小王子除了以上的几个功能模块以外，还有一个功能是发送crash邮件，比如在测试过程中出现了Crash，它会立刻把crash对应的信息，或者对应的log日志进行抓取，然后把这些信息整合一下去发送给测试或者开发，使他们及时处理问题，如上图是邮件的简单截图。

此外，它在每一天测试的结束之后，会把这一整天的测试结果进行整合，以日报的形式发送出来，可以获取它一天完成了哪些工作，APP有什么问题。

以上就是关于小王子功能的介绍，下图是我们的开源地址，可以扫二维码去查看具体的开源代码。