【转】微信小程序实现自动化测试

山雨欲来风满楼，最近微信小程序相关开发文章吹遍大江南北，亦有摧枯拉朽万象更新之势。问小程序形为何物，直教IT众生怡情悦性高潮迭起。作为一名有着远大理想“包袱”与互联网变革 “使命感”的测试工程师，我再也按耐不住内心中的渴望与好奇，代表测试行业各大门派肩负起了迎接时代变革的挑战。话说经历了围观查看、溜边打探等种种过程，终于在隔壁老王那里弄到了测试体验资格，开始了一场对小程序的自动化亲密接触。

上手的小程序是微信官方的测试Demo，类似Android Api Demos一样，官方小程序中展示的也是各种控件的使用方法及常用接口扩展能力。通过添加开发者微信账号后，扫描二维码既可以打开微信小程序。

一、小程序运行时分析

1、首先，启动微信，查看一下微信都有哪些进程。

shell@HWNXT:/ $ ps | grep u0_a539

u0_a539   6688  533   1751392 84976 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm:push

u0_a539   7593  533   2228476 252492 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm

u0_a539   8047  533   1984672 854121 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm:tools

u0_a539   8117  533   1770972 86280 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm:sandbox

一共四个进程，再看一下当前显示微信画面的进程，从名字来看应该是com.tencent.mm。

shell@HWNXT:/ $ dumpsys activity top | grep ACTIVITY

ACTIVITY com.tencent.mm/.ui.LauncherUI 44c445f pid=7593

2、接下来，看一下启动官方微信小程序demo之后的进程变化。

u0_a539   6688  533   1750852 84420 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm:push

u0_a539   7593  533   2223164 272116 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm

u0_a539   9853  533   2092872 117492 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm:tools

u0_a539   9896  533   2351160 212336 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm:appbrand0

多了一个进程，com.tencent.mm:appbrand0,那微信小程序是在哪个进程运行的呢？

看一下top进程：

shell@HWNXT:/ $ dumpsys activity top | grep ACTIVITY

ACTIVITY com.tencent.mm/.plugin.appbrand.ui.AppBrandUI 15a772 pid=9896

当前top进程是9896，果然是com.tencent.mm:appbrand0。

可见，微信为了保证小程序的资源和独立性，为小程序单独开了进程。

3、微信小程序和微信里面打开一个网页，是同一个模块实现的吗？

微信里打开一个网页，然后查看一下进程情况:

shell@HWNXT:/ $ ps | grep u0_a539

u0_a539   6688  533   1751212 86184 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm:push

u0_a539   7593  533   2187672 263352 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm

u0_a539   8047  533   2336360 224436 SyS_epoll_ 0000000000 S com.tencent.mm:tools

进程没有变化，看看top进程:

shell@HWNXT:/ $ dumpsys activity top | grep ACTIVITY

ACTIVITY com.tencent.mm/.plugin.webview.ui.tools.WebViewUI 1502038 pid=14685

网页居然是在com.tencent.mm:tools进程里面打开的，并且两者的Activity也不一样，小程序是.plugin.appbrand.ui.AppBrandUI，网页是.plugin.webview.ui.tools.WebViewUI。

看来微信小程序和单纯的一个网页还是有区别的。

二、小程序的画面构成

使用UIAutomator分析一下构成微信小程序画面的组件

通过UIAutomator分析画面，发现微信小程序Demo整体由3个部分组成，TopActionBar，中间是一个腾讯自己的WebView，用的应该是腾讯自研的X5内核，下面是一个Bottom ActionBar，在X5 WebView中展示了小程序的内容部分。

可见，微信小程序的页面展示使用了Android原生控件与WebView的H5混合显示方案，这相当于市面上相当常见的H5混合应用。

三、如何做微信小程序的自动化测试

目前Android自动化测试框架主要分6大类：

1、单元测试常用的Robolectric，具体实现方案是通过实现一套JVM能运行的Android代码，然后在unittest运行的时候去截取android相关的代码调用，转到他们的实现的代码去执行这个调用的过程，并且在android标准类基础上又丰富了很多扩展接口，这确实极大便利了单元测试过程，但是对于我们关注功能层面的测试同学确实有些麻爪啊，实践意义不是很大。

2、Monkey是Android系统自带的一款稳定性测试工具，很多厂商也将其作为内置产品的稳定性验收衡量工具，他虽然简单易用方便快捷，但是正如其名一样，猴子毕竟还是猴子是无法完成确定功能用例的测试过程，遗憾啊，等着猴子进化成人吧。

3、UIAutomator是为数不多的Android官方支持的自动化测试框架之一，最早发布的版本为API Level17。作为基于控件的自动化框架，UIAutomator确实接口明晰容易上手，基于UIAutomator也发展出了鼎鼎大名的Appium开源自动化框架，业界地位大有舍我其谁之势。然而使用UIAutomator的前提是可以用UIAutomatorViewer查看到我们预操作控件的属性信息，上面分析我们已经看到，小程序部分控件的父容器是weview，此webview还非标准结构，应该是腾讯自研的X5内核。想用appium UIAutomator跑自动化的念头自此打消了。

4、还有Instrumentation这种Android基因型测试方案可以考虑，著名的Robotium自动化测试框架就诞生于此，但是经过一番了解后，逐渐明白Instrumentation也好robotium也好，需要有产品源码或者签名，测试工程通常是与产品源码放在相同项目目录下，那么问题来了，谁能把微信的源码给我，签名也行啊，喂，大哥你有么？喂，喂，有人能听到吗？!@#@%&^

5、早期还有一种通过系统提权注入实现的自动化测试能力，例如百度的café，阿里的arthrun，大多copy了xposed架构模式，具有强大的系统控制能力。然而试问这些框架今何在啊，原来因为androidroot难度越来愈高，到目前6.0版本几乎成为不可能，所以这类开源框架早在2014年左右就停止维护了，不靠谱靠不住，还得另谋他法。

6、基于图像识别也有一些自动化测试框架，例如sikuli还有testin的自动化工具，然而小生之所以直接就把这类框架pass掉是因为这种测试脚本基本不具备扩展性，系统ui风格变更，想要做断言验证，以及日后用例维护等等，想都不敢想。

铁鞋踏破仍无路，靓女帅哥也踌躇啊，忽然间灵感一现，腾讯自家会不会有什么奇葩产品可用啊，知行合一谷歌百度，搜索腾讯自动化立马看到腾讯优测的介绍，到官网里翻了一下找到一款叫XTest的自动化测试工具，看到简介目前只支持Android平台，想想前面历程这般痛苦，还要啥自行车啊。于是乎赶忙下载了一套热气腾腾的XTest，安装完毕，一切准备就绪，关门，放XTest。在经过一番折腾后基本领悟了XTest的使用心法，下面我就从大家平时经常开展的性能测试走起。

一、录制脚本，加入循环等操作

使用XTest录制从体验上确实简单便捷，简单到不用插线不用PC，可以躺着录走着录，即使撩妹都不耽误测试，跟平时操作App无异。对比早期录制脚本又抓控件又摸路径受的罪，幸福感大增。录制很容易上手，就是在录制模式下，按照case跑一遍就OK了，脚本自动生成，这里不做赘述，为了让测试更加充分，我又徒手一口气在复杂路径加了50个循环。真的是徒手，因为就是用手机端的脚本编辑功能就实现了。

二、开始回放查看结果

搞定脚本后可进行本地回放或多机联测，由于是基于控件的录制技术，所以回放过程比较顺利。测试结束后在手机/sdcard/kat/result路径下会生成kat_Performance.csv文件，这就是测试过程的性能数据了，具体信息如下：

性能数据比较中规中矩，内存，cpu，电池温度，流量，帧率数据都有，页面切换滑动点击均无丢帧现象（不过这也可能跟XTest脚本回放速度比较慢有关，这点是这款工具目前看来一个比较让人吐槽的点）。

仅此结果就能满足小生的欲望么？那是绝对不可能的，没有设备耗电信息怎么能算是一个完整的性能测试呢。

三、导出脚本，追加耗电信息输出

通过前期学习，了解到XTest可以导出脚本进行二次编辑并且支持130多个API作为复杂测试任务的扩展，长话短说我将录制的脚本导出到sublime编辑器，加入电量测试代码（自定义的代码，写的不完美不欢迎吐槽）

1.脚本开头加入电池数据清空代码

shell('dumpsys batterystats --reset && echo True')

 2.脚本结束将电量信息输出到logcat

--输出耗电结果

shell("dumpsys batterystats > /sdcard/kat/Result/batterystats.txt && echo True")

--读取txt文件的代码

local f = io.open('/sdcard/kat/Result/batterystats.txt', 'r')

for line in f:lines() do

    print(line)

    shell('log -p i -t getbatterystats "' .. line .. '" && echo True')

end

f:close()

3.重新启动测试，测试完成后到logcat日志中收割电量测试结果，目标文件就在/sdcard/kat/result目录下(logcat.txt)如下：

好吧，看起来也都正常，我只是想说嗯这个也可以测，因为这个xtest可以摆脱usb线束缚无线回放脚本，这样才能获取到较为精准的电量信息。当然，希望今后类似的专项测试也能有个好的报表展现方式。

PS：注意这是耗电测试，所以充电压脉带，也正是XTest这种可无线测试的自动化引擎，才能方便搞定之前需要频繁插拔usb线才能完成的测试任务。

一、小程序分析

弄完了性能测试，我们切回主题，搞一下小程序，着手开展小程序UI自动化前，我们需要关注一下XTest是否可以轻松撸到小程序的控件

1、小程序的Hybrid控件

小程序对当前已支持的组件给出了演示程序，首先看下这些控件的真面目

使用XTest辅助工具对控件抓取可知，在X5 WebView内，控件也是如Android原生控件一样具有属性字段的。

E/Kat: setString=={name:SPAN,type:notFound,X:99,Y:777,X2:171,Y2:831}
E/Kat: name = SPAN;type=notFound;label=text;x=99 y=777 x2=171 y2 = 831
E/Kat: top-result:168,1016,[99,990,72,54],-2,top=[SPAN,text],valid=[SPAN,text],30000000,0,0,weight=0
E/Kat:@0%1:android.widget.FrameLayout%1:android.widget.FrameLayout%1:android.widget.FrameLayout%1:android...

例如控件的resource-id属性字段为”SPAN”; text属性字段为”text”, 以及控件的矩形坐标范围值和layout层级结构，这些数据使用XTest都可以准确获取。

2、特殊控件也可以获取到对象属性么？

switch、video、canvas、map等组件都可以获取到对象属性，基于这些数据，可以完成UI自动化的控件抓取。

二、小程序测试实践

1、视频接口测试

小程序演示中除了提供组件之外也展示了部分接口功能，从中抽取代表性的“选择视频”这一较为复杂用例进行测试：（接口类型：媒体--视频）

通过前导路径进入当点选图片中的+控件后，进入系统相机，什么？什么！……..，XTest失控了，失控了，无法录制系统相机操作过程。Demo宣传里面提到什么跨进程，这回怎么跨到沟里去了？带着愤恨跟疑问勾搭了一下XTest开发同学，他们提到工具本身确实支持跨进程测试，前提是需要把涉及到的apk也通过他们的工具上传到手机端，给到我的具体建议是：

1. 用其他相机应用替换掉默认系统相机，然后将此apk上传到手机端测试

2. 采用自动化+人工交互方式

我对后者十分好奇，什么是自动化+人工？搞搞试试，于是乎根据他们的帮助还真的搞定了，具体就是在脚本里面插入一条语句：完成自动化与人工的交互过程，结束后按音量键上报测试结果，之后自动化接管任务继续执行。看来今后测试行业也要走工厂流水线了，想想富士康工厂里愈来愈像人的设备与愈来愈像机械的人，小生不仅打了一个冷颤。

2、多账号分发测试

看到上图中有4台机器一起在运行，微信程序测试需要账号登录，XTest本身就支持多机联测，微信小程序登陆账号由server统一管理，在运行时下发到手机端完成登录。

看到图中四个账号是server端分配的唯一账号，各不相同，保证每台设备可以顺利登录，并由框架驱动多机联测。

3、联测报告展示

完成多账号分发多机联测后，就可直接在server端查看测试报告了。

上图是用Xtest进行多机联测后一台设备的性能数据展示。从截图可以看到当进入小程序的视频界面开始播放后（第6步），曲线图的红色线（CPU）开始斜坡上升，随着视频加载缓存（第7、8步），代表上下行流量的绿色线（NetFlow）开始陡增。嗯，还是比较符合人类宏观认知理论的。如果配合脚本的场景编写，应该很容易就可以完成压测中的性能数据收集，并根据图片手顺定位哪步操作会导致性能数据异常。

看到这里小生不仅感叹，一套免费的工具做到如此程度，夫复何求啊！

经过了以上由浅入深又由深到销魂的测试过程，看似陌生神秘的小程序，在我们测试工程师的眼里变得如此熟悉与亲密。无论从性能数据获取、专项测试布局，到多机联测、多账号分发，再到最后丰富的报告结果展示，XTest仿佛早已为小程序做好了准备。这一切到底是天意还是巧合？或者干脆就是腾讯早已为我们布好了完整的局，这烧脑的悬疑已经完全超出了小编单核cpu所能承载的计算量。我只知道面对小程序测试我已经做好了充足的准备，让小程序的暴风雨来得更猛烈些吧。

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