Hypium的單元測(cè)試框架和UI測(cè)試框架

應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要確保應(yīng)用的功能和界面能滿(mǎn)足預(yù)期，往往需要通過(guò)測(cè)試來(lái)驗(yàn)證。為此，我們研發(fā)了一套新的自動(dòng)化測(cè)試框架，它支持以插件形式集成到DevEco Studio中，讓開(kāi)發(fā)者在應(yīng)用開(kāi)發(fā)的過(guò)程中可以快速編寫(xiě)和執(zhí)行測(cè)試用例，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的高效驗(yàn)證。本期，我們就帶大家了解這個(gè)自動(dòng)化測(cè)試框架——Hypium。

一、Hypium簡(jiǎn)介

“Hypium”是“Hyper Automation + ium”的組合詞，“Hyper Automation”表示超級(jí)自動(dòng)化， “ium”意指穩(wěn)定、可靠的測(cè)試框架能力底座。從取名含義可以看出，我們想要為開(kāi)發(fā)者打造一個(gè)以超級(jí)自動(dòng)化測(cè)試為理想目標(biāo)、且穩(wěn)定可靠的測(cè)試框架。

自動(dòng)化測(cè)試框架Hypium以插件形式集成到DevEco Studio中。開(kāi)發(fā)者創(chuàng)建工程后，DevEco Studio會(huì)自動(dòng)生成測(cè)試目錄、測(cè)試類(lèi)和測(cè)試用例模板等，如圖1所示。開(kāi)發(fā)者無(wú)需從零開(kāi)始，讓測(cè)試更加簡(jiǎn)單、高效。

圖1 Hypium

應(yīng)用程序的自動(dòng)化測(cè)試，從應(yīng)用場(chǎng)景上主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)主要測(cè)試程序的內(nèi)部功能邏輯，聚焦在測(cè)試程序內(nèi)的函數(shù)接口，用于開(kāi)發(fā)人員自測(cè)試使用；另一類(lèi)主要是所見(jiàn)即所得的界面測(cè)試，操作頁(yè)面并檢查頁(yè)面控件是否符合預(yù)期的端到端的測(cè)試，用于測(cè)試人員覆蓋全路徑的驗(yàn)證測(cè)試。

針對(duì)上述兩種應(yīng)用場(chǎng)景，自動(dòng)化測(cè)試框架Hypium推出了單元測(cè)試框架和UI測(cè)試框架兩個(gè)子框架。

● 單元測(cè)試框架（HJsUnit）：提供單元測(cè)試用例編寫(xiě)的基礎(chǔ)接口，以及用于測(cè)試系統(tǒng)或應(yīng)用的接口。支持開(kāi)發(fā)者編寫(xiě)和執(zhí)行單元測(cè)試用例，并且生成對(duì)應(yīng)的測(cè)試報(bào)告。

● UI測(cè)試框架（HUiTest）：通過(guò)簡(jiǎn)潔易用的API提供查找和操作界面控件的能力，支持開(kāi)發(fā)基于界面操作的自動(dòng)化測(cè)試腳本。

下面為大家一一介紹Hypium的單元測(cè)試框架和UI測(cè)試框架。

二、單元測(cè)試框架

HarmonyOS應(yīng)用的多端部署、多語(yǔ)言開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)，使其在單元測(cè)試時(shí)面臨很大的挑戰(zhàn)，對(duì)單元測(cè)試框架也提出了高要求：

1. HarmonyOS作為面向萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的分布式智能操作系統(tǒng)，支持在手機(jī)、平板、智能座艙、智慧屏、輕量級(jí)設(shè)備（如智能穿戴）等多種終端設(shè)備上使用。開(kāi)發(fā)者在開(kāi)發(fā)HarmonyOS應(yīng)用時(shí)，也需要考慮適配多種終端設(shè)備。這就要求測(cè)試框架能夠針對(duì)不同設(shè)備支持定制相應(yīng)的測(cè)試能力。

2. HarmonyOS的開(kāi)發(fā)框架支持開(kāi)發(fā)者使用Java/JS/eTS等多種語(yǔ)言進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)。這就要求測(cè)試框架在執(zhí)行測(cè)試用例時(shí)需要考慮多語(yǔ)言以及語(yǔ)法兼容等。

為滿(mǎn)足以上要求，我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段就考慮到了單元測(cè)試框架需要具備多語(yǔ)言統(tǒng)一執(zhí)行，語(yǔ)法兼容，空間占用最小化，功能可定制裁剪等能力。經(jīng)過(guò)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的不懈努力，最終實(shí)現(xiàn)了具備語(yǔ)法統(tǒng)一、執(zhí)行統(tǒng)一、可裁剪、輕量化特點(diǎn)的單元測(cè)試框架。

● 語(yǔ)法統(tǒng)一：ArkUI開(kāi)發(fā)框架支持基于JS語(yǔ)言的類(lèi)Web開(kāi)發(fā)范式以及基于eTS語(yǔ)言的聲明式開(kāi)發(fā)范式。針對(duì)不同的語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)范式，單元測(cè)試框架提供一套統(tǒng)一的測(cè)試用例開(kāi)發(fā)接口。開(kāi)發(fā)者可基于統(tǒng)一的接口，來(lái)開(kāi)發(fā)支持不同語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)范式的測(cè)試用例。

● 執(zhí)行統(tǒng)一：?jiǎn)卧獪y(cè)試框架支持Java與JS/eTS的測(cè)試用例在同一個(gè)測(cè)試hap中運(yùn)行，結(jié)果統(tǒng)一展示。

● 可裁剪：?jiǎn)卧獪y(cè)試框架采用了標(biāo)準(zhǔn)的插件機(jī)制，除了核心的基礎(chǔ)用例運(yùn)行與基礎(chǔ)接口部分，其余的擴(kuò)展能力可以根據(jù)不同的需求而動(dòng)態(tài)組合。開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)不同的設(shè)備能力和測(cè)試需求，動(dòng)態(tài)地定制測(cè)試框架能力。

● 輕量化：?jiǎn)卧獪y(cè)試框架內(nèi)核部分的代碼量很少，打包編譯之后小于10KB，可用于開(kāi)發(fā)在輕量化設(shè)備上執(zhí)行的測(cè)試用例。

通過(guò)上面的介紹，大家對(duì)Hypium的單元測(cè)試框架有了初步的認(rèn)識(shí)。下面就為大家揭曉單元測(cè)試框架的詳細(xì)架構(gòu)。

圖2 單元測(cè)試框架架構(gòu)圖

如圖2所示，單元測(cè)試框架由Core、EXT和SPE三個(gè)模塊組成：

● Core（核心模塊）：包含測(cè)試用例執(zhí)行需要的核心接口和邏輯，是運(yùn)行測(cè)試用例所需的最小集合。對(duì)于輕量化設(shè)備，單元測(cè)試框架可以只包含Core模塊。

● EXT（擴(kuò)展能力模塊）：在核心模塊的基礎(chǔ)上增加測(cè)試框架常用的能力，支持自定義斷言，用例異常超時(shí)控制等。

● SPE（專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試能力模塊）：增加部分特殊測(cè)試能力，例如Mock模擬、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試、壓力測(cè)試等。

三、UI測(cè)試框架

UI測(cè)試框架主要提供UI界面測(cè)試的能力，主要面臨以下兩大挑戰(zhàn)：

1. UI界面操作繁瑣，學(xué)習(xí)和使用成本高。

UI界面測(cè)試在行業(yè)內(nèi)已廣泛應(yīng)用，核心邏輯主要包含以下三個(gè)操作：

識(shí)別界面結(jié)構(gòu)，獲取操作坐標(biāo) 。

操作控件，注入U(xiǎn)I操作事件，驅(qū)動(dòng)事件響應(yīng)。

檢查頁(yè)面響應(yīng)，驗(yàn)證是否符合操作邏輯 。

此外，UI界面測(cè)試通常還需要很多其他輔助操作，例如：設(shè)備連接（主要是連接系統(tǒng)的無(wú)障礙服務(wù)）、頁(yè)面刷新等待、頁(yè)面控件定位等。這些操作導(dǎo)致測(cè)試接口數(shù)量繁多、使用邏輯繁瑣，使得UI界面測(cè)試的成本高，上手困難。

2. WebView混合開(kāi)發(fā)、多窗口等特性，給UI界面測(cè)試帶來(lái)很大難度。

在UI界面測(cè)試中，WebView混合開(kāi)發(fā)、多窗口等特性，一直是UI界面測(cè)試的難點(diǎn)。

WebView混合開(kāi)發(fā)沒(méi)有使用系統(tǒng)提供的開(kāi)發(fā)框架，所以系統(tǒng)的無(wú)障礙服務(wù)無(wú)法獲取WebView中的控件信息，從而也無(wú)法進(jìn)行UI界面測(cè)試。

多窗口是指窗口之間有層疊關(guān)系，無(wú)法做到所見(jiàn)即所得，需要開(kāi)發(fā)者動(dòng)態(tài)地指定窗口來(lái)獲取其在前臺(tái)顯示的頁(yè)面結(jié)構(gòu)。如果發(fā)生窗口拖拽等窗口移動(dòng)的情況，開(kāi)發(fā)者所見(jiàn)的界面會(huì)有比較大的變化，但是多窗口頁(yè)面結(jié)構(gòu)沒(méi)有變化，這種情況下UI界面測(cè)試腳本的編寫(xiě)和穩(wěn)定性都面臨很大的挑戰(zhàn)。

針對(duì)以上挑戰(zhàn)，Hypium的UI測(cè)試框架提供了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施：

1. UI測(cè)試框架將所有操作封裝到UiDriver、By和UiComponent三個(gè)核心類(lèi)中，每個(gè)類(lèi)各司其職，語(yǔ)法一目了然，大大降低了學(xué)習(xí)使用成本。

圖3 UI測(cè)試框架的三個(gè)核心類(lèi)

UiDriver：UI測(cè)試能力入口類(lèi)，負(fù)責(zé)與設(shè)備（系統(tǒng)的無(wú)障礙服務(wù)）交互，提供頁(yè)面控件查找、檢查存在性以及注入按鍵等能力。

By：用于描述目標(biāo)控件特性（文本、id、類(lèi)型等）。UiDriver根據(jù)By描述的控件特征來(lái)查找控件。

UiComponent：根據(jù)UiDriver查找返回的控件對(duì)象，記錄控件相關(guān)屬性，并提供控件相關(guān)UI操作，例如點(diǎn)擊、滑動(dòng)、雙擊等。

2. 針對(duì)WebView混合開(kāi)發(fā)、多窗口等測(cè)試難點(diǎn)，UI測(cè)試框架提供了高效的解決方案。

針對(duì)WebView，UI測(cè)試框架引入了解析WebView頁(yè)面結(jié)構(gòu)的引擎，從而徹底解決WebView的頁(yè)面結(jié)構(gòu)顯示問(wèn)題。

針對(duì)多窗口，UI測(cè)試框架將多窗口信息扁平化，層疊的窗口最終只保留用戶(hù)可見(jiàn)的部分，最終拼成一個(gè)完整的頁(yè)面返回給用戶(hù)。用戶(hù)不需要指定窗口，頁(yè)面結(jié)構(gòu)所見(jiàn)即所得，操作簡(jiǎn)化。

此外，UI測(cè)試框架也考慮了多語(yǔ)言和語(yǔ)法兼容，支持Java/JS/eTS三種語(yǔ)言。有的開(kāi)發(fā)者小伙伴之前可能使用過(guò)UI測(cè)試框架提供的Java接口，最近新增的JS/eTS接口定義和語(yǔ)法與Java接口是一致的，開(kāi)發(fā)者們可以無(wú)縫切換到JS/eTS語(yǔ)言來(lái)使用。

接下來(lái)再帶大家了解UI測(cè)試框架的詳細(xì)架構(gòu)。

圖4 UI測(cè)試框架架構(gòu)圖

UI測(cè)試框架主要分為三個(gè)部分：

● uitest-api：封裝提供應(yīng)用UI測(cè)試場(chǎng)景的測(cè)試API。

● test-agent：提供跨應(yīng)用UI測(cè)試場(chǎng)景設(shè)備端輔助測(cè)試模塊，通過(guò)uitest與系統(tǒng)核心庫(kù)對(duì)接。

● uitest：UI測(cè)試核心模塊，對(duì)接系統(tǒng)服務(wù)，提供控件樹(shù)獲取、解析、查找、操作等能力。

上面就是我們本期要介紹的內(nèi)容了。未來(lái)我們還將繼續(xù)完善自動(dòng)化測(cè)試框架Hypium的能力，助力開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)更卓越的產(chǎn)品，大家敬請(qǐng)期待！