利器 | AppCrawler 自动遍历测试工具实践（一）

简介

1.1 概要

AppCrawler 是由霍格沃兹测试学院校长思寒开源的一个项目,通过名字我们大概也能猜出个方向，Crawler 是爬虫的意思，App 的爬虫，遍历 App ：

官方 GitHub 上对这款工具的解释是：

一个基于自动遍历的 App 爬虫工具。支持 Android 和 iOS，支持真机和模拟器。最大的特点是灵活性，可通过配置来设定遍历的规则。

这里顺便提一下的是谷歌也发布了一款自动遍历的工具，名字几乎一样，叫做 App Crawler (差了一个空格)，设计的思想也一致，但是这款工具目前还在开发完善中，思寒大佬的工具比谷歌的早了两年时间，厉害啊！

下面来看看 AppCrawler 的作用和价值。

1.2 需求背景

互联网的业务需求背景：

业务变更快速
业务线众多
业务流程复杂
依赖第三方接口较多
测试工作常见问题：

UI 自动化只能覆盖核心业务逻辑，新功能来不及上自动化
产品业务测试量较大，新版发布后，老功能来不及全面回归，容易漏测
时间长，强度大的工作后，人容易产生疲乏，对数字的位数，文字的显示等错误信息的敏感度下降
产品的界面深度很深，且包含大量的展示信息功能
专项测试回归难度大：内存泄漏、健壮性测试、弱网等测试太多
这个时候我们需要一种手段，可以达到两方面的目的：

Code less: UI 自动化用例维护成本降到最低
Automate: 尽可能的自动化覆盖回归业务

而自动遍历就可以满足我们对上述的业务的需求；接着再来看我们对自动遍历测试的一些需求，既然要用自动遍历，那么具体要等到什么样的效果？

工具选择
2.1 遍历工具需求

自动遍历的需求：

可控：可以定义遍历的路径，指定需要测试的业务，保证核心业务的覆盖优先级
可定制：可实现自动输入、自动滑动等基础行为
结果分析：

点击前后的截图对比
结果的数据建模
2.2 工具对比

2.2.1 Monkey
首先来看业界用的较早也是经常听过的一款工具—— Monkey

这是 Android 官方提供的一个工具，在 Android 的官网我们可以看到对这款工具的解释如下：
没错，谷歌原本设计这款工具是为了对 App 进行压力测试的，而并不是自动遍历测试，注意的是这里的压力测试并不是我们平常意义上的对服务端的压力，而是对 App 前端的压力。下面是思寒对 App 压力测试的原因解释：

谷歌早期在设计 Android 的时候，Android 需要响应滑动、输入、音量、电话等事件，早期 activity 设计不完善的时候，谷歌希望测试 activity 的性能，把所有的数据批量化的输出给 activity，看 activity 一秒钟可以处理多少数据。所以早期 Monkey 是用来做 Android 的一个压力测试的工具。

由于 Monkey 在测试过程中的“随机”性，恰巧可以被用来做自动遍历测试，但是 monkey 的缺点行业很明显，就是不满足我们的两个自动遍历需求：可控性和可定制。

缺点：不支持业务行为定制，无法灵活的控制，经常会点到外部的 App 无法回归原测试 App；或者点击到注销和退出，造成无法继续后面的测试；因此 monkey 在经过调研了解后没有成为我们做自动遍历测试的首选。
2.2.2 Maxim

Maxim 也是一款自动遍历工具，由我们国内的一名叫做 zhangzhao 的工程师开发，官方给出的定义是：

An efficient Android Monkey Tester, available for emulators and real devices 基于遍历规则的高性能 Android Monkey，适用于真机/模拟器的 APP UI 压力测试。

我们来看看这款工具的优缺点：

优点：

基于Monkey二次开发，也用了一些 AppCrawler 的设计思路，拥有定制化功能；
因为底层基于了 Monkey，所以运行速度还是比较快的；
缺点：

因为是基于 Monkey，所以不具备跨平台性，只能测试 Android，不能测试 iOS，Web 等；

这款工具没有开源，但是可以直接使用，在 GitHub 上下载后根据官方说明操作即可，这里不做重点说明，后期有空时候专门研究，独立成篇，或者直接参考作者在 TesterHome 上的帖子；

重点来看一下工具的特点和选择性：

配置文件，官方给出了配置文件的示例，以 json 格式进行编写：
接触过 AppCrawler 后会发现写法非常相似，只不过 AppCrawler 是以 YAML 文件进行书写。

选择：

这也是一款很优秀的工具，可在一定程度上进行定制，如果只测试 Android 系统的话，可以考虑选用 Maxim 做自动遍历，速度相对较快；如果想要跨平台或者对开源工具进行二次开发，那就要 AppCrawler 登场了。

2.2.3 AppCrawler
再来看今天的主角 AppCrawler，看看它为何满足我们的测试需求，它的优缺点有在哪里。

先来看它与其他框架的关系结构

与其他框架的关系
优点：

跨平台性：AppCrawler 是基于 Appium 开发的，所以支持 Android 和 iOS。
可控性：对测试的页面，控件类型的选择，测试的深度等都可自由控制；
可定制：可自定义操作，如输入，滑动等；

缺点：

运行速度较慢：AppCrawler 是基于 Appium 开发具备了跨平台的优点，但是也因为这层封装造成了运行速度相对较慢；
使用门槛高：正因为使用灵活性的问题，也造成了使用门槛的提高，主要基于 YAML 文件中使用 Appium 的相关技术知识进行配置，这就对使用者有了一定的技术要求；
安装和启动

3.1 下载

这里以目前最新的2.4.0为例
如何自己编译打包：

1）从 GitHub 上 Clone 源码，当前开源的最新 2.4.0 版本对应的分支是 2.3.1
2）切换到分支：git checkout 2.3.1

3）执行 mvn clean compile

4）使用 maven 构建：执行 mvn assembly:single 命令进行编译即可

安装：

AppCrawler 本身是个 jar 包，不需要安装，需要安装的是运行时所依赖的环境：

Java版本：Java8、Java10 (未测试过，作者说支持)

Appium：Appium 1.8 以上因为 AppCrawler 是基于 Appium 开发的，

所以 Appium 的环境是必不可少的Appium的安装方式可参考另外一篇博客: Windows (Win10)、Mac 下安装 Appium；

查看帮助文档：

直接使用命令 java -jar appcrawler-2.4.0-jar-with-dependencies.jar，可以看到如下帮助文档信息相关参数含义和部分注解如下：

$ java -jar appcrawler-2.4.0-jar-with-dependencies.jar

AppCrawler 2.4.0 [霍格沃兹测试学院特别纪念版]
Appium 1.8.1 Java8 tested
app爬虫, 用于自动遍历测试. 支持Android和iOS, 支持真机和模拟器
项目地址: https://github.com/seveniruby/AppCrawler
移动测试技术交流: https://testerhome.com
联络作者: seveniruby@testerhome.com (思寒)
致谢: 晓光泉龙杨榕恒温 mikezhou yaming116 沐木

Usage: appcrawler [options]

-a, --app Android或者iOS的文件地址, 可以是网络地址, 赋值给appium的app选项 #安装App，实际中使用较少
-e, --encoding set encoding, such as UTF-8 GBK #在Windows下可能会产生乱码，对其编码格式进行设置
-c, --conf 配置文件地址 #复杂且重要，是AppCrawler定制的核心
-p, --platform 平台类型android或者ios, 默认会根据app后缀名自动判断
-t, --maxTime 最大运行时间. 单位为秒. 超过此值会退出. 默认最长运行3个小时
-u, --appium appium的url地址 #运行依赖于appium，不加此参数就使用默认的appium地址端口
-o, --output 遍历结果的保存目录. 里面会存放遍历生成的截图, 思维导图和日志
–capability k1=v1,k2=v2… # 和appium的capability设置一致
appium capability选项, 这个参数会覆盖-c指定的配置模板参数, 用于在模板配置之上的参数微调
-r, --report 输出html和xml报告
–template 输出代码模板
–master master的diff.yml文件地址
–candidate candidate环境的diff.yml文件
–diff 执行diff对比
-vv, --verbose 是否展示更多debug信息
–demo 生成demo配置文件学习使用方法
–help
示例
appcrawler -a xueqiu.apk
appcrawler -a xueqiu.apk --capability noReset=true
appcrawler -c conf/xueqiu.json -p android -o result/
appcrawler -c xueqiu.json --capability udid=[你的udid] -a Snowball.app
appcrawler -c xueqiu.json -a Snowball.app -u 4730
appcrawler -c xueqiu.json -a Snowball.app -u http://127.0.0.1:4730/wd/hub

#生成demo例子
appcrawler --demo

#启动已经安装过的app
appcrawler --capability “appPackage=com.xueqiu.android,appActivity=.view.WelcomeActivityAlias”

#从已经结束的结果中重新生成报告
appcrawler --report result/

#新老版本对比
appcrawler --candidate result/ --master pre/ --report ./

这里顺便说一下的是当前版本的diff功能还不完善，也相对较复杂，目前先不做深入研究

Quick Start：

1）启动appium
2）启动模拟器或真机，保证 adb devices 可有找到你的设备
3）根据参考文档中的命令,启动遍历一个已经安装过的 App (以示例中的雪球 App 为例):
这个命令执行后会以默认的方式去执行用例,然后遍历

遍历原则：它的遍历原则是，找页面的里层次最深的元素，也就是处于中心位置元素会被优先遍历
部分遍历效果展示：
测试结果

如果没有使用 -o 参数指定 log 输出的路径，AppCrawler 就会在当前目录下生成以时间为命名的文件夹，里面保存了所有的数据，文件、截图、log
打开文件夹会发现如下，每一步都会进行截图(这也是速度变慢的原因之一吧)以及对于的 dom 文件，这里会看到有几个 steps 文件，这个只是随意点了某个操作来告知用户正在操作，真正的执行步骤是从这之后开始。
测试报告在测试 log 中有一个 index.html 文件，打开它会看到刚才运行的测试报告，AppCrawler 会把每一次点击当做一个测试用例，没一个页面当做是一个测试套件；将界面和界面内的控件点击模拟成了测试套件和测试用例的关系；
成功的用 Succeed 表示，Canceled 是遍历的时候发现有这个可点击的控件，但是最后却没遍历到的控件。
报告中也可以查看对应页面操作事件的截图
测试 log在生成的文件夹中有 appcrawler.log，里面记录了详细的执行步骤的 log 信息(加上 -vv 参数运行的话会得到更多更多的 log 信息)
截取部分 log 展示如下：

2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.996.doElementAction] current element = MainActivity.tag=ImageView.depth=24
2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.997.doElementAction] current index = 2
2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.998.doElementAction] current action = click
2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.999.doElementAction] current xpath = //[@resource-id=“com.xueqiu.android:id/decor_content_parent”]//[@resource-id=“android:id/content”]//[@resource-
id=“com.xueqiu.android:id/mainContent”]//[@resource-id=“com.xueqiu.android:id/main_content”]//[@resource-
id=“com.xueqiu.android:id/pager”]//[@resource-id=“com.xueqiu.android:id/layout_refresh”]//[@resource-
id=“com.xueqiu.android:id/list”]//[@resource-id=“com.xueqiu.android:id/today_topic_container”]//[@resource-
id=“com.xueqiu.android:id/time_line_topic_item_case2”]//[@resource-
id=“com.xueqiu.android:id/today_topic_container”]//[@resource-
id=“com.xueqiu.android:id/time_line_topic_footer”]//[@resource-id=“com.xueqiu.android:id/feedback”]
2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.1000.doElementAction] current url = MainActivity
2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.1001.doElementAction] current tag path =
hierarchy/android.widget.FrameLayout/android.widget.LinearLayout/android.widget.FrameLayout/android.view.ViewGroup/android.widget.FrameLayout/android.widget.LinearLayout/android.widget.FrameLayout/android.widget.FrameLayout/android.widget.RelativeLayout/android.view.ViewGroup/androidx.viewpager.widget.ViewPager/android.widget.RelativeLayout/android.view.ViewGroup/androidx.recyclerview.widget.RecyclerView/android.widget.LinearLayout/android.widget.FrameLayout/android.widget.FrameLayout/android.widget.LinearLayout/android.widget.RelativeLayout/android.widget.FrameLayout/android.widget.RelativeLayout/android.widget.FrameLayout/android.widget.ImageView
2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.1002.doElementAction] current file name = MainActivity.tag=ImageView.depth=24
2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.1071.doElementAction] need input click
2019-11-29 15:48:10 INFO [AppiumClient.53.findElementByURI] find by uri element= MainActivity.tag=ImageView.depth=24
2019-11-29 15:48:10 INFO [AppiumClient.245.findElementsByURI] findElementByAndroidUIAutomator new UiSelector().className(“android.widget.ImageView”)
2019-11-29 15:48:10 INFO [AppiumClient.60.findElementByURI] find by xpath success
2019-11-29 15:48:10 INFO [Crawler.1080.doElementAction] mark 20191129154742/1_Steps.tag=.name=NOT_FOUND.clicked.png to 20191129154742/2_MainActivity.tag=ImageView.depth=24.click.png
2019-11-29 15:48:10 INFO [AppiumClient.141.mark] read from 20191129154742/1_Steps.tag=.name=NOT_FOUND.clicked.png
2019-11-29 15:48:11 INFO [AppiumClient.154.mark] write png 20191129154742/1_Steps.tag=.name=NOT_FOUND.clicked.png
2019-11-29 15:48:11 INFO [AppiumClient.161.mark] ImageIO.write newImageName 20191129154742/2_MainActivity.tag=ImageView.depth=24.click.png
2019-11-29 15:48:11 INFO [Crawler.1095. a n o n f u n anonfun anonfundoElementAction$5] click element

index 等于几就表示第几次事件，action 表示当前的操作，xpath 就表示当前操作的元素的 xpath 表达式。4. 补充说明

总说 AppCrawler 慢，其他工具相对较快，原因为何，先来看他们的架构组成
底层有个叫 AccessibleServices 东西，它可以获取 Android 所有界面的控件，uiautomator获取元素进行操作的时候就是靠 AccessibleServices 去获取控件，然后去触发一定的行为，uiautomator 就是将其进行了包装；

基于 uiautomator，Appium 开发了一个 uiautomator server，ATX 开发了一个uiautomator2,maxim 就处于这一层。

Appium 走的是 HTTP 协议，ATX 走的是 JSON-RPC 协议，AppCrawler 处于最上层所以 AppCrawler 由于多了两层封装，再加上运行过程中加入了截图(可以在配置中取消，但是取消后不利于结果的查看)，运行起来自然就慢了。

改进期望：后期期望 AppCrawler 团队可以将其根据需求指定底层操作，绕过很多不必要的流程来增加效率，这样功能非常完善的同时也能保证效率
（文章来源于霍格沃兹测试学院）

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