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通過上一篇《Android4.3引入的UiAutomation新框架官方簡介》我們可以看到UiAutomator其實就是使用了UiAutomation這個新框架，通過調用AccessibilitService APIs來獲取窗口界面控件信息已經注入用戶行為事件，那么今天開始我們就一起去看下UiAutomator是怎么運作的。
我們在編寫了測試用例之后，我們需要通過以下幾個步驟把測試腳本build起來并放到測試機器上面：
同時我們這里會涉及到幾個重要的類，我們這里先列出來給大家有一個初步的印象：
| Class | Package | Description |
| Launcher | com.android.commands.uiautomator | uiautomator命令的入口方法main所在的類 |
| RunTestCommand | com.android.commands | 代表了命令行中‘uiautomator runtest'這個子命令 |
| EventsCommand | com.android.commands | 代表了命令行中‘uiautomator events’這個子命令 |
| DumpCommand | com.android.commands | 代表了命令行中‘uiautomator dump’這個子命令 |
| UIAutomatorTestRunner | com.android.uiautomator.testrunner | 默認的TestRunner，用來知道測試用例如何執行 |
| TestCaseCollector | com.android.uiautomator.testrunner | 用來從命令行和我們的測試腳本.class文件收集每個測試方法然后建立對應的junit.framework.TestCase測試用例的一個類，它維護著一個List<TestCase> mTestCases列表來存儲所有測試方法(用例) |
| UiAutomationShellWrapper | com.android.uiautomator.core | 一個UiAutomation的wrapper類，簡單的做了封裝，其中提供了一個setRunAsMonkey的方法來通過ActivityManagerNativeProxy來設置系統的運行模式 |
| UiAutomatorBridge | com.android.uiautomator.core | 相當于UiAutomation的代理，基本上所有和UiAutomation打交道的方法都是通過它來分發的 |
| ShellUiAutomatorBridge | com.android.uiautomator.core | UiAutomatorBridge的子類，額外增加了幾個不需要用到UiAutomation的方法,如getRotation |
CLASSPATH=${CLASSPATH}:${jars} export CLASSPATH exec app_process ${base}/bin com.android.commands.uiautomator.Launcher ${args}/* */ public static void main(String[] args) /* */ { /* 74 */ Process.setArgV0("uiautomator"); /* 75 */ if (args.length >= 1) { /* 76 */ Command command = findCommand(args[0]); /* 77 */ if (command != null) { /* 78 */ String[] args2 = new String[0]; /* 79 */ if (args.length > 1) /* */ { /* 81 */ args2 = (String[])Arrays.copyOfRange(args, 1, args.length); /* */ } /* 83 */ command.run(args2); /* 84 */ return; /* */ } /* */ } /* 87 */ HELP_COMMAND.run(args); /* */ }里面主要做兩件事情：/* 129 */ private static Command[] COMMANDS = { HELP_COMMAND, new RunTestCommand(), new DumpCommand(), new EventsCommand() }; 這些命令，如我們的RunTestCommand類都是繼承與Command這個Launcher的靜態抽象內部類：/* */ public static abstract class Command /* */ { /* */ private String mName; /* */ /* */ public Command(String name) /* */ { /* 40 */ this.mName = name; /* */ } /* */ public String name() /* */ { /* 48 */ return this.mName; /* */ } /* */ /* */ public abstract String shortHelp(); /* */ public abstract String detailedOptions(); /* */ /* */ public abstract void run(String[] paramArrayOfString); /* */ }里面定義了一個mName的字串成員，其實對應的就是我們命令行傳進來的第一個參數，大家看下子類RunTestCommand這個類的構造函數就清楚了：/* */ public RunTestCommand() { /* 62 */ super("runtest"); /* */ }然后Command類還定義了一個run的方法，注意這個方法非常重要，這個就是我們剛才分析main函數看到的第二點，是開始運行測試的地方。/* */ private static Command findCommand(String name) { /* 91 */ for (Command command : COMMANDS) { /* 92 */ if (command.name().equals(name)) { /* 93 */ return command; /* */ } /* */ } /* 96 */ return null; /* */ }跟我們預期一樣，該方法就是循壞COMMANDS這個預定義的靜態command列表，把上面提到的它們的nName取出來比較，然后找到對應的command對象的。/* */ public void run(String[] args) /* */ { /* 67 */ int ret = parseArgs(args); ... /* 84 */ if (this.mTestClasses.isEmpty()) { /* 85 */ addTestClassesFromJars(); /* 86 */ if (this.mTestClasses.isEmpty()) { /* 87 */ System.err.println("No test classes found."); /* 88 */ System.exit(-3); /* */ } /* */ } /* 91 */ getRunner().run(this.mTestClasses, this.mParams, this.mDebug, this.mMonkey); /* */ }這里做了幾個事情：/* */ private int parseArgs(String[] args) /* */ { /* 105 */ for (int i = 0; i < args.length; i++) { /* 106 */ if (args[i].equals("-e")) { /* 107 */ if (i + 2 < args.length) { /* 108 */ String key = args[(++i)]; /* 109 */ String value = args[(++i)]; /* 110 */ if ("class".equals(key)) { /* 111 */ addTestClasses(value); /* 112 */ } else if ("debug".equals(key)) { /* 113 */ this.mDebug = (("true".equals(value)) || ("1".equals(value))); /* 114 */ } else if ("runner".equals(key)) { /* 115 */ this.mRunnerClassName = value; /* */ } else { /* 117 */ this.mParams.putString(key, value); /* */ } /* */ } else { /* 120 */ return -1; /* */ } /* 122 */ } else if (args[i].equals("-c")) { /* 123 */ if (i + 1 < args.length) { /* 124 */ addTestClasses(args[(++i)]); /* */ } else { /* 126 */ return -2; /* */ } /* 128 */ } else if (args[i].equals("--monkey")) { /* 129 */ this.mMonkey = true; /* 130 */ } else if (args[i].equals("-s")) { /* 131 */ this.mParams.putString("outputFormat", "simple"); /* */ } else { /* 133 */ return -99; /* */ } /* */ } /* 136 */ return 0; /* */ } /* */ private void addTestClasses(String classes) /* */ { /* 181 */ String[] classArray = classes.split(","); /* 182 */ for (String clazz : classArray) { /* 183 */ this.mTestClasses.add(clazz); /* */ } /* */ }/* */ protected UiAutomatorTestRunner getRunner() { /* 140 */ if (this.mRunner != null) { /* 141 */ return this.mRunner; /* */ } /* */ /* 144 */ if (this.mRunnerClassName == null) { /* 145 */ this.mRunner = new UiAutomatorTestRunner(); /* 146 */ return this.mRunner; /* */ } /* */ /* 149 */ Object o = null; /* */ try { /* 151 */ Class<?> clazz = Class.forName(this.mRunnerClassName); /* 152 */ o = clazz.newInstance(); /* */ } catch (ClassNotFoundException cnfe) { /* 154 */ System.err.println("Cannot find runner: " + this.mRunnerClassName); /* 155 */ System.exit(-4); /* */ } catch (InstantiationException ie) { /* 157 */ System.err.println("Cannot instantiate runner: " + this.mRunnerClassName); /* 158 */ System.exit(-4); /* */ } catch (IllegalAccessException iae) { /* 160 */ System.err.println("Constructor of runner " + this.mRunnerClassName + " is not accessibile"); /* 161 */ System.exit(-4); /* */ } /* */ try { /* 164 */ UiAutomatorTestRunner runner = (UiAutomatorTestRunner)o; /* 165 */ this.mRunner = runner; /* 166 */ return runner; /* */ } catch (ClassCastException cce) { /* 168 */ System.err.println("Specified runner is not subclass of " + UiAutomatorTestRunner.class.getSimpleName()); /* */ /* 170 */ System.exit(-4); /* */ } /* */ /* 173 */ return null; /* */ }這個類看上去有點長，但其實做的事情重要的就那么兩點，其他的都是些錯誤處理：/* */ public void run(List<String> testClasses, Bundle params, boolean debug, boolean monkey) /* */ { ... /* 92 */ this.mTestClasses = testClasses; /* 93 */ this.mParams = params; /* 94 */ this.mDebug = debug; /* 95 */ this.mMonkey = monkey; /* 96 */ start(); /* 97 */ System.exit(0); /* */ }傳進來的參數就是我們剛才通過parseArgs方法設置的那些變量，run方法會把這些變量保存起來以便下面使用，緊跟著它就會調用一個start方法,這個方法非常重要，從建立每個測試方法對應的junit.framwork.TestCase對象到真正執行測試都在這個方法完成，所以也比較長，我們挑重要的部分進行分析，首先我們看以下代碼：/* */ protected void start() /* */ { /* 104 */ TestCaseCollector collector = getTestCaseCollector(getClass().getClassLoader()); /* */ try { /* 106 */ collector.addTestClasses(this.mTestClasses); /* */ } ... }這里面調用了TestCaseCollector這個類的addTestClasses的方法，從這個類的名字我們可以猜測到它就是專門收集測試用例用的，那么我們往下跟蹤下看它是怎么收集測試用例的：/* */ public void addTestClasses(List<String> classNames) /* */ throws ClassNotFoundException /* */ { /* 52 */ for (String className : classNames) { /* 53 */ addTestClass(className); /* */ } /* */ }這里傳進來的就是我們上面保存起來的收集了每個class名字的字串列表。里面執行了一個for循環來把每一個類的字串拿出來，然后調用addTestClass:/* */ public void addTestClass(String className) /* */ throws ClassNotFoundException /* */ { /* 66 */ int hashPos = className.indexOf('#'); /* 67 */ String methodName = null; /* 68 */ if (hashPos != -1) { /* 69 */ methodName = className.substring(hashPos + 1); /* 70 */ className = className.substring(0, hashPos); /* */ } /* 72 */ addTestClass(className, methodName); /* */ }這里可能你會奇怪為什么會查看類名字串里面是否有＃號呢？其實在文章開頭的時候我就有提出來，-c或者－e class指定的類名是可以支持 $className/$methodName來指定執行該className的methodName這個方法的，比如我可以指定-c majcit.com.UIAutomatorDemo.SettingsSample#testSetLanEng來指定只是測試該類里面的testSetLanEng這個方法。如果用戶沒有指定的話該methodName變量就設置成null，然后調用重載方法addTestClass方法：/* */ public void addTestClass(String className, String methodName) /* */ throws ClassNotFoundException /* */ { /* 84 */ Class<?> clazz = this.mClassLoader.loadClass(className); /* 85 */ if (methodName != null) { /* 86 */ addSingleTestMethod(clazz, methodName); /* */ } else { /* 88 */ Method[] methods = clazz.getMethods(); /* 89 */ for (Method method : methods) { /* 90 */ if (this.mFilter.accept(method)) { /* 91 */ addSingleTestMethod(clazz, method.getName()); /* */ } /* */ } /* */ } /* */ } /* */ protected void addSingleTestMethod(Class<?> clazz, String method) { /* 106 */ if (!this.mFilter.accept(clazz)) { /* 107 */ throw new RuntimeException("Test class must be derived from UiAutomatorTestCase"); /* */ } /* */ try { /* 110 */ TestCase testCase = (TestCase)clazz.newInstance(); /* 111 */ testCase.setName(method); /* 112 */ this.mTestCases.add(testCase); /* */ } catch (InstantiationException e) { /* 114 */ this.mTestCases.add(error(clazz, "InstantiationException: could not instantiate test class. Class: " + clazz.getName())); /* */ } /* */ catch (IllegalAccessException e) { /* 117 */ this.mTestCases.add(error(clazz, "IllegalAccessException: could not instantiate test class. Class: " + clazz.getName())); /* */ } /* */ } /* */ protected void start() /* */ { ... /* 117 */ UiAutomationShellWrapper automationWrapper = new UiAutomationShellWrapper(); /* 118 */ automationWrapper.connect(); /* */ ... /* */ try { /* 132 */ automationWrapper.setRunAsMonkey(this.mMonkey); ... } ... }這里會初始化一個UiAutomationShellWrapper的類，其實這個類如其名，就是UiAutomation的一個Wrapper，初始化好后最終會調用UiAutomation的connect方法來連接上AccessibilityService服務，然后就可以調用AccessibilityService相應的API來把UiAutomation設置成Monkey模式來運行了。而在我們的例子中我們沒有指定monkey模式的參數，所以是不會設置monkey模式的。/* */ protected void start() /* */ { ... /* */ try { /* 132 */ automationWrapper.setRunAsMonkey(this.mMonkey); /* 133 */ this.mUiDevice = UiDevice.getInstance(); /* 134 */ this.mUiDevice.initialize(new ShellUiAutomatorBridge(automationWrapper.getUiAutomation())); /* */ ... } ... } 在嘗試設置monkey模式之后，UiAutomatorTestRunner會去實例化一個UiDevice，實例化后會通過以下步驟對其進行初始化：package majcit.com.UIAutomatorDemo; import com.android.uiautomator.core.UiDevice; import com.android.uiautomator.core.UiObject; import com.android.uiautomator.core.UiObjectNotFoundException; import com.android.uiautomator.core.UiScrollable; import com.android.uiautomator.core.UiSelector; import com.android.uiautomator.testrunner.UiAutomatorTestCase; public class UISelectorFindElementTest extends UiAutomatorTestCase { public void testDemo() throws UiObjectNotFoundException { UiDevice device = getUiDevice(); device.pressHome(); 既然測試腳本中的getUiDevice方法不是直接從UiAutomatorTestRunner獲得，那么是不是從它繼承下來的UiAutomatorTestCase中獲得呢？答案是肯定的，我們繼續看那個UiAutomatorTestRunner中很重要的start方法：/* */ /* */ protected void start() /* */ { ... /* 158 */ for (TestCase testCase : testCases) { /* 159 */ prepareTestCase(testCase); /* 160 */ testCase.run(testRunResult); /* */ } ... }一個for循環把我們上面創建好的所有junit.framework.TestCase對象做一個遍歷，在執行之前先調用一個prepareTestCase：/* */ protected void prepareTestCase(TestCase testCase) /* */ { /* 427 */ ((UiAutomatorTestCase)testCase).setAutomationSupport(this.mAutomationSupport); /* 428 */ ((UiAutomatorTestCase)testCase).setUiDevice(this.mUiDevice); /* 429 */ ((UiAutomatorTestCase)testCase).setParams(this.mParams); /* */ }這個方法所做的事情就解決了我們剛才的疑問：第428行，把當前UiAutomatorTestRunner擁有的這個已經連接到AccessibilityService的UiObject對象，通過我們測試腳本的父類的setUiDevice方法設置到我們的TestCase腳本對象里面/* */ void setUiDevice(UiDevice uiDevice) /* */ { /* 100 */ this.mUiDevice = uiDevice; /* */ }/* */ public UiDevice getUiDevice() /* */ { /* 72 */ return this.mUiDevice; /* */ }從整個過程可以看到，UiObject的對象我們在測試腳本上是不用初始化的，它是在運行時由我們默認的TestuRunner -- UiAutomatorTestRunner 傳遞進來的，這個我們作為測試人員是不需要知道這一點的。 protected void runTest() throws Throwable { assertNotNull(fName); // Some VMs crash when calling getMethod(null,null); Method runMethod= null; try { // use getMethod to get all public inherited // methods. getDeclaredMethods returns all // methods of this class but excludes the // inherited ones. runMethod= getClass().getMethod(fName, (Class[])null); } catch (NoSuchMethodException e) { fail("Method \""+fName+"\" not found"); } if (!Modifier.isPublic(runMethod.getModifiers())) { fail("Method \""+fName+"\" should be public"); } try { runMethod.invoke(this, (Object[])new Class[0]); } catch (InvocationTargetException e) { e.fillInStackTrace(); throw e.getTargetException(); } catch (IllegalAccessException e) { e.fillInStackTrace(); throw e; } }從中可以看到它會嘗試通過getClass().getMethod方法獲得這個junit.framework.TestCase所代表的測試腳本的于我們設置的fName一致的方法，然后才會去執行。| 作者 | 自主博客 | 微信 | CSDN |
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