Hypium的單元測試框架和UI測試框架

應用開發(fā)過程中，要確保應用的功能和界面能滿足預期，往往需要通過測試來驗證。為此，我們研發(fā)了一套新的自動化測試框架，它支持以插件形式集成到DevEco Studio中，讓開發(fā)者在應用開發(fā)的過程中可以快速編寫和執(zhí)行測試用例，實現(xiàn)應用的高效驗證。本期，我們就帶大家了解這個自動化測試框架——Hypium。

一、Hypium簡介

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

自動化測試框架Hypium以插件形式集成到DevEco Studio中。開發(fā)者創(chuàng)建工程后，DevEco Studio會自動生成測試目錄、測試類和測試用例模板等，如圖1所示。開發(fā)者無需從零開始，讓測試更加簡單、高效。

圖1 Hypium

應用程序的自動化測試，從應用場景上主要分為兩類：一類主要測試程序的內(nèi)部功能邏輯，聚焦在測試程序內(nèi)的函數(shù)接口，用于開發(fā)人員自測試使用；另一類主要是所見即所得的界面測試，操作頁面并檢查頁面控件是否符合預期的端到端的測試，用于測試人員覆蓋全路徑的驗證測試。

針對上述兩種應用場景，自動化測試框架Hypium推出了單元測試框架和UI測試框架兩個子框架。

● 單元測試框架（HJsUnit）：提供單元測試用例編寫的基礎接口，以及用于測試系統(tǒng)或應用的接口。支持開發(fā)者編寫和執(zhí)行單元測試用例，并且生成對應的測試報告。

● UI測試框架（HUiTest）：通過簡潔易用的API提供查找和操作界面控件的能力，支持開發(fā)基于界面操作的自動化測試腳本。

下面為大家一一介紹Hypium的單元測試框架和UI測試框架。

二、單元測試框架

HarmonyOS應用的多端部署、多語言開發(fā)等特點，使其在單元測試時面臨很大的挑戰(zhàn)，對單元測試框架也提出了高要求：

1. HarmonyOS作為面向萬物互聯(lián)時代的分布式智能操作系統(tǒng)，支持在手機、平板、智能座艙、智慧屏、輕量級設備（如智能穿戴）等多種終端設備上使用。開發(fā)者在開發(fā)HarmonyOS應用時，也需要考慮適配多種終端設備。這就要求測試框架能夠針對不同設備支持定制相應的測試能力。

2. HarmonyOS的開發(fā)框架支持開發(fā)者使用Java/JS/eTS等多種語言進行應用開發(fā)。這就要求測試框架在執(zhí)行測試用例時需要考慮多語言以及語法兼容等。

為滿足以上要求，我們在設計階段就考慮到了單元測試框架需要具備多語言統(tǒng)一執(zhí)行，語法兼容，空間占用最小化，功能可定制裁剪等能力。經(jīng)過研發(fā)團隊的不懈努力，最終實現(xiàn)了具備語法統(tǒng)一、執(zhí)行統(tǒng)一、可裁剪、輕量化特點的單元測試框架。

● 語法統(tǒng)一：ArkUI開發(fā)框架支持基于JS語言的類Web開發(fā)范式以及基于eTS語言的聲明式開發(fā)范式。針對不同的語言和開發(fā)范式，單元測試框架提供一套統(tǒng)一的測試用例開發(fā)接口。開發(fā)者可基于統(tǒng)一的接口，來開發(fā)支持不同語言和開發(fā)范式的測試用例。

● 執(zhí)行統(tǒng)一：單元測試框架支持Java與JS/eTS的測試用例在同一個測試hap中運行，結(jié)果統(tǒng)一展示。

● 可裁剪：單元測試框架采用了標準的插件機制，除了核心的基礎用例運行與基礎接口部分，其余的擴展能力可以根據(jù)不同的需求而動態(tài)組合。開發(fā)者可以根據(jù)不同的設備能力和測試需求，動態(tài)地定制測試框架能力。

● 輕量化：單元測試框架內(nèi)核部分的代碼量很少，打包編譯之后小于10KB，可用于開發(fā)在輕量化設備上執(zhí)行的測試用例。

通過上面的介紹，大家對Hypium的單元測試框架有了初步的認識。下面就為大家揭曉單元測試框架的詳細架構。

圖2 單元測試框架架構圖

如圖2所示，單元測試框架由Core、EXT和SPE三個模塊組成：

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

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

● SPE（專項測試能力模塊）：增加部分特殊測試能力，例如Mock模擬、數(shù)據(jù)驅(qū)動測試、壓力測試等。

三、UI測試框架

UI測試框架主要提供UI界面測試的能力，主要面臨以下兩大挑戰(zhàn)：

1. UI界面操作繁瑣，學習和使用成本高。

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

識別界面結(jié)構，獲取操作坐標 。

操作控件，注入UI操作事件，驅(qū)動事件響應。

檢查頁面響應，驗證是否符合操作邏輯 。

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

2. WebView混合開發(fā)、多窗口等特性，給UI界面測試帶來很大難度。

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

WebView混合開發(fā)沒有使用系統(tǒng)提供的開發(fā)框架，所以系統(tǒng)的無障礙服務無法獲取WebView中的控件信息，從而也無法進行UI界面測試。

多窗口是指窗口之間有層疊關系，無法做到所見即所得，需要開發(fā)者動態(tài)地指定窗口來獲取其在前臺顯示的頁面結(jié)構。如果發(fā)生窗口拖拽等窗口移動的情況，開發(fā)者所見的界面會有比較大的變化，但是多窗口頁面結(jié)構沒有變化，這種情況下UI界面測試腳本的編寫和穩(wěn)定性都面臨很大的挑戰(zhàn)。

針對以上挑戰(zhàn)，Hypium的UI測試框架提供了相應的應對措施：

1. UI測試框架將所有操作封裝到UiDriver、By和UiComponent三個核心類中，每個類各司其職，語法一目了然，大大降低了學習使用成本。

圖3 UI測試框架的三個核心類

UiDriver：UI測試能力入口類，負責與設備（系統(tǒng)的無障礙服務）交互，提供頁面控件查找、檢查存在性以及注入按鍵等能力。

By：用于描述目標控件特性（文本、id、類型等）。UiDriver根據(jù)By描述的控件特征來查找控件。

UiComponent：根據(jù)UiDriver查找返回的控件對象，記錄控件相關屬性，并提供控件相關UI操作，例如點擊、滑動、雙擊等。

2. 針對WebView混合開發(fā)、多窗口等測試難點，UI測試框架提供了高效的解決方案。

針對WebView，UI測試框架引入了解析WebView頁面結(jié)構的引擎，從而徹底解決WebView的頁面結(jié)構顯示問題。

針對多窗口，UI測試框架將多窗口信息扁平化，層疊的窗口最終只保留用戶可見的部分，最終拼成一個完整的頁面返回給用戶。用戶不需要指定窗口，頁面結(jié)構所見即所得，操作簡化。

此外，UI測試框架也考慮了多語言和語法兼容，支持Java/JS/eTS三種語言。有的開發(fā)者小伙伴之前可能使用過UI測試框架提供的Java接口，最近新增的JS/eTS接口定義和語法與Java接口是一致的，開發(fā)者們可以無縫切換到JS/eTS語言來使用。

接下來再帶大家了解UI測試框架的詳細架構。

圖4 UI測試框架架構圖

UI測試框架主要分為三個部分：

● uitest-api：封裝提供應用UI測試場景的測試API。

● test-agent：提供跨應用UI測試場景設備端輔助測試模塊，通過uitest與系統(tǒng)核心庫對接。

● uitest：UI測試核心模塊，對接系統(tǒng)服務，提供控件樹獲取、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。未來我們還將繼續(xù)完善自動化測試框架Hypium的能力，助力開發(fā)者開發(fā)更卓越的產(chǎn)品，大家敬請期待！