Android自动化测试初探（二）: Hierarchyviewer 捕获Element的实现原理

　 SDK tools下的工具hierarchyviewer可以展现Device上的Element的层次分布和自身属性，其核心函数之一就是 LoadScene，研究后发现其实现方法是向Device的4939端口通过socket的方式发送了一个DUMP的命令，Device会自动处理该命 令并将所有Screen上的Element层次结构和属性一并发回，实现代码如下：

public static void listElement(IDevice device){
Socket socket;
      BufferedReader in;
      BufferedWriter out;
      socket = null;
      in = null;
      out = null;
          
      do{
        DeviceBridge.setupDeviceForward(device);
      }while(4939!=DeviceBridge.getDeviceLocalPort(device));
          
      socket = new Socket();
      try {
socket.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", DeviceBridge.getDeviceLocalPort(device)));
 
out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
 
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
          
System.out.println("==> DUMP");
out.write((new StringBuilder()).append("DUMP -1").toString());
          
out.newLine();
            out.flush();
            do
            {
                  String line;
if ((line = in.readLine()) == null || "DONE.".equalsIgnoreCase(line))
                        break;
                  line = line.trim();
                  System.out.println(line);
            } while (true);
      } catch (IOException e) {
                  e.printStackTrace();
      }
}

　　运行后的结果摘录其中一部分（button5），列举如下。注：当前device中运行的是2.1SDK中自带的Calculator程序：

com.android.calculator2.ColorButton@43b8bee8mText=1,5 getEllipsize()=4,null mMinWidth=1,0 mMinHeight=1,0 mMeasuredWidth=2,79 mPaddingBottom=1,0 mPaddingLeft=1,0 mPaddingRight=1,0 mPaddingTop=1,0 mMeasuredHeight=2,78 mLeft=2,81 mPrivateFlags_DRAWING_CACHE_INVALID=3,0x0 mPrivateFlags_DRAWN=4,0x20 mPrivateFlags=8,16779312 mID=9,id/digit5 mRight=3,160 mScrollX=1,0 mScrollY=1,0 mTop=1,0 mBottom=2,78 mUserPaddingBottom=1,0 mUserPaddingRight=1,0 mViewFlags=9,402669569 getBaseline()=2,54 getHeight()=2,78 layout_gravity=4,NONE layout_weight=3,1.0 layout_bottomMargin=1,0 layout_leftMargin=1,1 layout_rightMargin=1,0 layout_topMargin=1,0 layout_height=11,FILL_PARENT layout_width=11,FILL_PARENT getTag()=4,null getVisibility()=7,VISIBLE getWidth()=2,79 hasFocus()=5,false isClickable()=4,true isDrawingCacheEnabled()=5,false isEnabled()=4,true isFocusable()=4,true isFocusableInTouchMode()=5,false isFocused()=5,false isHapticFeedbackEnabled()=4,true isInTouchMode()=4,true isOpaque()=5,false isSelected()=5,false isSoundEffectsEnabled()=4,true willNotCacheDrawing()=5,false willNotDraw()=5,false

　　另外还支持如下命令：- LIST will show the list of windows:
LIST
43514758 com.android.launcher/com.android.launcher.Launcher
4359e4d0 TrackingView
435b00a0 StatusBarExpanded
43463710 StatusBar
43484c58 Keyguard
DONE.

对于要实现GUI自动化，还有哪些没有完成呢？

　　*   Invoke界面上的Element，如点击按钮，在文本框中输入内容等

　　*   Press手机自身所有的按键，如HOME键，Menu键，左右上下方向键，通话键，挂机键等

　　*  判断结果

　 　前面说过，直接从Emulator内部获取当前Activity上的Element这条路已经断了，同理，探索像UI Automation上一样Invoke Element的操作估计是行不通了，因为你拿不到Element的对象实例，所以实例所支持的方法当然也没有办法拿到。

　　怎么办？实在不行，基于坐标来对Element进行触发总可以吧。在中 发送基于坐标发送键盘和鼠标事件一般是在无法识别Element的情况下，想的最后一招，这使我想起起了Android中的monkey测试，对着屏幕就 是一通乱点，压根就不管点的是什么。所幸的是，当前Android系统中我们得到了Element的属性信息，其中就包括坐标信息，而且这种信息是具有弹 性的，也就是说即使Element的坐标随着开发的改变而有所变化，也不用担心，因为当前的坐标是实时获得的。

　　那么怎样才能给 Element发送模拟按键等操作呢？总不能用Windows当前的键盘和鼠标事件吧，那样一旦模拟器的位置改变或失去焦点，啥都白搭，风险太大了。看来 给Emulator内部发送模拟按键等操作比较靠谱。查了一下SDK，其中确实有这样的方法存在，但是我们当前的测试基础架构程序位于Emulator外 部，怎么办？突然想起了hierarchyviewer的实现机制，通过Socket来发送信息。Hierarchyviewer有系统自带的进程给予答 复响应（具体是哪个进程进行的响应不清楚，没有研究过）。那么我们也来模拟做一个Listener总可以吧。

　　其实对于模拟按键发送，网 上的帖子很多，但大部分是基于一种方式实现的，IWindowManager接口。不巧的是，SDK并没有将该接口提供为public，所以需要用 android源码替代android.jar包进行编译的方式进行绕行，感觉方法有点复杂。在后面另一篇系列中我会列出我在网上看到的另一种基于Instrumentation和MessageQueue的机制实现方法。

　 　最后就剩下判断测试结果了。判断测试结果一般分为如下两种：外部条件是否满足，如文件是否产生，数据是否生成等；内部条件是否满足，如对应的 Element是否出现或消失，Element上内容如字符串是否有变化。对于前一种本文不予讨论，后一种情况下，Element出现或消失可以通过 hierarchyviewer来获取。仔细研究过hierarchyviewer会发现，它并没有提供Element界面上内容（Text）的属性。这 可有点晕了，好像又要回到实现捕获Activity实例的老路上来了。考虑图像识别？这好像不靠谱。突然想到，4939端口上发送DUMP命令后的返回结 果中会不会有此类hierarchyviewer没有显示出来的信息呢，万幸，还真有。在我上一篇博文（Hierarchyviewer 捕获Element的实现原理）中查询mText字段，会发现mText=1,5这样的信息，其实就是代表了计算器Button5上显示的内容5，逗号前 的1表示后跟一位信息。

　　至此，问题似乎都解决掉了。画个基础架构图做个总结：