Android 檢測設備測試

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如果您是 Bazel 新手,請先參閱「使用 Bazel 建構 Android」教學課程。

並行執行 Android 檢測設備測試

圖 1. 執行平行 Android 檢測設備測試。

android_instrumentation_test 可讓開發人員在 Android 模擬器和裝置上測試應用程式。它會使用實際的 Android 架構 API 和 Android 測試程式庫。

為了確保密封性和可重現性,Bazel 會在沙箱中建立及啟動 Android 模擬器,確保測試一律從清空狀態執行。每項測試都會取得獨立的模擬器執行個體,讓測試可並行執行,且不會在測試之間傳遞狀態。

如要進一步瞭解 Android 檢測設備測試,請參閱 Android 開發人員說明文件

請在 GitHub 問題追蹤工具中回報問題。

運作方式

第一次在 android_instrumentation_test 目標上執行 bazel test 時,Bazel 會執行下列步驟:

  1. 建構測試 APK、測試中的 APK 及其轉換依附元件
  2. 建立、啟動及快取乾淨的模擬器狀態
  3. 啟動模擬器
  4. 安裝 APK
  5. 使用 Android Test Orchestrator 執行測試
  6. 關閉模擬器
  7. 回報結果

在後續的測試中執行時,Bazel 會從步驟 2 建立的乾淨快取狀態啟動模擬器,因此之前執行不會有剩餘狀態。快取模擬器狀態也可以加快測試執行速度。

必要條件

請確認環境符合下列先決條件:

  • Linux。已在 Ubuntu 16.04 和 18.04 上測試。

  • Bazel 0.12.0 以上版本。請執行 bazel info release 來驗證版本。

bazel info release

這會產生類似以下的輸出內容:

release 4.1.0

如要驗證 KVM 是否有正確的設定,請執行:

apt-get install cpu-checker && kvm-ok

如果系統顯示下列訊息,表示設定正確無誤:

INFO: /dev/kvm exists
KVM acceleration can be used

如要安裝這個套件,請執行:

apt-get install xvfb

執行下列指令,確認 Xvfb 已正確安裝並在 /usr/bin/Xvfb 上安裝:

which Xvfb

輸出內容如下:

/usr/bin/Xvfb
  • 32 位元程式庫。測試基礎架構使用的某些二進位檔為 32 位元,因此請務必確保 64 位元機器可執行 32 位元二進位檔。如果是 Ubuntu,請安裝下列 32 位元程式庫:
sudo apt-get install libc6:i386 libncurses5:i386 libstdc++6:i386 lib32z1 libbz2-1.0:i386

開始使用

以下是 android_instrumentation_test 的典型目標依附元件圖表:

Android 檢測設備測試中的目標依附元件圖表

圖 2. android_instrumentation_test 的目標依附元件圖。

BUILD 檔案

圖表會轉譯為類似 BUILD 的檔案:

android_instrumentation_test(
    name = "my_test",
    test_app = ":my_test_app",
    target_device = "@android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:android_23_x86",
)

# Test app and library
android_binary(
    name = "my_test_app",
    instruments = ":my_app",
    manifest = "AndroidTestManifest.xml",
    deps = [":my_test_lib"],
    # ...
)

android_library(
    name = "my_test_lib",
    srcs = glob(["javatest/**/*.java"]),
    deps = [
        ":my_app_lib",
        "@maven//:androidx_test_core",
        "@maven//:androidx_test_runner",
        "@maven//:androidx_test_espresso_espresso_core",
    ],
    # ...
)

# Target app and library under test
android_binary(
    name = "my_app",
    manifest = "AndroidManifest.xml",
    deps = [":my_app_lib"],
    # ...
)

android_library(
    name = "my_app_lib",
    srcs = glob(["java/**/*.java"]),
    deps = [
        "@maven//:androidx_appcompat_appcompat",
        "@maven//:androidx_annotation_annotation",
    ]
    # ...
)

規則 android_instrumentation_test 的主要屬性如下:

  • test_appandroid_binary 目標。這個目標包含測試程式碼和 Espresso 和 UIAutomator 等依附元件。您選取的 android_binary 目標必須指定 instruments 屬性,指向另一個 android_binary,也就是要測試的應用程式。

  • target_deviceandroid_device 目標。這個目標會說明 Android 模擬器的規格,Bazel 會使用這些規格建立、啟動及執行測試。詳情請參閱「選擇 Android 裝置」一節。

測試應用程式的 AndroidManifest.xml 必須包含<instrumentation> 標記。此標記必須指定目標應用程式的套件檢測設備測試執行器的完整類別名稱 androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner

以下是測試應用程式的 AndroidTestManifest.xml 範例:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
          xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
          package="com.example.android.app.test"
    android:versionCode="1"
    android:versionName="1.0">

    <instrumentation
        android:name="androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        android:targetPackage="com.example.android.app" />

    <uses-sdk
        android:minSdkVersion="16"
        android:targetSdkVersion="27" />

    <application >
       <!-- ... -->
    </application>
</manifest>

WORKSPACE 依附元件

如要使用這項規則,專案需依附於下列外部存放區:

  • @androidsdk:Android SDK。透過 Android Studio 下載。

  • @android_test_support:代管測試執行程式、模擬器啟動器和 android_device 目標。您可以前往這裡查看最新版本。

如要啟用這些依附元件,請在 WORKSPACE 檔案中加入以下行:

# Android SDK
android_sdk_repository(
    name = "androidsdk",
    path = "/path/to/sdk", # or set ANDROID_HOME
)

# Android Test Support
ATS_COMMIT = "$COMMIT_HASH"
http_archive(
    name = "android_test_support",
    strip_prefix = "android-test-%s" % ATS_COMMIT,
    urls = ["https://github.com/android/android-test/archive/%s.tar.gz" % ATS_COMMIT],
)
load("@android_test_support//:repo.bzl", "android_test_repositories")
android_test_repositories()

Maven 依附元件

如要管理存放區 (例如 Google MavenMaven Central) 中的 Maven 構件依附元件,請使用 Maven 解析器 (例如 rules_jvm_external)。

本頁面的其餘部分說明如何使用 rules_jvm_external 解析 Maven 存放區,並從中擷取依附元件。

選擇 android_device 目標

android_instrumentation_test.target_device 可指定要執行測試的 Android 裝置。這些 android_device 目標是在 @android_test_support 中定義。

舉例來說,您可以執行以下命令,查詢特定目標的來源:

bazel query --output=build @android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:android_23_x86

輸出結果會類似以下內容:

# .../external/android_test_support/tools/android/emulated_devices/generic_phone/BUILD:43:1
android_device(
  name = "android_23_x86",
  visibility = ["//visibility:public"],
  tags = ["requires-kvm"],
  generator_name = "generic_phone",
  generator_function = "make_device",
  generator_location = "tools/android/emulated_devices/generic_phone/BUILD:43",
  vertical_resolution = 800,
  horizontal_resolution = 480,
  ram = 2048,
  screen_density = 240,
  cache = 32,
  vm_heap = 256,
  system_image = "@android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:android_23_x86_images",
  default_properties = "@android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:_android_23_x86_props",
)

裝置目標名稱會使用以下範本:

@android_test_support//tools/android/emulated_devices/device_type:system_api_level_x86_qemu2

如要啟動 android_device,您必須提供所選 API 級別的 system_image。如要下載系統映像檔,請使用 Android SDK 的 tools/bin/sdkmanager。例如,如要下載 generic_phone:android_23_x86 的系統映像檔,請執行 $sdk/tools/bin/sdkmanager "system-images;android-23;default;x86"

如要查看 @android_test_support 中支援的完整 android_device 目標清單,請執行下列指令:

bazel query 'filter("x86_qemu2$", kind(android_device, @android_test_support//tools/android/emulated_devices/...:*))'

Bazel 目前僅支援以 x86 為基礎的模擬器。如要提高效能,請使用 QEMU2 android_device 目標,而非 QEMU 目標。

執行測試

如要執行測試,請將這些行程式碼新增至專案的 project root:/.bazelrc 檔案。

# Configurations for testing with Bazel
# Select a configuration by running
# `bazel test //my:target --config={headless, gui, local_device}`

# Headless instrumentation tests (No GUI)
test:headless --test_arg=--enable_display=false

# Graphical instrumentation tests. Ensure that $DISPLAY is set.
test:gui --test_env=DISPLAY
test:gui --test_arg=--enable_display=true

# Testing with a local emulator or device. Ensure that `adb devices` lists the
# device.
# Run tests serially.
test:local_device --test_strategy=exclusive
# Use the local device broker type, as opposed to WRAPPED_EMULATOR.
test:local_device --test_arg=--device_broker_type=LOCAL_ADB_SERVER
# Uncomment and set $device_id if there is more than one connected device.
# test:local_device --test_arg=--device_serial_number=$device_id

接著,使用其中一種設定來執行測試:

  • bazel test //my/test:target --config=gui
  • bazel test //my/test:target --config=headless
  • bazel test //my/test:target --config=local_device

只使用一項設定,否則測試就會失敗。

無頭測試

有了 Xvfb,您就可以使用模擬器進行測試,而無需使用圖形介面,這也稱為無頭測試。如要在執行測試時停用圖形介面,請將測試引數 --enable_display=false 傳遞至 Bazel:

bazel test //my/test:target --test_arg=--enable_display=false

GUI 測試

如果已設定 $DISPLAY 環境變數,您可以在測試執行期間啟用模擬器的圖形介面。如要執行這項操作,請將這些測試引數傳遞至 Bazel:

bazel test //my/test:target --test_arg=--enable_display=true --test_env=DISPLAY

使用本機模擬器或裝置進行測試

Bazel 也支援直接在本機啟動的模擬器或已連結的裝置上進行測試。傳遞 --test_strategy=exclusive--test_arg=--device_broker_type=LOCAL_ADB_SERVER 標記,即可啟用本機測試模式。如果有多部連結裝置,請傳遞 --test_arg=--device_serial_number=$device_id 標記,其中 $device_idadb devices 中列出的裝置/模擬器 ID。

專案範例

如果您想查看標準專案範例,請參閱使用 Espresso 和 UIAutomator 的專案的 Android 測試範例

Espresso 設定

如果您使用 Espresso (androidx.test.espresso) 編寫 UI 測試,可以使用下列程式碼片段,在 Bazel 工作區中設定常用 Espresso 構件及其依附元件的清單:

androidx.test.espresso:espresso-core
androidx.test:rules
androidx.test:runner
javax.inject:javax.inject
org.hamcrest:java-hamcrest
junit:junit

如要整理這些依附元件,您可以在 project root/BUILD.bazel 檔案中建立 //:test_deps 共用程式庫:

java_library(
    name = "test_deps",
    visibility = ["//visibility:public"],
    exports = [
        "@maven//:androidx_test_espresso_espresso_core",
        "@maven//:androidx_test_rules",
        "@maven//:androidx_test_runner",
        "@maven//:javax_inject_javax_inject"
        "@maven//:org_hamcrest_java_hamcrest",
        "@maven//:junit_junit",
    ],
)

接著,在 project root/WORKSPACE 中新增必要的依附元件:

load("@bazel_tools//tools/build_defs/repo:http.bzl", "http_archive")

RULES_JVM_EXTERNAL_TAG = "2.8"
RULES_JVM_EXTERNAL_SHA = "79c9850690d7614ecdb72d68394f994fef7534b292c4867ce5e7dec0aa7bdfad"

http_archive(
    name = "rules_jvm_external",
    strip_prefix = "rules_jvm_external-%s" % RULES_JVM_EXTERNAL_TAG,
    sha256 = RULES_JVM_EXTERNAL_SHA,
    url = "https://github.com/bazelbuild/rules_jvm_external/archive/%s.zip" % RULES_JVM_EXTERNAL_TAG,
)

load("@rules_jvm_external//:defs.bzl", "maven_install")

maven_install(
    artifacts = [
        "junit:junit:4.12",
        "javax.inject:javax.inject:1",
        "org.hamcrest:java-hamcrest:2.0.0.0"
        "androidx.test.espresso:espresso-core:3.1.1",
        "androidx.test:rules:aar:1.1.1",
        "androidx.test:runner:aar:1.1.1",
    ],
    repositories = [
        "https://maven.google.com",
        "https://repo1.maven.org/maven2",
    ],
)

最後,請在測試 android_binary 目標中新增 //:test_deps 依附元件:

android_binary(
    name = "my_test_app",
    instruments = "//path/to:app",
    deps = [
        "//:test_deps",
        # ...
    ],
    # ...
)

提示

讀取測試記錄

使用 --test_output=errors 列印失敗測試的記錄,或使用 --test_output=all 列印所有測試輸出內容。如果您要查看個別測試記錄,請前往 $PROJECT_ROOT/bazel-testlogs/path/to/InstrumentationTestTargetName

例如,BasicSample 標準專案的測試記錄檔位於 bazel-testlogs/ui/espresso/BasicSample/BasicSampleInstrumentationTest,請執行:

tree bazel-testlogs/ui/espresso/BasicSample/BasicSampleInstrumentationTest

這會產生以下輸出內容:


$ tree bazel-testlogs/ui/espresso/BasicSample/BasicSampleInstrumentationTest
.
├── adb.409923.log
├── broker_logs
│   ├── aapt_binary.10.ok.txt
│   ├── aapt_binary.11.ok.txt
│   ├── adb.12.ok.txt
│   ├── adb.13.ok.txt
│   ├── adb.14.ok.txt
│   ├── adb.15.fail.txt
│   ├── adb.16.ok.txt
│   ├── adb.17.fail.txt
│   ├── adb.18.ok.txt
│   ├── adb.19.fail.txt
│   ├── adb.20.ok.txt
│   ├── adb.21.ok.txt
│   ├── adb.22.ok.txt
│   ├── adb.23.ok.txt
│   ├── adb.24.fail.txt
│   ├── adb.25.ok.txt
│   ├── adb.26.fail.txt
│   ├── adb.27.ok.txt
│   ├── adb.28.fail.txt
│   ├── adb.29.ok.txt
│   ├── adb.2.ok.txt
│   ├── adb.30.ok.txt
│   ├── adb.3.ok.txt
│   ├── adb.4.ok.txt
│   ├── adb.5.ok.txt
│   ├── adb.6.ok.txt
│   ├── adb.7.ok.txt
│   ├── adb.8.ok.txt
│   ├── adb.9.ok.txt
│   ├── android_23_x86.1.ok.txt
│   └── exec-1
│       ├── adb-2.txt
│       ├── emulator-2.txt
│       └── mksdcard-1.txt
├── device_logcat
│   └── logcat1635880625641751077.txt
├── emulator_itCqtc.log
├── outputs.zip
├── pipe.log.txt
├── telnet_pipe.log.txt
└── tmpuRh4cy
    ├── watchdog.err
    └── watchdog.out

4 directories, 41 files

讀取模擬器記錄

android_device 目標的模擬器記錄會儲存在名為 emulator_xxxxx.log/tmp/ 目錄中,其中 xxxxx 是隨機產生的字元序列。

使用以下指令找出最新的模擬器記錄:

ls -1t /tmp/emulator_*.log | head -n 1

針對多個 API 級別進行測試

如果您想針對多個 API 級別進行測試,可以使用清單理解式為每個 API 級別建立測試目標。例如:

API_LEVELS = [
    "19",
    "20",
    "21",
    "22",
]

[android_instrumentation_test(
    name = "my_test_%s" % API_LEVEL,
    test_app = ":my_test_app",
    target_device = "@android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:android_%s_x86_qemu2" % API_LEVEL,
) for API_LEVEL in API_LEVELS]

已知問題

  • 測試後,分支的 ADB 伺服器程序不會終止
  • 雖然 APK 建構作業適用於所有平台 (Linux、macOS、Windows),但測試作業僅適用於 Linux。
  • 即使使用 --config=local_adb,使用者仍需指定 android_instrumentation_test.target_device
  • 如果使用本機裝置或模擬器,Bazel 不會在測試後解除安裝 APK。執行下列指令清除套件:
adb shell pm list
packages com.example.android.testing | cut -d ':' -f 2 | tr -d '\r' | xargs
-L1 -t adb uninstall