基于图像识别框架Airtest的Windows项目自动化测试实践

写在前面

上一篇分享了《基于Sikuli GUI图像识别框架的PC客户端自动化测试实践》，但sikuli看起来怎么都像是上个世纪的界面风格，且功能过于简陋。而同样基于图像识别框架的Airtest，则无疑强大了许多，本次分享的内容是基于Airtest实现Windows应用的自动化测试，内容大纲：

Airtest框架介绍：Airtest适用项目、Airtest特点、Airtest的优势
Airtest框架组成、原理
Airtest环境搭建及IDE的简单使用
Airtest开展Windows应用自动化测试实践：连接Windows应用Windows常用API编写测试代码设计测试用例运行效果查看测试报告
总结与思考

一、Airtest框架介绍

1.Airtest介绍

Airtest是网易出品的一款基于图像识别和Poco控件识别的一款UI自动化测试工具。这个框架设计来源于新颖的图形脚本语言Sikuli，关于Sikuli框架可见上一篇分享《基于Sikuli GUI图像识别框架的PC客户端自动化测试实践》。和Sikuli框架的原理一样，用户不需要一行行的去写代码，而是用屏幕截屏的方式，用截出来的图形摆列组合成神器的程序，这是Airtest的一部分。另外，Airtest也可以基于poco这个UI控件搜索框架，通过控件的名称、id之类的来定位目标控件，原理类似于 appium。官网：//airtest.netease.com/

2.Airtest适用项目

游戏
Android
iOS
Web
Windows

3.Airtest特点

跨平台
易操作
可扩展
支持GUI编辑器

4.Airtest的优势

相比于其他的自动化测试框架，Airtest主要有如下两个优势：

大幅度降低自动化脚本的编写和维护成本

解决游戏测试的痛点

二、Airtest框架组成、原理

1.Airtest框架组成

Airtest：是一个跨平台的、基于图像识别的UI自动化测试框架，适用于游戏和App，支持平台有Windows、 Android和iOS；
Poco：是一款基于UI控件识别的自动化测试框架，目前支持Unity3D/cocos2dx/Android原生app/iOS原生app/ 微信小程序，也可以在其他引擎中自行接入poco-sdk来使用；
AirtestIDE：跨平台的UI自动化测试编辑器，内置了Airtest和Poco的相关插件功能，能够快速简单地编写Airtest和Poco代码；
AirLab：真机自动化云测试平台，目前提供了TOP100手机兼容性测试、海外云真机兼容性测试等服务；

2.Airtest工作原理

三、Airtest环境搭建及IDE的简单使用

官方文档：//airtest.doc.io.netease.com/IDEdocs/getting_started/AirtestIDE_install/

1.下载安装

1）安装python

由于Airtest框架是基于python语言开发，本地需要搭建python相关环境，建议使用python3

Python 下载地址：//www.python.org/downloads/

2）下载AirtestIDE客户端

AirtestIDE客户端下载：//airtest.netease.com

Windows系统用户在官网上下载对应32位或是64位版本的zip包，解压后得到AirtestIDE文件夹，双击AirtestIDE/AirtestIDE.exe即可启动

2.Airtest IDE使用

1）生成报告

Airtest运行完成后，会自动生成一份报告，通过下图按钮可以查看，点击后会自动启动浏览器查看报告

2）图片/代码模式切换

Airtest IDE中右键，即可两种模式相互切换

切换后的效果如下：

四、Airtest开展Windows应用自动化测试实践

1.连接Windows应用

连接Windows应用有三种方法，分别是：

1）通过搜索窗口连接

设备窗-Windows窗口连接-搜索窗口，选择窗口后，点击连接

2）通过句柄连接

（由于句柄容易发生变化，因此不推荐此连接方式）：下图的67330即为企业微信的句柄

3）通过正则匹配应用应用标题进行连接

if not cli_setup:
    auto_setup(__file__, logdir=True, devices=["Windows:///?title_re=.*阅云*"])

2.Windows常用API

官方文档：//airtest.readthedocs.io/zh_CN/latest/all_module/airtest.core.win.win.html

源码：//airtest.readthedocs.io/zh_CN/latest/_modules/airtest/core/win/win.html

connect：连接设备
shell：执行cmd命令
snapshot：截图
keyevent：执行键盘事件
text：输入文本
key_press：按下某个按键
key_release：释放某个按键
touch：鼠标点击事件
double_click：鼠标双击
swipe：滑动
move_mouse：移动鼠标
mouse_down：按下鼠标（左/右）键
mouse_up：释放鼠标（左/右）键

3.编写测试代码

先看下待测试的windows应用的页面布局：

1）代码构成

导入核心api和初始化客户端的方法

# -*- encoding=utf8 -*-
__author__ = "Administrator"
import random
from airtest.core.api import *
from airtest.cli.parser import cli_setup

连接windows应用

# 连接windows应用
if not cli_setup:
    auto_setup(__file__, logdir=True, devices=["Windows:///?title_re=.*阅云*"])

Airtest IDE遵循python编码风格，因此可以将各个测试动作/场景封装成一个一个的函数，当然也可以封装在其他文件里，然后导入引用

2）案例

发送文本消息：

操作步骤为：进入聊天窗口>输入文本内容>发送

def send_text(time):
    setup_send_msg()  # 进入聊天窗口
    for i in range(time):
        text("这是AIRTEST发送的第%s条消息"%str(i))  # 输入文本消息内容
        keyevent("{ENTER}")  # 按下键盘Enter键，要大写
        keyevent("{ENTER}")  # 第一遍按下Enter是防止此时的输入法为中文，第二遍按下Enter是发送

截图发送

操作步骤为：进入聊天窗口>点击截图按钮>滑动鼠标拉取截图区域>确认发送截图

def send_screenshot():
    setup_send_msg()
    touch(Template(r"tpl1656061157595.png", record_pos=(-0.028, 0.138), resolution=(959, 654)))
    sleep(1)
    swipe((300,400), (600,800), duration=0.8, steps=2)
    keyevent("{ENTER}")

4.设计测试用例

GUI自动化测试并不适用于发现bug，更多的是将重复性高的、简单的手工操作场景转换为自动操作，用于回归测试，或是用于一些数据的构造模拟上。

将一些基本操作封装为一个个函数以后，就可以进行组合、设计测试用例了，如：

① 场景一：发送不同类型的消息

分别调用以下函数：

调用发送文本函数
调用发送表情函数
调用发送图片函数
调用发送截图函数
……

当然，以上各个函数也可以单独作为一个个测试用例，从而用于回归测试；

② 场景二：持续发送文本/图片消息

将上述函数，加上循环，便可实现持续发送xx类型的消息；不过与其说是一条测试用例，倒不如说是为了模拟人工长时间操作运行下程序的稳定性，亦或是辅助其他特殊测试场景，比如：

去年我在测试移动端时、通过自动化模拟一端持续发送大量图片消息，从而测试出【iOS移动端在弱网情况下接收大量离线文件消息程序会core掉】的bug。
今天在利用Airtest模拟持续发送文本消息、测试程序稳定性时，发现【单聊发送消息传错类型参数，发送给群聊，导致发送消息失败，且无任何消息发送记录】的bug，很奇怪，我手工发送的就没任何问题，暂时还没找到规律，研发还在定位中。虽然Airtest并没有直接发现bug，但却给发现bug创造了更多可能。

5.运行效果

此处为语雀视频卡片，点击链接查看：Rec 0005.mp4

6.查看测试报告

Airtest运行完成后会自动生成测试报告，通过控制台菜单栏的查看报告按钮，即可自动在浏览器打开测试报告：

五、总结与思考

Airtest也可以用于pycharm编辑器下，需要手动提前安装airtest库：pip install -U airtest，安装后即可新建airtest脚本，语法和在Airtest IDE中编写时一致。另外，pycharm编辑器也可以直接打开airtest脚本；
对于web、APP自动化主要用该端特定的自动化框架，如selenium、appium，而此类测试框架无法实现的Windows应用的操作，则可以借助Airtest实现，从而打通端到端自动化测试流程；
当然Airtest也支持移动端APP自动化以及web端自动化；
自动化测试编码实现仅仅是自动化测试流程中一个小环节，更重要的是场景设计、用例实现以及如何发挥自动化测试的价值；
自动化测试可能不会发现多少bug，但却给发现bug创造了更多可能；