基于Android自动化测试平台的设计与实现

摘要

随着智能手机的广泛应用，移动应用在人们的日常生活中也越来越不可替代了。Android系统生态环境的开放性使得Android成为最受欢迎的移动平台之一。每天都有数以千计的Android应用程序投放入市场，但是由于开发者的水平参差不齐，每天都有许多Android应用程序由于质量问题从市场上下架。因此需要一种成熟的自动化测试方案来保障Android应用程序的健壮性。为了弥补业界移动端自动化测试方案的缺失，本文设计并实现了一个基于Android的自动化测试平台，该平台能够在缺乏源代码的情况下自动生成被测应用程序的测试用例集，并且能够在测试用例运行的时候自动采集并实时展示被测应用程序的性能数据以及对被测应用的发出网络数据包进行解析，检查是否泄漏用户隐私数据。本学位论文围绕基于Android自动化测试平台的设计与实现开展了以下几个工作：
　　（1）研究Android应用程序的事件机制，实现了一种程序分析技术，自动构建Android应用程序的模型。这些模型用于描述应用程序内的GUI控件以及应用程序的事件驱动行为，并用于生成事件序列。
　　（2）研究组合测试技术，实现了一种基于依赖关系的变力度的组合测试技术。这种组合测试技术利用UI元素间的依赖关系来精简组合测试用例集。在减少测试用例的同时保持测试用例集的代码覆盖率。
　　（3）针对无界控件的输入类的问题，本文实现了基于静态分析以及约束求解的自动化的方法将无界控件的输入域划分为多个等价类。这些等价类充当无界控件的输入类。
　　（4）研究Android应用程序的性能测试技术，提出了一个采集Android端性能数据并实时显示的方案。
　　（5）基于移动端的网络抓包技术，实现了一个检测Android应用程序是否泄漏用户隐私数据的工具。
　　为验证本系统的可行性和有效性，本文在F-Droid开源库下载了多个Android应用程序，将本系统与主流的自动化测试工具进行比较，最终实验表明本系统在精简测试用例集的同时依旧保持相当高的代码覆盖率，对于性能数据的获取以及网络行为的监控也能够获得期望的效果。这表明本文方法在提高Android应用程序的自动化测试的效率上具有一定可行性和有效性。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 国内外研究现状分析

1.3 本文的工作内容

1.4 本论文的结构安排

第二章 相关理论与技术研究

2.1Android Framework

2.2 Android GUI系统

2.3 基于Soot的静态分析技术

2.4 基于Alloy的模型检测技术

2.5 组合测试

2.6 本章小结

第三章 基于Android自动化测试平台的设计

3.1 自动化测试平台需求分析

3.2 自动化测试平台总体框架

3.3 系统运行举例

3.4 模型提取模块设计

3.5 依赖提取模块设计

3.6 测试路径生成模块的设计

3.7 测试用例生成模块设计

3.8 性能数据监控模块设计

3.9 网络监控模块设计

3.10 本章小结

第四章 基于Android自动化测试平台的实现

4.1模型提取模块实现

4.2依赖提取模块实现

4.4测试用例生成模块实现

4.5性能数据监控模块实现

4.5网络监控模块实现

4.6 本章小结

第五章 实验验证

5.1 实验评估标准

5.2测试用例集的精简

5.3 代码覆盖率

5.4 性能数据采集模块的测试

5.5 网络监控模块的测试

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献