Appium 的 Android UI 自动化测试,零基础入门到精通,收藏这篇就够了

自动化测试是研发人员进行质量保障的重要一环,良好的自动化测试机制能够让开发者及早发现编码中的逻辑缺陷,将风险前置。日常研发中,由于快速迭代的原因,我们经常需要在各个业务线上进行主流程回归测试,目前这种测试大部分由人工进行,费时费力,重复劳动多。如果能将UI自动化测试与主流程回归结合到一起,一方面保证了代码质量,另一方面大大节约人力成本,可谓一举两得。

为什么需要UI自动化测试

原因主要是以下三点:

  • 保证质量——及早发现代码缺陷,风险前置。

  • 减少重复劳动,节约人力——快速迭代中经常需要进行主流程回归,测试完整个主流程,需要耗费相当大的人力成本。

  • 统一标准——每个人对测试用例以及业务理解程度不同,标准可能存在不一致。

进行UI自动化测试面临的问题

  • 工具选择。

  • 降低对后端的依赖,避免因为测试环境后端不稳定导致的测试失败。

  • 整合测试用例,增加复用,降低用例维护成本。

自动化测试工具对比

业界UI测试工具发展迅速,目前有Robotium、Appium、Espresso、UIAutomator、Calabash等等,其中在Android中应用最广泛的当属UIAutomator、Robotium、Appium。

下面列表比较说明:

UIAutomatorRobotiumAppium
支持平台AndroidAndroid,H5Android,iOS,H5
脚本语言JavaJavaAlmost any
是否支持无源码测试YesYesYes
支持API级别16+AllAll

除了Android、Hybrid类型的App,Appium还可以在iOS设备上运行。加上之前组内有同事做过Appium方面的分享,在这方面有一定的基础,所以最终我们选择了Appium。

接口稳定性与数据可变性

业务特性决定我们的case在运行过程中会经常向后端请求数据,然后根据后端接口返回的数据决定页面元素展示。因此,有两个难点是必须克服的:

  1. 后端接口稳定性
    测试环境并不像线上,能在7x24内保持稳定。业务接口经常出现因所依赖的外部环境异常而请求失败的情况,以往处理这种情形,我们能做的事情往往很有限,最糟糕的就是必须要等待第三方修改完成后,才能继续我们的测试。因此,如何保持接口稳定,将成为UI自动化测试不得不面对的问题。

  2. 测试数据配置与保存
    克服了1中提到的接口稳定难点后,仍然要面对第二个难点——频繁修改配置以适应测试用例的条件。举个例子,对于闪惠业务,用例里面会对于商户配置的多种情况进行测试(无优惠、有优惠未开始、仅有闪惠优惠、有闪惠和团购、闪惠打折、闪惠赠品等),这里面的条件是复杂多变的。如果每一次进行测试前,都由执行测试人在商户后台登录后手动修改配置,将耗费巨大的人力成本。因此我们势必找出一条途径,将这种繁琐的配置过程自动化。

接入Appmock

注:使用Appmock,需建立在App底层网络请求模块已经具备切换mock地址的功能的基础上。

Appmock是美团点评平台组制作的非常优秀的mock工具,其前身是美团点评同事张文东所编写的wendong.dp(仅供美团点评内部使用)。在Appmock上可以进行网络请求的查看与mock。那么,是否可以让我们的自动化测试用例在运行时访问Appmock,获取预设的mock数据呢?做过相关App开发的同事都知道,在App中这是很容易实现的,只要访问某个特定HTTP链接进行注册即可。

Appmock使用界面

由此,“后端接口稳定性”的问题,在Appmock的帮助下就解决了,如果把后端数据直接配置在Appmock上,请求失败的概率就微乎其微。即便如此,仍然要面临频繁修改配置的需求,只不过是把修改的操作从商家后台页面转移到了mock系统。有没有什么方法,可以让修改配置的操作自动化进行呢?

在研读过Appmock的源码后,我们想到,可以自己搭建一个mock-server,把不同阶段的mock数据保存在数据库中,并且开放出网络接口,用来切换各个测试用例所需的mock数据。具体的系统结构如下图所示。

上图描述了一次用例运行的简要过程,事前需要在数据库中准备好测试数据,mock-server基于Appmock,使用NodeJS进行二次开发完成。

编写测试用例

为了简化用例编写,减少开发与维护的工作量,使用Page Object模式进行用例开发。

Page Object定义为抽象页面的对象,通过对页面功能的封装,进行相应操作。它的优点是:

  • 减少重复代码,增加复用性。

  • 提高代码可读性、稳定性。

  • 易于维护。

UI自动化测试框架的编写方式类似于MVC架构,我们将测试用例中的业务逻辑、各个页面间的元素以及测试数据相分离后独立编写,以下均用排队业务的主流程举例。

测试类组成

测试类的组成包括setUp(),tearDown()方法以及各个测试用例testXXXX(),所有的测试用例必须以小写test开头,如正常排号下的testQueueNormalQueue():

@Beforepublic void setUp() throws Exception {
    File apk = new File(APK_NOVA);
    DesiredCapabilities capabilities = DesiredCapabilities.android();
    capabilities.setCapability("device", Platform.ANDROID);
    capabilities.setCapability(CapabilityType.VERSION, "5.1");
    ……       // capabilities各个常量字段
    driver = new AndroidDriver<AndroidElement>(new URL("http://127.0.0.1:4723/wd/hub"), capabilities);
    splashScreen = new SplashScreen(driver);
    mainPage = new MainPage(driver);
    ……       // Page Object初始化}@Afterpublic void tearDown() throws Exception {
    driver.quit();
}@Testpublic void testQueueNormalQueue() {    // 略}

测试用例中不用直接对页面元素进行操作,我们所要做的事情仅仅是业务层面的逻辑,包括表单数据的提交、页面按钮的点击跳转等等。

页面类编写

页面类的编写采用Page Object模式,包括页面中会使用到的元素、页面元素的操作方法集以及页面元素的检验方法集。
 

所有的Page子类均继承BasePage父类,它要做的事情很简单,无非就是1个driver,2个driverWait用于延时加载的等待时间,以及页面元素的初始化:

public class BasePage {    private static final int TIMEOUT = 1;             // short timeout for web-element
    private static final int TIMEOUT_LONG = 10;       // long timeout for web-element
    public AndroidDriver<AndroidElement> driver;    public WebDriverWait driverWait;    public WebDriverWait driverLongWait;    public BasePage(AndroidDriver<AndroidElement> driver) {        this.driver = driver;        this.driverWait = new WebDriverWait(this.driver, TIMEOUT);        this.driverLongWait = new WebDriverWait(this.driver, TIMEOUT_LONG);
        PageFactory.initElements(this.driver, this);  // 这句非常重要,如果不写的话尽管编译不会报错,但是后面要说的页面元素在运行时一个都找不到
    }
}

然后是各个Page子类的实现方法:

public class ShopInfoPage extends BasePage {    public ShopInfoPage(AndroidDriver<AndroidElement> driver) {        super(driver);
    }
    …… // 页面元素 @FindBy
    …… // 操作方法,比如login()、clickXXXXXXButton()、gotoXXXXXXPage()
    …… // 检验方法,比如checkLoaded()、checkLoginSuccess()、checkQueue_LoginReadyQueue()}

Page子类的元素定位我们使用@FindBy注解方式进行统一的管理。

元素定位最基本的方法就是使用id/name/class等,如果不行的话就用相对复杂却无所不能的xpath,如:

// 点击登录按钮@FindBy(id = "login_tip")private WebElement clickLoginButton;// MAPI域名输入框@FindBy(xpath = "//*[contains(@resource-id, 'id/mapi_item')]//*[contains(@resource-id, 'id/debug_domain')]")private WebElement mapiDomainText;

Page中的操作和检验方法调用已经封装好的BaseUtils中的方法,如:

BaseUtils.waitForElement(driverWait, loginButton).click();                              // 等待元素出现并点击Assert.assertTrue(BaseUtils.waitForElementVisibility(driverLongWait, usernameText));    // 检验元素应该展示在页面上

BaseUtils方法

BaseUtils中封装好了一些通用的方法,还需要不断完善并扩展。下面介绍其中一些常用及重要的方法:

  1. openDebugPanel():每次直接调用该方法来打开Debug面板,由于Debug面板是一个系统层面的悬浮窗,它不属于任何页面中的元素(你完全没办法通过ID甚至XPath获得)。

  2. clickPoint():点击某个坐标+持续时间,坐标采用相对屏幕位移的方式(左上为0,0),这里只实现了简单的单指的点击操作,实际上driver.tap可以模拟多指的共同操作。

  3. swipeToUp() & swipeToDown():上拉 & 下拉页面操作,需要传的是次数和每次持续时间,模拟手指在屏幕上的滑屏操作,主要用于刷新页面以及绕过某些有坑的scrollTo。

  4. prepareMockData():这里要做的就是,在关键步骤操作前传入mock_data_id,我们会将数据请求发送给服务器,然后服务器从数据库拉到对应的mock data并更新。

  5. saveScreenshot():顾名思义,截图。在每个重要的页面操作方法中加入即可,需要传入的是case_id以及操作或检查时的keyword,方便在用例执行完以后看截图分析和Bug复现。

  6. waitForElementXXX():在预设等待时间内等待元素出现并定位元素。

UI自动化测试运行效果

在排队与闪惠两条业务线进行了UI自动化测试实践,它们执行完成全套用例的耗时均不超过20min。相比于之前人工进行主流程测试动辄花费半天的工作量的情况,大大降低了人力成本,将工程师宝贵的时间节约给了更有价值的研发工作。

当然,自动化测试前期的环境搭建、数据准备、用例编写等任务是必不可少的,这些准备工作很多都是一次性投入,一劳永逸,也正是自动化测试的价值所在。

 这两年,IT行业面临经济周期波动与AI产业结构调整的双重压力,确实有很多运维与网络工程师因企业缩编或技术迭代而暂时失业。

很多人都在提运维网工失业后就只能去跑滴滴送外卖了,但我想分享的是,对于运维人员来说,即便失业以后仍然有很多副业可以尝试。

网工/运维副业方向

运维网工,千万不要再错过这些副业机会!

第一个是知识付费类副业:输出经验打造个人IP

在线教育平台讲师

操作路径:在慕课网、极客时间等平台开设《CCNA实战》《Linux运维从入门到精通》等课程,或与培训机构合作录制专题课。
收益模式:课程销售分成、企业内训。

技术博客与公众号运营

操作路径:撰写网络协议解析、故障排查案例、设备评测等深度文章,通过公众号广告、付费专栏及企业合作变现。
收益关键:每周更新2-3篇原创,结合SEO优化与社群运营。

第二个是技术类副业:深耕专业领域变现

企业网络设备配置与优化服务

操作路径:为中小型企业提供路由器、交换机、防火墙等设备的配置调试、性能优化及故障排查服务。可通过本地IT服务公司合作或自建线上接单平台获客。
收益模式:按项目收费或签订年度维护合同。

远程IT基础设施代维

操作路径:通过承接服务器监控、日志分析、备份恢复等远程代维任务。适合熟悉Zabbix、ELK等技术栈的工程师。
收益模式:按工时计费或包月服务。

网络安全顾问与渗透测试

操作路径:利用OWASP Top 10漏洞分析、Nmap/BurpSuite等工具,为企业提供漏洞扫描、渗透测试及安全加固方案。需考取CISP等认证提升资质。
收益模式:单次渗透测试报告收费;长期安全顾问年费。

比如不久前跟我一起聊天的一个粉丝,他自己之前是大四实习的时候做的运维,发现运维7*24小时待命受不了,就准备转网安,学了差不多2个月,然后开始挖漏洞,光是补天的漏洞奖励也有个四五千,他说自己每个月的房租和饭钱就够了。

为什么我会推荐你网安是运维和网工人员的绝佳副业&转型方向?

1.你的经验是巨大优势: 你比任何人都懂系统、网络和架构。漏洞挖掘、内网渗透、应急响应,这些核心安全能力本质上是“攻击视角下的运维”。你的运维背景不是从零开始,而是降维打击。

2.越老越吃香,规避年龄危机: 安全行业极度依赖经验。你的排查思路、风险意识和对复杂系统的理解能力,会随着项目积累而愈发珍贵,真正做到“姜还是老的辣”。

3.职业选择极其灵活: 你可以加入企业成为安全专家,可以兼职“挖洞“获取丰厚奖金,甚至可以成为自由顾问。这种多样性为你提供了前所未有的抗风险能力。

4.市场需求爆发,前景广阔: 在国家级政策的推动下,从一线城市到二三线地区,安全人才缺口正在急剧扩大。现在布局,正是抢占未来先机的黄金时刻。

网工运维转行学习网络安全路线

在这里插入图片描述

(一)第一阶段:网络安全筑基

1. 阶段目标

你已经有运维经验了,所以操作系统、网络协议这些你不是零基础。但要学安全,得重新过一遍——只不过这次我们是带着“安全视角”去学。

2. 学习内容

**操作系统强化:**你需要重点学习 Windows、Linux 操作系统安全配置,对比运维工作中常规配置与安全配置的差异,深化系统安全认知(比如说日志审计配置,为应急响应日志分析打基础)。

**网络协议深化:**结合过往网络协议应用经验,聚焦 TCP/IP 协议簇中的安全漏洞及防护机制,如 ARP 欺骗、TCP 三次握手漏洞等(为 SRC 漏扫中协议层漏洞识别铺垫)。

**Web 与数据库基础:**补充 Web 架构、HTTP 协议及 MySQL、SQL Server 等数据库安全相关知识,了解 Web 应用与数据库在网安中的作用。

**编程语言入门:**学习 Python 基础语法,掌握简单脚本编写,为后续 SRC 漏扫自动化脚本开发及应急响应工具使用打基础。

**工具实战:**集中训练抓包工具(Wireshark)、渗透测试工具(Nmap)、漏洞扫描工具(Nessus 基础版)的使用,结合模拟场景练习工具应用(掌握基础扫描逻辑,为 SRC 漏扫工具进阶做准备)。

(二)第二阶段:漏洞挖掘与 SRC 漏扫实战

1. 阶段目标

这阶段是真正开始“动手”了。信息收集、漏洞分析、工具联动,一样不能少。

熟练运用漏洞挖掘及 SRC 漏扫工具,具备独立挖掘常见漏洞及 SRC 平台漏扫实战能力,尝试通过 SRC 挖洞搞钱,不管是低危漏洞还是高危漏洞,先挖到一个。

2. 学习内容

信息收集实战:结合运维中对网络拓扑、设备信息的了解,强化基本信息收集、网络空间搜索引擎(Shodan、ZoomEye)、域名及端口信息收集技巧,针对企业级网络场景开展信息收集练习(为 SRC 漏扫目标筛选提供支撑)。

漏洞原理与分析:深入学习 SQL 注入、CSRF、文件上传等常见漏洞的原理、危害及利用方法,结合运维工作中遇到的类似问题进行关联分析(明确 SRC 漏扫重点漏洞类型)。

工具进阶与 SRC 漏扫应用:

  • 系统学习 SQLMap、BurpSuite、AWVS 等工具的高级功能,开展工具联用实战训练;

  • 专项学习 SRC 漏扫流程:包括 SRC 平台规则解读(如漏洞提交规范、奖励机制)、漏扫目标范围界定、漏扫策略制定(全量扫描 vs 定向扫描)、漏扫结果验证与复现;

  • 实战训练:使用 AWVS+BurpSuite 组合开展 SRC 平台目标漏扫,练习 “扫描 - 验证 - 漏洞报告撰写 - 平台提交” 全流程。
    SRC 实战演练:选择合适的 SRC 平台(如补天、CNVD)进行漏洞挖掘与漏扫实战,积累实战经验,尝试获取挖洞收益。

恭喜你,如果学到这里,你基本可以下班搞搞副业创收了,并且具备渗透测试工程师必备的「渗透技巧」、「溯源能力」,让你在黑客盛行的年代别背锅,工作实现升职加薪的同时也能开创副业创收!

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(三)第三阶段:渗透测试技能学习

1. 阶段目标

全面掌握渗透测试理论与实战技能,能够独立完成渗透测试项目,编写规范的渗透测试报告,具备渗透测试工程师岗位能力,为护网红蓝对抗及应急响应提供技术支撑。

2. 学习内容

渗透测试核心理论:系统学习渗透测试流程、方法论及法律法规知识,明确渗透测试边界与规范(与红蓝对抗攻击边界要求一致)。

实战技能训练:开展漏洞扫描、漏洞利用、电商系统渗透测试、内网渗透、权限提升(Windows、Linux)、代码审计等实战训练,结合运维中熟悉的系统环境设计测试场景(强化红蓝对抗攻击端技术能力)。

工具开发实践:基于 Python 编程基础,学习渗透测试工具开发技巧,开发简单的自动化测试脚本(可拓展用于 SRC 漏扫自动化及应急响应辅助工具)。

报告编写指导:学习渗透测试报告的结构与编写规范,完成多个不同场景的渗透测试报告撰写练习(与 SRC 漏洞报告、应急响应报告撰写逻辑互通)。

(四)第四阶段:企业级安全攻防(含红蓝对抗)、应急响应

1. 阶段目标

掌握企业级安全攻防、护网红蓝对抗及应急响应核心技能,考取网安行业相关证书。

2. 学习内容

护网红蓝对抗专项:

  • 红蓝对抗基础:学习护网行动背景、红蓝对抗规则(攻击范围、禁止行为)、红蓝双方角色职责(红队:模拟攻击;蓝队:防御检测与应急处置);

  • 红队实战技能:强化内网渗透、横向移动、权限维持、免杀攻击等高级技巧,模拟护网中常见攻击场景;

  • 蓝队实战技能:学习安全设备(防火墙、IDS/IPS、WAF)联动防御配置、安全监控平台(SOC)使用、攻击行为研判与溯源方法;

  • 模拟护网演练:参与团队式红蓝对抗演练,完整体验 “攻击 - 检测 - 防御 - 处置” 全流程。
    应急响应专项:

  • 应急响应流程:学习应急响应 6 步流程(准备 - 检测 - 遏制 - 根除 - 恢复 - 总结),掌握各环节核心任务;

  • 实战技能:开展操作系统入侵响应(如病毒木马清除、异常进程终止)、数据泄露应急处置、漏洞应急修补等实战训练;

  • 工具应用:学习应急响应工具(如 Autoruns、Process Monitor、病毒分析工具)的使用,提升处置效率;

  • 案例复盘:分析真实网络安全事件应急响应案例(如勒索病毒事件),总结处置经验。
    其他企业级攻防技能:学习社工与钓鱼、CTF 夺旗赛解析等内容,结合运维中企业安全防护需求深化理解。

证书备考:针对网安行业相关证书考试内容(含红蓝对抗、应急响应考点)进行专项复习,参加模拟考试,查漏补缺。

运维网工转行网络攻防知识库分享

网络安全这行,不是会几个工具就能搞定的。你得有体系,懂原理,能实战。尤其是从运维转过来的,别浪费你原来的经验——你比纯新人强多了。

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6、渗透测试实战技巧
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7、攻防对战实战
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8、CTF之MISC实战讲解
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