Android应用测试与调试实战

拥有近10年从业经验的资深软件开发工程师和测试工程师经验结晶，系统且实用，为开发高质量Android应用提供全方位指导

从测试和调试两个维度深度探索Android系统，为Android应用的自动化测试和调试提供原理性的解决方案

海报：

《Android应用测试与调试实战》是Android应用测试与调试领域最为系统、深入且极具实践指导意义的著作，由拥有近10年从业经验的资深软件开发工程师和调试技术专家撰写，旨在为广大程序员开发高质量的Android应用提供全方位指导。它从Android应用自动化测试工程师和开发工程师的需求出发，从测试和调试两个维度，针对采用Java、HTML 5、C++&NDK三种Android应用开发方式所需要的测试和调试技术、方法进行了细致而深入的讲解，为Android应用的自动化测试和调试提供原理性的解决方案。
《Android应用测试与调试实战》一共16章，分为两大部分：第一部分为自动化测试篇（第1~11章），详细讲解了进行Android自动化测试需要掌握的各种技术、工具和方法，包括Android自动化测试基础、Android应用的白盒自动化测试和黑盒自动化测试的技术和原理、Android服务组件和内容组件的测试、HTML 5应用和NDK应用的测试，以及Android应用的兼容性测试和持续集成自动化测试；第二部分为调试技术篇（第12~16章），详细讲解了Android应用调试所需要的各种工具的使用、操作日志的分析、内存日志的分析，以及多线程应用HTML 5 应用和NDK 应用的调试方法和技巧。

施懿民 资深软件开发工程师和调试技术专家，拥有近10年软件行业从业经验，精通Windows、.NET、iOS、Android以及Windows Phone等平台上的应用的测试与调试，曾经带领团队为微软的.NET Developer Platform、CLR、.NET BCL、WPF、Silverlight、ASP.NET、.NET平台和框架提供测试服务，近几年来专注于主流移动平台上的应用测试与调试，积累了丰富的经验。此外，他还精通.NET、Java、C++等编程语言，以及Windows、Linux以及Unix等环境下的编程。

好的测试能缩短项目的工期，能让项目在保证质量的前提下如期交付；好的调试则可以快速定位并解决应用中暴露出来的bug，从而提高用户的满意度。随着企业级的Android应用越来越多，Android应用的测试与调试变得越来越重要。如何才能正确、高效地对Android应用进行自动化测试和调试，是越来越多的Android应用测试工程师和开发工程师们需要掌握的。目前市面上非常缺乏这方面的系统性参考资料，本书就是为解决这一需求而写的，它的目标是成为该领域最具权威性和实战性的一本书。无论是内容结构上，还是写作方式上，本书都凝聚了作者和编辑的心血，实现了这个目标，值得推荐！
—— 最棒的移动开发者社区

前言
第1章Android自动化测试初探1
1.1快速入门1
1.2待测示例程序2
1.3第一个Android应用测试工程6
1.4搭建自动化开发环境12
1.4.1安装Eclipse和ADT开发包12
1.4.2创建模拟器13
1.4.3启动模拟器21
1.4.4连接模拟器23
1.4.5连接手机24
1.5本章小结29

第2章Android自动化测试基础30
2.1Java编程基础30
2.2JUnit简介36
2.2.1添加测试异常情况的测试用例41
2.2.2测试集合43
2.2.3测试准备与扫尾函数45
2.2.4自动化测试用例编写注意事项47
2.3Android应用程序基础47
2.3.1Android权限系统47
2.3.2应用的组成与激活51
2.3.3清单文件54
2.3.4Android应用程序的单UI线程模型56
2.4本章小结57

第3章Android界面自动化白盒测试58
3.1Instrumentation测试框架58
3.1.1Android仪表盘测试工程58
3.1.2仪表盘技术60
3.1.3Instrumentation.ActivityMonitor嵌套类63
3.2使用仪表盘技术编写测试用例64
3.2.1ActivityInstrumentationTest-Case2测试用例66
3.2.2sendKeys和sendRepeatedKeys函数70
3.2.3执行仪表盘测试用例72
3.2.4仪表盘测试技术的限制74
3.3使用robotium编写集成测试用例77
3.3.1为待测程序添加?robotium用例77
3.3.2测试第三方应用80
3.3.3robotium关键源码解释84
3.4Android自动化测试在多种屏幕下的注意事项87
3.5本章小结90

第4章Android界面自动化黑盒测试91
4.1monkey工具91
4.1.1运行monkey93
4.1.2monkey命令选项参考97
4.1.3monkey脚本98
4.1.4monkey服务器105
4.2编写monkeyrunner用例109
4.2.1为待测程序录制和回放用例110
4.2.2运行monkeyrunner110
4.2.3手工编写monkeyrunner代码111
4.2.4编写monkeyrunner插件114
4.3本章小结118

第5章测试Android服务组件119
5.1JUnit的模拟对象技术119
5.2测试服务对象128
5.2.1服务对象简介128
5.2.2在应用中添加服务130
5.2.3测试服务对象136
5.3本章小结140

第6章测试Android内容供应组件142
6.1控制反转142
6.1.1依赖注入144
6.1.2服务定位器146
6.2内容供应组件147
6.2.1统一资源标识符150
6.2.2MIME类型152
6.2.3内容供应组件的虚拟表视图152
6.3内容供应组件示例154
6.4测试内容供应组件159
6.5本章小结163

第7章测试AndroidHTML5应用164
7.1构建AndroidHTML5应用164
7.1.1WebView应用164
7.1.2使用视口适配Android设备的多种分辨率170
7.1.3使用CSS适配多种分辨率175
7.1.4使用Chrome浏览器模拟移动设备浏览器176
7.2使用QUnit测试HTML5网页177
7.2.1QUnit基础177
7.2.2QUnit中的断言179
7.2.3测试回调函数181
7.2.4测试WebView应用182
7.3本章小结185

第8章使用Selenium测试HTML5浏览器应用186
8.1Selenium组成部分186
8.2安装SeleniumIDE187
8.3SeleniumIDE界面188
8.3.1菜单栏188
8.3.2工具栏189
8.4使用Selenium189
8.4.1使用SeleniumIDE录制测试用例189
8.4.2运行Selenium测试用例194
8.4.3等待操作完成199
8.4.4SeleniumWebDriver命令200
8.5数据驱动测试206
8.6Selenium编程技巧208
8.6.1在测试代码中硬编码测试数据208
8.6.2重构SeleniumIDE生成的代码209
8.7本章小结212

第9章AndroidNDK测试213
9.1安装NDK213
9.2NDK的基本用法214
9.3编译和部署NDK示例程序214
9.4Java与C/C++之间的交互217
9.4.1Makefiles222
9.4.2动态模块和静态模块222
9.5在Android设备上执行NDK单元测试223
9.6unittest++使用基础228
9.6.1添加新测试用例228
9.6.2测试用例集合229
9.6.3验证宏229
9.6.4数组相关的验证宏230
9.6.5设置超时230
9.7本章小结231

第10章Android其他测试232
10.1Android兼容性测试232
10.1.1运行Android兼容性测试用例集合232
10.1.2兼容性测试计划说明237
10.1.3添加一个新的测试计划238
10.1.4添加一个新的测试用例239
10.1.5调查CTS测试失败241
10.2Android脚本编程环境243
10.2.1Android脚本环境简介243
10.2.2安装SL4A243
10.2.3为SL4A安装脚本引擎244
10.2.4编写SL4A脚本程序246
10.2.5在PC上调试脚本程序250
10.3国际化测试251
10.4模拟来电中断测试254
10.5本章小结255

第11章持续集成自动化测试257
11.1在Ant中集成Android自动化测试257
11.1.1Ant使用简介257
11.1.2Android应用编译过程262
11.1.3使用Ant编译Android工程263
11.2在Maven中集成Android自动化测试268
11.2.1使用AndroidMavenArchetypes创建新Android工程268
11.2.2AndroidMaven工程介绍270
11.2.3与设备交互271
11.2.4与模拟器交互272
11.2.5集成自动化测试274
11.3收集代码覆盖率276
11.4本章小结280

第12章Android功能调试工具281
12.1使用Eclipse调试Android应用281
12.1.1Eclipse调试技巧282
12.1.2使用JDB调试294
12.1.3设置Java远程调试296
12.1.4调试器原理简介301
12.2查看Android的logcat日志302
12.2.1过滤logcat日志303
12.2.2查看其他logcat内存日志304
12.3Android调试桥接304
12.3.1adb命令参考306
12.3.2执行Androidshell命令309
12.3.3dumpsys312
12.4调试Android设备上的程序317
12.4.1调试命令行程序317
12.4.2调试Android应用318
12.4.3调试MavenAndroid插件启动的应用321
12.5本章小结322

第13章Android性能测试之分析操作日志323
13.1使用Traceview分析操作日志326
13.1.1记录应用操作日志326
13.1.2Traceview界面说明328
13.1.3使用Traceview分析并优化性能瓶颈329
13.2使用DDMS334
13.2.1使用DDMS335
13.2.2DDMS与调试器交互的原理336
13.2.3三种启动操作日志记录功能的方法338
13.3使用dmtracedump分析函数调用树339
13.4本章小结341

第14章分析Android内存问题343
14.1Android内存管理原理343
14.1.1垃圾内存回收算法343
14.1.2GC发现对象引用的方法351
14.1.3Android内存管理源码分析352
14.1.4Logcat中的GC信息361
14.2调查内存泄露工具362
14.2.1Shallowsize和Retainedsize362
14.2.2支配树363
14.3分析Android内存泄露实例364
14.3.1在DDMS中检查示例问题程序的内存情况366
14.3.2使用MAT分析内存泄露368
14.3.3弱引用372
14.3.4MAT的其他界面使用方法373
14.3.5对象查询语言OQL（ObjectQueryLanguage）376
14.3.6使用jHat分析内存文件381
14.4显示图片382
14.4.1Android应用加载大图片的最佳实践386
14.4.2跟踪对象创建388
14.5频繁创建小对象的问题390
14.6Finalizer的问题393
14.7本章小结394

第15章调试多线程和HTML5应用395
15.1调试应用无响应问题395
15.2Android中的多线程397
15.3调试线程死锁400
15.3.1资源争用问题400
15.3.2线程同步机制405
15.3.3解决线程死锁问题406
15.4StrictMode410
15.4.1在应用中启用StrictMode413
15.4.2暂时禁用StrictMode415
15.5调试Android上的浏览器应用416
15.5.1在Android系统自带的浏览器上调试416
15.5.2在Chrome浏览器上调试418
15.6本章小结422

第16章调试NDK程序423
16.1使用Eclipse调试AndroidNDK程序423
16.2在命令行中调试NDK程序426
16.3Android的C/C++调试器的工作原理431
16.3.1调试符号433
16.3.2源码433
16.3.3多线程调试的问题433
16.4本章小结434

为什么要写这本书
几年前看过微软工程师Adam Nathan写的一本书《.NET and COM: The Complete Interoperability Guide》，对作者说过的一句话印象极其深刻：学习一门新技术的最佳方法就是写一本书。对于这个说法，笔者深以为然，在实际工作中，迫于项目交付的压力，很多时候只会使用一门技术中自己熟悉的部分，对于其他部分，甚至自己熟悉的那一部分，也只是知其然而不知其所以然，似懂非懂。而当要写一本书介绍这门技术的时候，就不得不去上下求索，这时不仅要横向了解该门技术的各个细节，还要纵向了解该门技术的发展思路以及各部分的来龙去脉，才能向读者解释它。因此可以说，写作本书的过程也是笔者系统学习Android操作系统的过程。
而笔者之所以从测试和调试的角度来介绍Android操作系统，是因为从这两个角度入手能够很好地从横向和纵向两个方向学习Android系统。从测试的角度来说，由于一般测试人员对Android应用进行集成测试和系统测试，开发人员负责单元测试工作，这就要求测试人员，特别是自动化测试人员对Android应用所涉及的技术有一个广度的认知，对Android的各种技术都要知其然。从调试的角度来说，却又可以从源码级别知各项技术的所以然。比如，要调试应用的功能错误，就必须对应用的源码有一个完整的理解，只有这样才能知道应该在什么地方设置断点，在什么时候让调试器捕捉异常；而要调试应用的内存泄露问题，就必须对Android系统采用的垃圾回收机制有一个通透的理解，只有这样才能从根源上发现并解决内存方面的问题。另外，反观市面上的技术书籍，介绍自动化测试和调试技术的书实在少。但在软件开发过程中，不仅测试是必不可少的环节，而且程序员实际上只花20%的时间写代码并完成编译过程，剩下80%的时间都是花在调试和修改代码上，这种情况也坚定了笔者写作本书的信心。
最后，由于笔者能力有限，同时为了及时出版本书，不得不放弃一些如多核设备上并行程序的调试、NDK程序的验尸调试等内容，希望感兴趣的读者可以完成这方面的分享。
读者对象
Android自动化测试工程师
Android开发工程师
无编程基础的Android测试工程师
如何阅读本书
虽然本书讲解的是自动化测试和程序调试相关技术，但有些测试工程师的行业经验更丰富些，而编程基础则相对薄弱。因此本书分为两大部分：
第一部分为自动化测试篇（第1～11章），这一部分列举Android自动化测试中可以使用的几种测试技术，尽可能详细地介绍了Android白盒、黑盒自动化测试所用到的技术及其原理。由于Android应用可以使用Java语言配合SDK，也可以用HTML 5技术，还可以用C/C++语言配合NDK技术编写，所以这部分尽量涵盖了针对这三种技术编写的应用所采用到的测试技术。这些内容适合Android自动化测试工程师和对自动化测试感兴趣的手工测试工程师阅读。这一部分除了第11章需要有C/C++编程经验之外，其他章节无需编程基础即可阅读。另外每个章节都是独立的，读者可以根据自己的实际需要分开来阅读。
第二部分为调试技术篇（第12～16章），第12章讲解的是通用的调试技术，这部分对于Android自动化测试工程师和Android开发工程师都是必要的知识，这一章节无需编程知识即可掌握。而第13章之后，主要涉及的是性能方面的调试技术，其中涉及一些Android系统内部的实现细节，这些技术更适合具备一定开发经验的自动化测试和开发工程师阅读。
致谢
首先要感谢支付宝的陈晔（新浪微博：@Monkey陳曄曄），在本书写作时，他参与了大部分章节的技术审阅工作，帮助完善了书中的细节。
感谢阿里集团的梁剑钊（新浪微博：@liangjz）推荐的玄黎（新浪微博：@浪头）、李子乐（新浪微博：@子乐_淘宝太禅）参与本书技术审阅工作。
感谢机械工业出版社华章公司的编辑杨福川老师，在这一年多的时间中始终支持我的写作，他的鼓励和帮助引导我顺利完成全部书稿。
谨以此书献给我最亲爱的家人，以及众多热爱Android测试的朋友们！

施懿民