自動化UI測試（UI自動化、Appium、編碼UI）

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用戶界面 (UI) 測試可驗證應用程序的所有視覺元素是否正常運行。UI測試可以由測試人員手動執(zhí)行，也可以借助自動化測試工具執(zhí)行，自動化測試更快、更可靠且更具成本效益。

微軟編碼UI測試(CUIT)框架

編碼UI測試框架是微軟的一個解決方案，它利用控件的可訪問性層來記錄和運行UI測試，CUIT組件通過Visual Studio Installer分發(fā)。

該解決方案在Visual Studio 2019及以后被宣布過時，在Visual Studio 2022中，您仍然可以運行已編碼UI測試，但不能記錄新測試，較新的IDE版本將完全放棄對CUIT的支持。

參見：

DevExpress編碼UI擴展

DevExpress Coded UI是Microsoft Coded UI Tests的擴展，專為基于DevExpress的應用程序量身定制。這些解決方案之間的區(qū)別在于與Microsoft CUIT不同，DevExpress編碼UI擴展不利用輔助功能，該框架通過專有通道與控件進行通信，并使用DevExpress控件中聲明的幫助程序類。

Microsoft 終止CUIT的決定也會影響DevExpress編碼UI擴展，對于較新的項目，我們建議您改用Appium或UI Automation。

也可以看看：

• 。
• 。

Appium和UI自動化

Appium是一款開源工具，可讓您為 Web、混合、iOS 移動、Android 移動和 Windows 桌面平臺創(chuàng)建自動化UI測試，要測試Windows應用程序則需要設置。

也可以看看：

• — Appium 文檔。
• — 帶有示例的 DevExpress 博客文章。

Appium（以及多個其他測試框架）利用UI Automation ——Microsoft 的Windows輔助功能框架，您可以直接使用此框架（不涉及任何第三方解決方案）來編寫UI測試。

也可以看看：

• — 來自 Microsoft 的概述文章。

Appium和UI Automation 之間的選擇取決于場景和測試要求的復雜性，Appium更容易使用，但也有更多限制，因為它沒有實現(xiàn)所有UIA功能。例如，Appium 允許您使用 成員，但只能使用屬性，不能使用方法。

提示：調度程序、富編輯器、PDF查看器和電子表格控件目前不支持UI自動化。

步驟記錄器和手動測試腳本

大多數(shù)測試自動化平臺都提供了記錄工具，這些工具在運行時跟蹤您的操作(光標移動、單擊和鍵盤按鍵)，并生成模擬這些操作的代碼。下面的博客文章展示了如何使用Appium步進記錄器與DevExpress控件：。

記錄器允許您編寫更少的代碼，但它們可能產(chǎn)生不穩(wěn)定的測試并導致性能問題。例如，大多數(shù)測試記錄器在元素選擇代碼中枚舉目標UI元素的所有父元素，因此，一個小的UI修改(比如添加一個新的Panel容器)會導致這個選擇代碼失敗。

為了避免潛在的問題并更好地理解測試的功能，我們建議手動編寫測試腳本。例如，您可以選擇為目標UI元素檢查哪些父控件，而不是列出元素父元素的整個層次結構，或者直接獲取該元素而不訪問其任何父元素。

如何編寫Appium和UI自動化測試

常用測試結構

Appium和UI自動化測試共享類似的代碼塊層次結構，每個塊都由一個 NUnit屬性裝飾。

修飾包含測試的類。

每次測試即將開始時，都會調用帶有此屬性的方法。

與SetUp屬性相反，此屬性修飾每次測試完成時執(zhí)行的一組指令。

修飾一個包含測試腳本的方法。

Appium和UIA測試的一般實現(xiàn)如下所示：

C#：

using System;
using NUnit.Framework;

namespace VisualTests {
[TestFixture]
public class MyAppTests {
[SetUp]
public void Setup() {
// Actions repeated before each test
}
[TearDown]
public void Cleanup() {
// Actions repeated after each test
}
[Test]
public void Test1() {
// Test #1
}
[Test]
public void Test2() {
// Test #2
}
}
}

VB.NET：

Imports System
Imports NUnit.Framework

Namespace VisualTests
<TestFixture>
Public Class MyAppTests
<SetUp>
Public Sub Setup()
' Actions repeated before each test
End Sub
<TearDown>
Public Sub Cleanup()
' Actions repeated after each test
End Sub
<Test>
Public Sub Test1()
' Test #1
End Sub
<Test>
Public Sub Test2()
' Test #2
End Sub
End Class
End Namespace

檢查Tool

要為任何UI元素編寫測試，需要做以下事情：

• 通過ID或名稱獲取該元素。
• 檢查它支持哪些模式，并利用這些模式的屬性和方法來模擬用戶操作。
• 調用 方法來比較實際和預期的控制狀態(tài)。

要獲取元素名稱和 ID，并檢查其可用的模式 API，請使用Microsoft Inspect —— Windows SDK安裝中包含的免費工具。

手工檢查UI元素還允許您定位不良的可訪問性名稱和其他問題，要解決這些問題，請?zhí)幚鞤XAccessible.QueryAccessibleInfo事件。

如何編寫 Appium 測試

1. 在 Windows 設置中啟用。
2. 下載、安裝并運行 。
3. 在需要測試的項目中打開全局WindowsFormsSettings.UseUIAutomation。
4. 在 Visual Studio 中創(chuàng)建一個新的“單元測試項目” 。
5. 安裝“Appium.WebDriver” NuGet 包。
6. 根據(jù)通用測試結構部分創(chuàng)建測試，下面的代碼說明了一個自動化測試示例。

C#：

using System;
using System.Windows.Forms;
using NUnit.Framework;
using OpenQA.Selenium.Appium;
using OpenQA.Selenium.Appium.Windows;

namespace AppiumTests {
[TestFixture]
public class EditorsDemoTests {
WindowsDriver<WindowsElement> driver;
string editorsDemoPath =
@"C:\Work\2022.1\Demos.Win\EditorsDemos\CS\EditorsMainDemo\bin\Debug\EditorsMainDemo.exe";
[SetUp]
public void Setup() {
AppiumOptions options = new AppiumOptions();
options.AddAdditionalCapability("app", editorsDemoPath);
driver = new WindowsDriver<WindowsElement>(new Uri("http://127.0.0.1:4723"), options);
}
[TearDown]
public void Cleanup() {
driver.Close();
}
[Test]
public void ProgressBarTest() {
var form = driver.FindElementByAccessibilityId("RibbonMainForm");

var progressBarAccordionItem =
form.FindElementByAccessibilityId("accordionControl1").FindElementByName("Progress Bar");
progressBarAccordionItem.Click();
Assert.AreEqual("True", progressBarAccordionItem.GetAttribute("SelectionItem.IsSelected"));
AccessibleStates itemStates =
(AccessibleStates)int.Parse(progressBarAccordionItem.GetAttribute("LegacyState"));
Assert.IsTrue(itemStates.HasFlag(AccessibleStates.Selected));

form.FindElementByName("Position Management").Click();

var minMaxComboBox = form.FindElementByAccessibilityId("comboBoxMaxMin");
minMaxComboBox.Click();
minMaxComboBox.SendKeys(
OpenQA.Selenium.Keys.Down + OpenQA.Selenium.Keys.Down + OpenQA.Selenium.Keys.Enter);
Assert.AreEqual("Min = 100; Max = 200", minMaxComboBox.Text);

var progressBar = form.FindElementByAccessibilityId("progressBarSample2");
Assert.AreEqual("100", progressBar.GetAttribute("RangeValue.Minimum"));
Assert.AreEqual("200", progressBar.GetAttribute("RangeValue.Maximum"));
Assert.AreEqual("100", progressBar.GetAttribute("RangeValue.Value"));
Assert.AreEqual("0%", progressBar.Text);

form.FindElementByName("Step!").Click();
Assert.AreEqual("110", progressBar.GetAttribute("RangeValue.Value"));
Assert.AreEqual("10%", progressBar.Text);
}
}
}

VB.NET：

Imports System
Imports System.Windows.Forms
Imports NUnit.Framework
Imports OpenQA.Selenium.Appium
Imports OpenQA.Selenium.Appium.Windows

Namespace AppiumTests
<TestFixture>
Public Class EditorsDemoTests
Private driver As WindowsDriver(Of WindowsElement)
Private editorsDemoPath As String = "C:\Work\2022.1\Demos.Win\EditorsDemos\CS\EditorsMainDemo\bin\Debug\EditorsMainDemo.exe"
<SetUp>
Public Sub Setup()
Dim options As New AppiumOptions()
options.AddAdditionalCapability("app", editorsDemoPath)
driver = New WindowsDriver(Of WindowsElement)(New Uri("http://127.0.0.1:4723"), options)
End Sub
<TearDown>
Public Sub Cleanup()
driver.Close()
End Sub
<Test>
Public Sub ProgressBarTest()
Dim form = driver.FindElementByAccessibilityId("RibbonMainForm")

Dim progressBarAccordionItem = form.FindElementByAccessibilityId("accordionControl1").FindElementByName("Progress Bar")
progressBarAccordionItem.Click()
Assert.AreEqual("True", progressBarAccordionItem.GetAttribute("SelectionItem.IsSelected"))
Dim itemStates As AccessibleStates = CType(Integer.Parse(progressBarAccordionItem.GetAttribute("LegacyState")), AccessibleStates)
Assert.IsTrue(itemStates.HasFlag(AccessibleStates.Selected))

form.FindElementByName("Position Management").Click()

Dim minMaxComboBox = form.FindElementByAccessibilityId("comboBoxMaxMin")
minMaxComboBox.Click()
minMaxComboBox.SendKeys(OpenQA.Selenium.Keys.Down + OpenQA.Selenium.Keys.Down + OpenQA.Selenium.Keys.Enter)
Assert.AreEqual("Min = 100; Max = 200", minMaxComboBox.Text)

Dim progressBar = form.FindElementByAccessibilityId("progressBarSample2")
Assert.AreEqual("100", progressBar.GetAttribute("RangeValue.Minimum"))
Assert.AreEqual("200", progressBar.GetAttribute("RangeValue.Maximum"))
Assert.AreEqual("100", progressBar.GetAttribute("RangeValue.Value"))
Assert.AreEqual("0%", progressBar.Text)

form.FindElementByName("Step!").Click()
Assert.AreEqual("110", progressBar.GetAttribute("RangeValue.Value"))
Assert.AreEqual("10%", progressBar.Text)
End Sub
End Class
End Namespace

• 上面的代碼借助FindElementByName和FindElementByAccessibilityId方法定位所需的UI元素，要獲取元素名稱或ID，請在Inspect中瀏覽元素屬性
• 要模擬鼠標單擊和按鍵，請調用Click()和SendKeys方法。
• 使用UIElement.GetAttribute方法獲取模式屬性的值，這些名稱在Inspect中也可見。

 要訪問模式的屬性LegacyIAccessible，請使用“Legacy{PropertyName}”格式：

C#：

var value = progressBarAccordionItem.GetAttribute("LegacyState");

VB.NET：

Dim value = progressBarAccordionItem.GetAttribute("LegacyState")

其他模式的屬性用“{PatternName}.{PropertyName}”格式訪問：

C#：

var value = progressBar.GetAttribute("RangeValue.Maximum");

VB.NET：

Dim value = progressBar.GetAttribute("RangeValue.Maximum")

• DevExpress 上下文菜單沒有直接所有者，因此它們的可訪問對象是桌面窗口的子窗口，而不是應用程序窗口，要訪問這些菜單中的項目，請使用桌面窗口驅動程序。

C#：

AppiumOptions globalDriverOptions = new AppiumOptions();
globalDriverOptions.AddAdditionalCapability("app", "Root");
var globalDriver = new WindowsDriver<WindowsElement>(new Uri("http://127.0.0.1:4723"), globalDriverOptions);
var menuItem = globalDriver.FindElementByName("ItemName");

VB.NET：

Dim globalDriverOptions As AppiumOptions = New AppiumOptions()
globalDriverOptions.AddAdditionalCapability("app", "Root")
Dim globalDriver = New WindowsDriver(Of WindowsElement)(New Uri("http://127.0.0.1:4723"), globalDriverOptions)
Dim menuItem = globalDriver.FindElementByName("ItemName")

如何編寫 UI 自動化測試

1. 在需要測試的項目中打開全局WindowsFormsSettings.UseUIAutomation屬性。
2. 在Visual Studio中創(chuàng)建一個新的“Unit Test Project”。
3. 在您的項目中包括UIAutomationClient.dll和UIAutomationTypes.dll庫。
4. 根據(jù)公共測試結構部分創(chuàng)建測試，下面的代碼演示了一個自動化測試示例。

C#：

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;
using System.Windows.Automation;
using Microsoft.Test.Input;
using NUnit.Framework;

namespace UIAutomationTests {
[TestFixture]
public class OutlookInspiredTests {
string path =
@"C:\Work\2022.1\Demos.RealLife\DevExpress.OutlookInspiredApp\
bin\Debug\DevExpress.OutlookInspiredApp.Win.exe";
Process appProcess;
[SetUp]
public void Setup() {
appProcess = Process.Start(path);
}
[TearDown]
public void TearDown() {
appProcess.Kill();
}
[Test]
public void Test1() {
AutomationElement form =
AutomationElement.RootElement.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Children, new PropertyCondition(
AutomationElement.AutomationIdProperty, "MainForm"), 10000);

AutomationElement grid =
form.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, new PropertyCondition(
AutomationElement.AutomationIdProperty, "gridControl"), 5000);

AutomationElement cell = FindCellByValue(grid, "FULL NAME", "Greta Sims");
Mouse.MoveTo(cell.GetPoint());
Mouse.DoubleClick(MouseButton.Left);

AutomationElement detailForm =
form.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Children, new PropertyCondition(
AutomationElement.AutomationIdProperty, "DetailForm"), 5000);

AutomationElement jobTitleEdit =
detailForm.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, new PropertyCondition(
AutomationElement.AutomationIdProperty, "TitleTextEdit"));
((ValuePattern)jobTitleEdit.GetCurrentPattern(ValuePattern.Pattern)).SetValue("HR Head");

AutomationElement department =
detailForm.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, new PropertyCondition(
AutomationElement.AutomationIdProperty, "DepartmentImageComboBoxEdit"));
((ExpandCollapsePattern)department.GetCurrentPattern(ExpandCollapsePattern.Pattern)).Expand();

AutomationElement managementItem =
detailForm.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, new PropertyCondition(
AutomationElement.NameProperty, "Management"));
((InvokePattern)managementItem.GetCurrentPattern(InvokePattern.Pattern)).Invoke();

AutomationElement saveClose =
detailForm.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, new PropertyCondition(
AutomationElement.NameProperty, "Save & Close"));
((InvokePattern)saveClose.GetCurrentPattern(InvokePattern.Pattern)).Invoke();

AutomationElement jobTitle =
form.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, new PropertyCondition(
AutomationElement.AutomationIdProperty, "sliTitle"));
Assert.AreEqual("HR Head", jobTitle.Current.Name);
}

AutomationElement FindCellByValue(AutomationElement grid, string columnName, string cellValue) {
TablePattern tablePattern = (TablePattern)grid.GetCurrentPattern(TablePattern.Pattern);
AutomationElement[] headers = tablePattern.Current.GetColumnHeaders();
int columnIndex = -1;
for(int i = 0; i < headers.Length - 1; i++)
if(headers[i].Current.Name == columnName)
columnIndex = i;
if(columnIndex == -1)
return null;
for(int i = 0; i < tablePattern.Current.RowCount; i++) {
AutomationElement cell = tablePattern.GetItem(i, columnIndex);
if(cell != null) {
ValuePattern valuePattern = (ValuePattern)cell.GetCurrentPattern(ValuePattern.Pattern);
if(valuePattern.Current.Value == cellValue) {
return cell;
}
}
}
return null;
}
}

public static class AutomationElementExtensions {
public static System.Drawing.Point GetPoint(this AutomationElement @this) {
System.Windows.Point windowsPoint = @this.GetClickablePoint();
return new System.Drawing.Point(Convert.ToInt32(windowsPoint.X), Convert.ToInt32(windowsPoint.Y));
}
public static AutomationElement FindFirstWithTimeout(this AutomationElement @this,
TreeScope scope, Condition condition, int timeoutMilliseconds = 1000) {
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
do {
var result = @this.FindFirst(scope, condition);
if(result != null)
return result;
Thread.Sleep(100);
}
while(stopwatch.ElapsedMilliseconds < timeoutMilliseconds);
return null;
}
}
}

VB.NET：

Imports System
Imports System.Diagnostics
Imports System.Threading
Imports System.Windows.Automation
Imports Microsoft.Test.Input
Imports NUnit.Framework

Namespace UIAutomationTests
<TestFixture>
Public Class OutlookInspiredTests
Private path As String =
"C:\Work\2022.1\Demos.RealLife\DevExpress.OutlookInspiredApp\bin\Debug\DevExpress.OutlookInspiredApp.Win.exe"
Private appProcess As Process
<SetUp>
Public Sub Setup()
appProcess = Process.Start(path)
End Sub
<TearDown>
Public Sub TearDown()
appProcess.Kill()
End Sub
<Test>
Public Sub Test1()
Dim form As AutomationElement = AutomationElement.RootElement.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Children, New PropertyCondition(AutomationElement.AutomationIdProperty, "MainForm"), 10000)

Dim grid As AutomationElement = form.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, New PropertyCondition(AutomationElement.AutomationIdProperty, "gridControl"), 5000)

Dim cell As AutomationElement = FindCellByValue(grid, "FULL NAME", "Greta Sims")
Mouse.MoveTo(cell.GetPoint())
Mouse.DoubleClick(MouseButton.Left)

Dim detailForm As AutomationElement = form.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Children, New PropertyCondition(AutomationElement.AutomationIdProperty, "DetailForm"), 5000)

Dim jobTitleEdit As AutomationElement = detailForm.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, New PropertyCondition(AutomationElement.AutomationIdProperty, "TitleTextEdit"))
CType(jobTitleEdit.GetCurrentPattern(ValuePattern.Pattern), ValuePattern).SetValue("HR Head")

Dim department As AutomationElement = detailForm.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, New PropertyCondition(AutomationElement.AutomationIdProperty, "DepartmentImageComboBoxEdit"))
CType(department.GetCurrentPattern(ExpandCollapsePattern.Pattern), ExpandCollapsePattern).Expand()

Dim managementItem As AutomationElement = detailForm.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, New PropertyCondition(AutomationElement.NameProperty, "Management"))
CType(managementItem.GetCurrentPattern(InvokePattern.Pattern), InvokePattern).Invoke()

Dim saveClose As AutomationElement = detailForm.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, New PropertyCondition(AutomationElement.NameProperty, "Save & Close"))
CType(saveClose.GetCurrentPattern(InvokePattern.Pattern), InvokePattern).Invoke()

Dim jobTitle As AutomationElement = form.FindFirstWithTimeout(TreeScope.Descendants, New PropertyCondition(AutomationElement.AutomationIdProperty, "sliTitle"))
Assert.AreEqual("HR Head", jobTitle.Current.Name)
End Sub

Private Function FindCellByValue(ByVal grid As AutomationElement, ByVal columnName As String, ByVal cellValue As String) As AutomationElement
Dim tablePattern As TablePattern = CType(grid.GetCurrentPattern(TablePattern.Pattern), TablePattern)
Dim headers() As AutomationElement = tablePattern.Current.GetColumnHeaders()
Dim columnIndex As Integer = -1
For i As Integer = 0 To headers.Length - 2
If headers(i).Current.Name = columnName Then
columnIndex = i
End If
Next i
If columnIndex = -1 Then
Return Nothing
End If
For i As Integer = 0 To tablePattern.Current.RowCount - 1
Dim cell As AutomationElement = tablePattern.GetItem(i, columnIndex)
If cell IsNot Nothing Then
Dim valuePattern As ValuePattern = CType(cell.GetCurrentPattern(ValuePattern.Pattern), ValuePattern)
If valuePattern.Current.Value = cellValue Then
Return cell
End If
End If
Next i
Return Nothing
End Function
End Class

Public Module AutomationElementExtensions
<System.Runtime.CompilerServices.Extension> _
Public Function GetPoint(ByVal this As AutomationElement) As System.Drawing.Point
Dim windowsPoint As System.Windows.Point = this.GetClickablePoint()
Return New System.Drawing.Point(Convert.ToInt32(windowsPoint.X), Convert.ToInt32(windowsPoint.Y))
End Function
<System.Runtime.CompilerServices.Extension> _
Public Function FindFirstWithTimeout(ByVal this As AutomationElement, ByVal scope As TreeScope, ByVal condition As Condition, Optional ByVal timeoutMilliseconds As Integer = 1000) As AutomationElement
Dim stopwatch As New Stopwatch()
stopwatch.Start()
Do
Dim result = this.FindFirst(scope, condition)
If result IsNot Nothing Then
Return result
End If
Thread.Sleep(100)
Loop While stopwatch.ElapsedMilliseconds < timeoutMilliseconds
Return Nothing
End Function
End Module
End Namespace

• 與Appium測試類似，根據(jù)從Inspect復制的名稱或id檢索元素，使用 來查找所需的元素。
• 自定義FindFirstWithTimeout方法通過添加超時閾值來擴展FindFirst，此值指定當元素不能立即可用時，腳本可以重試獲取該元素的時間。
• 該類Mouse公開了允許模擬鼠標操作的方法，安裝“Microsoft.TestApi” NuGet 包后，此類即可使用，也可以使用其他方式來模擬單擊和指針移動。
• 模式方法(TablePattern.GetColumnHeaders()、ValuePattern.SetValue()等)允許您快速找到所需的元素、設置新的控件值、執(zhí)行默認控件操作(例如單擊)等等，正如在Appium和UI自動化一節(jié)中提到的，這些方法在Appium中不可用。
• 要獲得上下文菜單項，可以使用RootElements和TreeScope.Descendants。

C#：

AutomationElement menuItem = AutomationElement.RootElement.FindFirst(TreeScope.Descendants, new PropertyCondition(AutomationElement.NameProperty, "itemName"));
((InvokePattern)menuItem.GetCurrentPattern(InvokePattern.Pattern)).Invoke();

VB.NET：

Dim globalDriverOptions As AppiumOptions = New AppiumOptions()
globalDriverOptions.AddAdditionalCapability("app", "Root")
Dim globalDriver = New WindowsDriver(Of WindowsElement)(New Uri("http://127.0.0.1:4723"), globalDriverOptions)
Dim menuItem = globalDriver.FindElementByName("ItemName")