Android 插桩测试

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如果您刚开始接触 Bazel，请先学习使用 Bazel 教程。

图 1. 运行并行 Android 插桩测试。

android_instrumentation_test 让开发者可以在 Android 模拟器和设备上测试其应用。 它利用的是真实的 Android 框架 API 和 Android 测试库。

为了实现封闭性和可再现性，Bazel 会创建并启动 Android 模拟器，确保测试始终从干净状态运行。每个 test 会获取一个隔离的模拟器实例，从而允许多个测试并行运行 而不是在它们之间传递状态。

如需详细了解 Android 插桩测试，请参阅 Android 开发者 文档。

请在 GitHub 问题跟踪器中提交问题。

工作原理

当您针对 android_instrumentation_test 目标运行 bazel test 时， Bazel 会执行以下步骤：

1. 构建测试 APK、被测 APK 及其传递依赖项
2. 创建、启动并缓存整洁的模拟器状态
3. 启动模拟器
4. 安装 APK
5. 利用 Android Test Orchestrator 运行测试
6. 关闭模拟器
7. 报告结果

在后续测试运行中，Bazel 会从干净的缓存状态启动模拟器 创建，因此之前运行中没有剩余状态。缓存 模拟器状态也可以加快测试运行速度。

前提条件

确保您的环境满足以下前提条件：

• Linux：在 Ubuntu 16.04 和 18.04 上进行了测试。

• Bazel 0.12.0 或更高版本。通过运行 bazel info release 验证版本。

bazel info release

这会生成类似于以下内容的输出：

release 4.1.0

• KVM。Bazel 要求模拟器具有硬件 加速 在 Linux 上使用 KVM您可以遵循 安装说明 适用于 Ubuntu

如需验证 KVM 的配置是否正确，请运行以下命令：

apt-get install cpu-checker && kvm-ok

如果系统显示以下消息，则表示您的配置正确无误：

INFO: /dev/kvm exists
KVM acceleration can be used

• Xvfb。要运行无头测试（例如在 CI 服务器上），Bazel 需要 X 虚拟帧缓冲区。

如需安装该软件包，请运行以下命令：

apt-get install xvfb

验证 Xvfb 是否已正确安装并安装在 /usr/bin/Xvfb 下 方法是：

which Xvfb

输出如下所示：

/usr/bin/Xvfb

• 32 位库。测试基础架构使用的一些二进制文件包括 在 64 位计算机上，确保 32 位二进制文件能够运行。对于 Ubuntu，请安装以下 32 位库：

sudo apt-get install libc6:i386 libncurses5:i386 libstdc++6:i386 lib32z1 libbz2-1.0:i386

使用入门

以下是 android_instrumentation_test 的典型目标依赖关系图：

图 2. android_instrumentation_test 的目标依赖关系图。

BUILD 文件

该图会转换为如下所示的 BUILD 文件：

android_instrumentation_test(
    name = "my_test",
    test_app = ":my_test_app",
    target_device = "@android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:android_23_x86",
)

# Test app and library
android_binary(
    name = "my_test_app",
    instruments = ":my_app",
    manifest = "AndroidTestManifest.xml",
    deps = [":my_test_lib"],
    # ...
)

android_library(
    name = "my_test_lib",
    srcs = glob(["javatest/**/*.java"]),
    deps = [
        ":my_app_lib",
        "@maven//:androidx_test_core",
        "@maven//:androidx_test_runner",
        "@maven//:androidx_test_espresso_espresso_core",
    ],
    # ...
)

# Target app and library under test
android_binary(
    name = "my_app",
    manifest = "AndroidManifest.xml",
    deps = [":my_app_lib"],
    # ...
)

android_library(
    name = "my_app_lib",
    srcs = glob(["java/**/*.java"]),
    deps = [
        "@maven//:androidx_appcompat_appcompat",
        "@maven//:androidx_annotation_annotation",
    ]
    # ...
)

规则 android_instrumentation_test 的主要属性如下：

• test_app：android_binary 目标。此目标包含测试代码和 例如 Espresso 和 UIAutomator 等依赖项。所选android_binary target 要求指定 instruments 属性指向另一个 android_binary，即被测应用。

• target_device：android_device 目标。此目标描述 Android 模拟器的规范，Bazel 使用该规范来创建、启动和 运行测试。请参阅选择 Android 设备。

测试应用的 AndroidManifest.xml 必须包含 <instrumentation> 代码。 此标记必须指定目标应用的软件包的属性，并且 插桩测试运行程序的完全限定类名， androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner。

以下是测试应用的 AndroidTestManifest.xml 示例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
          xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
          package="com.example.android.app.test"
    android:versionCode="1"
    android:versionName="1.0">

    <instrumentation
        android:name="androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        android:targetPackage="com.example.android.app" />

    <uses-sdk
        android:minSdkVersion="16"
        android:targetSdkVersion="27" />

    <application >
       <!-- ... -->
    </application>
</manifest>

WORKSPACE 依赖项

要使用此规则，您的项目需要依赖于以下外部 代码库：

• @androidsdk：Android SDK。通过 Android Studio 下载此软件包。

• @android_test_support：托管测试运行程序、模拟器启动器和 android_device 个目标。您可以在帮助中心找到最新版本 此处。

如需启用这些依赖项，请将以下几行代码添加到 WORKSPACE 中 文件：

# Android SDK
android_sdk_repository(
    name = "androidsdk",
    path = "/path/to/sdk", # or set ANDROID_HOME
)

# Android Test Support
ATS_COMMIT = "$COMMIT_HASH"
http_archive(
    name = "android_test_support",
    strip_prefix = "android-test-%s" % ATS_COMMIT,
    urls = ["https://github.com/android/android-test/archive/%s.tar.gz" % ATS_COMMIT],
)
load("@android_test_support//:repo.bzl", "android_test_repositories")
android_test_repositories()

Maven 依赖项

用于管理 Google Maven 或 Maven Central 则应使用 Maven 解析器，例如 rules_jvm_external。

本页的其余部分介绍了如何使用 rules_jvm_external 执行以下操作： 从 Maven 制品库中解析和提取依赖项。

选择 android_device 目标

android_instrumentation_test.target_device 用于指定要接收哪个 Android 设备 来运行这些测试这些android_device目标在 @android_test_support。

例如，您可以通过运行以下命令查询特定目标的来源：

bazel query --output=build @android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:android_23_x86

这会生成类似于以下内容的输出：

# .../external/android_test_support/tools/android/emulated_devices/generic_phone/BUILD:43:1
android_device(
  name = "android_23_x86",
  visibility = ["//visibility:public"],
  tags = ["requires-kvm"],
  generator_name = "generic_phone",
  generator_function = "make_device",
  generator_location = "tools/android/emulated_devices/generic_phone/BUILD:43",
  vertical_resolution = 800,
  horizontal_resolution = 480,
  ram = 2048,
  screen_density = 240,
  cache = 32,
  vm_heap = 256,
  system_image = "@android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:android_23_x86_images",
  default_properties = "@android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:_android_23_x86_props",
)

设备定位条件名称使用此模板：

@android_test_support//tools/android/emulated_devices/device_type:system_api_level_x86_qemu2

为了启动 android_device，所选 API 的 system_image 级别为必填项。要下载系统映像，请使用 Android SDK 的 tools/bin/sdkmanager。例如，要下载 generic_phone:android_23_x86，运行 $sdk/tools/bin/sdkmanager "system-images;android-23;default;x86"。

要查看受支持的android_device目标的完整列表，请访问 @android_test_support，请运行以下命令：

bazel query 'filter("x86_qemu2$", kind(android_device, @android_test_support//tools/android/emulated_devices/...:*))'

Bazel 目前仅支持基于 x86 的模拟器。为了提高性能，请使用 QEMU2采用android_device目标，而非QEMU目标。

运行测试

要运行测试，请将以下代码行添加到项目的 project root:/.bazelrc 文件。

# Configurations for testing with Bazel
# Select a configuration by running
# `bazel test //my:target --config={headless, gui, local_device}`

# Headless instrumentation tests (No GUI)
test:headless --test_arg=--enable_display=false

# Graphical instrumentation tests. Ensure that $DISPLAY is set.
test:gui --test_env=DISPLAY
test:gui --test_arg=--enable_display=true

# Testing with a local emulator or device. Ensure that `adb devices` lists the
# device.
# Run tests serially.
test:local_device --test_strategy=exclusive
# Use the local device broker type, as opposed to WRAPPED_EMULATOR.
test:local_device --test_arg=--device_broker_type=LOCAL_ADB_SERVER
# Uncomment and set $device_id if there is more than one connected device.
# test:local_device --test_arg=--device_serial_number=$device_id

然后，使用其中一种配置运行测试：

• bazel test //my/test:target --config=gui
• bazel test //my/test:target --config=headless
• bazel test //my/test:target --config=local_device

请仅使用一项配置，否则测试将失败。

无头测试

借助 Xvfb，您可以使用模拟器进行测试，而无需使用 也称为无头测试要停用图形界面，请执行以下操作： 运行测试时，将测试参数 --enable_display=false 传递给 Bazel：

bazel test //my/test:target --test_arg=--enable_display=false

GUI 测试

如果设置了 $DISPLAY 环境变量，则可启用 模拟器的图形界面。为此，请将 将这些测试参数添加到 Bazel：

bazel test //my/test:target --test_arg=--enable_display=true --test_env=DISPLAY

使用本地模拟器或设备进行测试

Bazel 还支持直接在本地启动的模拟器上进行测试，或者连接到 设备。传递标志 --test_strategy=exclusive和 --test_arg=--device_broker_type=LOCAL_ADB_SERVER，用于启用本地测试模式。 如果有多个已连接的设备，则传递标志 --test_arg=--device_serial_number=$device_id，其中 $device_id 是以下 ID 的 ID： adb devices 中列出的设备/模拟器。

示例项目

如果您要查找规范的项目示例，请参阅 Android 测试 示例 适用于使用 Espresso 和 UIAutomator 的项目。

Espresso 设置

如果您使用 Espresso 编写界面测试 (androidx.test.espresso)，则可以使用以下代码段来设置您的 包含常用 Espresso 工件及其列表的 Bazel 工作区 依赖项：

androidx.test.espresso:espresso-core
androidx.test:rules
androidx.test:runner
javax.inject:javax.inject
org.hamcrest:java-hamcrest
junit:junit

整理这些依赖项的一种方法是创建一个共享的 //:test_deps， 库：project root/BUILD.bazel

java_library(
    name = "test_deps",
    visibility = ["//visibility:public"],
    exports = [
        "@maven//:androidx_test_espresso_espresso_core",
        "@maven//:androidx_test_rules",
        "@maven//:androidx_test_runner",
        "@maven//:javax_inject_javax_inject"
        "@maven//:org_hamcrest_java_hamcrest",
        "@maven//:junit_junit",
    ],
)

然后，在 project root/WORKSPACE 中添加所需的依赖项：

load("@bazel_tools//tools/build_defs/repo:http.bzl", "http_archive")

RULES_JVM_EXTERNAL_TAG = "2.8"
RULES_JVM_EXTERNAL_SHA = "79c9850690d7614ecdb72d68394f994fef7534b292c4867ce5e7dec0aa7bdfad"

http_archive(
    name = "rules_jvm_external",
    strip_prefix = "rules_jvm_external-%s" % RULES_JVM_EXTERNAL_TAG,
    sha256 = RULES_JVM_EXTERNAL_SHA,
    url = "https://github.com/bazelbuild/rules_jvm_external/archive/%s.zip" % RULES_JVM_EXTERNAL_TAG,
)

load("@rules_jvm_external//:defs.bzl", "maven_install")

maven_install(
    artifacts = [
        "junit:junit:4.12",
        "javax.inject:javax.inject:1",
        "org.hamcrest:java-hamcrest:2.0.0.0"
        "androidx.test.espresso:espresso-core:3.1.1",
        "androidx.test:rules:aar:1.1.1",
        "androidx.test:runner:aar:1.1.1",
    ],
    repositories = [
        "https://maven.google.com",
        "https://repo1.maven.org/maven2",
    ],
)

最后，在您的测试 android_binary 目标中，添加 //:test_deps 依赖项：

android_binary(
    name = "my_test_app",
    instruments = "//path/to:app",
    deps = [
        "//:test_deps",
        # ...
    ],
    # ...
)

提示

读取测试日志

使用 --test_output=errors 输出失败测试的日志，或者 --test_output=all，用于输出所有测试输出。如果您要查找 各个测试日志，请前往 $PROJECT_ROOT/bazel-testlogs/path/to/InstrumentationTestTargetName。

例如，BasicSample 规范项目的测试日志位于 bazel-testlogs/ui/espresso/BasicSample/BasicSampleInstrumentationTest，请运行以下命令：

tree bazel-testlogs/ui/espresso/BasicSample/BasicSampleInstrumentationTest

这将生成以下输出：

$ tree bazel-testlogs/ui/espresso/BasicSample/BasicSampleInstrumentationTest
.
├── adb.409923.log
├── broker_logs
│   ├── aapt_binary.10.ok.txt
│   ├── aapt_binary.11.ok.txt
│   ├── adb.12.ok.txt
│   ├── adb.13.ok.txt
│   ├── adb.14.ok.txt
│   ├── adb.15.fail.txt
│   ├── adb.16.ok.txt
│   ├── adb.17.fail.txt
│   ├── adb.18.ok.txt
│   ├── adb.19.fail.txt
│   ├── adb.20.ok.txt
│   ├── adb.21.ok.txt
│   ├── adb.22.ok.txt
│   ├── adb.23.ok.txt
│   ├── adb.24.fail.txt
│   ├── adb.25.ok.txt
│   ├── adb.26.fail.txt
│   ├── adb.27.ok.txt
│   ├── adb.28.fail.txt
│   ├── adb.29.ok.txt
│   ├── adb.2.ok.txt
│   ├── adb.30.ok.txt
│   ├── adb.3.ok.txt
│   ├── adb.4.ok.txt
│   ├── adb.5.ok.txt
│   ├── adb.6.ok.txt
│   ├── adb.7.ok.txt
│   ├── adb.8.ok.txt
│   ├── adb.9.ok.txt
│   ├── android_23_x86.1.ok.txt
│   └── exec-1
│       ├── adb-2.txt
│       ├── emulator-2.txt
│       └── mksdcard-1.txt
├── device_logcat
│   └── logcat1635880625641751077.txt
├── emulator_itCqtc.log
├── outputs.zip
├── pipe.log.txt
├── telnet_pipe.log.txt
└── tmpuRh4cy
    ├── watchdog.err
    └── watchdog.out

4 directories, 41 files

读取模拟器日志

android_device 目标的模拟器日志存储在 /tmp/ 中 名为 emulator_xxxxx.log 的目录，其中 xxxxx 是 随机生成的字符序列。

使用以下命令查找最新的模拟器日志：

ls -1t /tmp/emulator_*.log | head -n 1

针对多个 API 级别进行测试

如果您想针对多个 API 级别进行测试，则可以使用列表 为每个 API 级别创建测试目标。例如：

API_LEVELS = [
    "19",
    "20",
    "21",
    "22",
]

[android_instrumentation_test(
    name = "my_test_%s" % API_LEVEL,
    test_app = ":my_test_app",
    target_device = "@android_test_support//tools/android/emulated_devices/generic_phone:android_%s_x86_qemu2" % API_LEVEL,
) for API_LEVEL in API_LEVELS]

已知问题

• 分支的 adb 服务器进程在后不会终止 测试
• 虽然 APK 构建适用于所有平台（Linux、macOS、Windows），但测试 仅适用于 Linux。
• 即使使用 --config=local_adb，用户仍然需要指定 android_instrumentation_test.target_device。
• 如果使用本地设备或模拟器，则 Bazel 不会在以下情况下卸载 APK 测试。运行以下命令清理软件包：

adb shell pm list
packages com.example.android.testing | cut -d ':' -f 2 | tr -d '\r' | xargs
-L1 -t adb uninstall