Androidテスティング実践2 システムテスト編

Androidテスティング実践
②システムテスト編

本スライドは、NTTソフトウェア社内技術者育成研修（ソフト道場研修）テキストです。
【著作権・免責事項】
 本セミナーコースの内容、本資料のすべての著作権は、NTTソフトウェア株式会社に帰属します。
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 本書に記載されている会社名および製品名は、一般に各社の商標または登録商標です。
56
※ 演習問題に関するスライドは、一部を除き、本ファイルには含まれておりません。
また、演習に必要なソースコードも含まれておりません。ご了承ください。
Copyright © 2016, NTT Software Corporation.

2. システムテストの自動化
 この研修で紹介するツールの使い分け
 Robotium (座学+演習)
 Espresso (座学+演習)
 UI Automator (座学+演習)
 Appium (座学)
57Copyright © 2016, NTT Software Corporation.

この研修で紹介するツールの使い分け
画面単位のホワイトボックステストがしたい
Espresso
1アプリ内複数画面にまたがるブラックボックス
テストがしたい
Robotium・UI Automator・Appium
複数アプリにまたがる(ブラックボックス)
テストがしたい
UI Automator: 1テストケース内でEspressoと併用OK
Appium: Selenium WebDriver経験者向け。
iOSもテストOK

59
Robotium

【Robotium】概要
UIテストを容易に自動化できるフレームワーク
ブラックボックステスト向け
Android 2.2以上対応
Instrumented Testとして実装
URL: https://github.com/RobotiumTech/robotium
Apache License 2.0
Copyright © 2016, NTT Software Corporation. 60
https://github.com/RobotiumTech/robotium よりロゴを引用

【Robotium】おすすめポイント
ネイティブアプリ・WebView両方ともテストできる
WebView対応はAndroid 4.0以降
テストシナリオの書き方が直感的で分かりやすい
画面のレイアウトヒエラルキーを気にせず、見た目だけで書ける。
「OKと表示されたButtonを押せ」
「画面上から6番目のEditTextに"Hello"と入力せよ」
etc.
複数画面(Activity)にまたがるテストができる

【Robotium】注意点
Google公式ではない
Android最新バージョンへの追随が遅いことも
Androidの非公開APIを利用して実装されている
機種によっては動作しない可能性あり
うまく動かない場合はFAQ参照
https://goo.gl/nbWkTA
複数アプリにまたがったテストができない

【Robotium】環境設定
ATSLの設定に加えて、app/build.gradleに以下を追加
63
dependencies {
// ATSLの設定は省略
androidTestCompile ¥
'com.jayway.android.robotium:robotium-solo:5.5.4'
}

【Robotium】テストコードの書き方: setup
64
@RunWith(AndroidJUnit4.class)
public class MyRobotiumTest {
// ActivityTestRuleの宣言は省略
@Rule
public ActivityTestRule<...> activityTestRule = ...;
private Solo solo;
@Before
public void setUp() throws Exception {
solo = new Solo(InstrumentationRegistry.
getInstrumentation(),
activityTestRule.getActivity());
}
Robotiumの主要クラスSoloをインスタンス化する

【Robotium】テストコードの書き方: tear down
65
...
@After
public void tearDown() throws Exception {
solo.finishOpenedActivities();
}
}
Solo#finishOpenedActivities()を呼び出す

【Robotium】テスト用APIの紹介: 概要
Javadoc
http://recorder.robotium.com/javadoc/
Soloクラス
全てのテスト用APIは、Soloクラスのメソッドに集約

【Robotium】テスト用APIの紹介: 文字列指定操作
UI部品の表示文字列(正規表現)を指定してクリック
67
solo.clickOnText("Dialog");
solo.clickOnButton("Text Entry dialog");
「.」「+」「*」などの
メタキャラクタはエスケープが必要

【Robotium】テスト用APIの紹介: 位置指定操作
UI部品の番号を指定してクリック
68
⑦
②
③
④
⑤
⑥
①
solo.clickInList(4);
リストの4行目(1始まり)をクリック
⑦
②
③
④
⑤
⑥
①
⓪
index 7(0始まり)のボタンをクリック
solo.clickOnButton(7);

【Robotium】テスト用APIの紹介: 文字列取得・入力
表示文字列の取得・テキスト入力
69
メソッド(Soloクラス) 概要
searchText(String) 指定された正規表現にマッチする文字列を表示し
ているUI部品を探す。見付かればtrueを返す。
enterText(int, String) 指定されたindex(0始まり)に存在するEditText
に対して、指定された文字列を入力する。
getText(String) 指定された正規表現にマッチする文字列を表示し
ているTextViewを返す。
getEditText(int) 指定されたindex(0始まり)に存在するEditText
を返す。
画面のどこにでも良いから文字列が表示されているか確認する場合は
searchText()が便利
特定のViewに表示されている文字列を確認する場合は、
getText()・getEditText()でTextView・EditTextを取得してから
TextView#getText()・EditText#getText()を使う

【Robotium】テスト用APIの紹介: そのほか
そのほか
70
メソッド(Soloクラス) 概要
assertCurrentActivity(St
ring, Class)
現在の画面が指定されたActivity(クラス)
であることをassertする。
takeScreenshot() 画面のスクリーンショットを撮る。
/sdcard/Robotium-Screenshots/に保存。
clickOnWebElement(By) 指定された検索条件(Byオブジェクト)に合致した
WebView内HTML部品をクリックする。
typeTextInWebElement(By,
String)
指定された検索条件(Byオブジェクト)に合致した
WebView内HTML部品(フォーム)に対して、
指定された文字列を入力する。
※スクリーンショットを撮る場合は、テスト対象アプリ側に、以下のパー
ミッション宣言が必要
<uses-permission android:name=
"android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

【Robotium】演習2-2
Robotiumを使って、以下のテストシナリオを実現してくだ
さい。
1つめのEditTextに「5」を入力する
2つめのEditTextに「8」に入力する
「この画面に表示」ボタンをクリックする
画面のどこかに「13」と表示されることを確認する
テストクラス名: RobotiumTest
参考スライド
①基礎編【演習1-1】ATSLのための設定
【Robotium】環境設定
【Robotium】テストコードの書き方
【Robotium】テスト用APIの紹介: 表示文字列の取得・テキスト入力

72
Espresso

【Espresso】概要
Google謹製の、ホワイトボックステスト向けUI
テストフレームワーク
コードの簡潔さ、信頼性の高さに定評有り
APIレベル8, 10, 15-19, 21に対応
概ねAndroid 2.2以上(3.x除く)
URL: https://goo.gl/x8eP5C
https://goo.gl/lmrlJI
https://google.github.io/android-testing-support-library/docs/espresso/cheatsheet/index.html よりロゴを引用

【Espresso】おすすめポイント
Google謹製なので最新バージョンへの素早い追随が期待
できる
Google社内で実際に使われている
テスト結果もRobotiumより安定
ネイティブアプリ・WebView両方ともテストできる
テストシナリオの書き方がシンプル
比較的実行速度が速い

【Espresso】注意点
複数Activityにまたがったテストができない
複数アプリにまたがったテストもできない
APIが独特なので学習コストが高い

【Espresso】環境設定
76
dependencies {
'com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2'
}
モジュール名:バージョン概要
espresso-intents:2.2.2 別Activity起動時に発行するIntentを確認できる
起動元Intentのモックを作成できる
espresso-web:2.2.2 WebView内部をテストできる
以下の追加モジュールもあり(詳細は省略)

【Espresso】テストコードの書き方: setup/tear down
77
public class MyEspressoTest {
@Rule
...
}
ATSLのための準備だけでOK

【Espresso】テスト用APIの紹介: 概要
78
概要
ViewMatcher Viewの検索条件を指定する。ViewMatchersクラス参照。
withId(), withClassName(), withText(), ...
※hamcrestのallOf(), not(), is(),なども使える
ViewAction Viewに対する操作を指定する。ViewActionsクラス参照。
clearText(), typeText(), click(), ...
ViewAssertion 確認条件を指定する。ViewAssertionsクラス参照。
doesNotExist(), matches(ViewMatcher), ...
onView(ViewMatcher)
.perform(ViewAction)
.check(ViewAssertion);
以下の基本形を理解する
※perform(), check()は省略可  「ViewMatcher」にあてはまる
Viewに対して
 「ViewAction」を実行した結果
 そのViewが「ViewAssertion」
を満たすことを確認する

【Espresso】テスト用APIの紹介: 概要
Javadoc
http://goo.gl/UwGTdf
(android.support.test.espresso.*パッケージ)
Espresso Cheat Sheet
https://goo.gl/6xcuqd
以下の3クラスが重要
android.support.test.espresso.matcher.ViewMatchers
android.support.test.espresso.action.ViewActions
android.support.test.espresso.assertion.ViewAssertions

【Espresso】テスト用APIの紹介: ViewMatchers
検索条件を表すメソッドが定義されている
80
メソッド概要
withId(int) 指定されたIDを持つView
withText(String) 指定されたテキストが表示されている
View
withContentDescription(String) 指定されたcontentDescription属性を
持ったView
withClassName(Matcher<String>) 指定されたクラス名のView
※引数には「is(クラス名)」を指定する
hamcrestのmatcherを使うこともある(CoreMatchers)
allOf(条件1, 条件2, ...)
anyOf(条件1, 条件2, ...)
is()
not()

【Espresso】テスト用APIの紹介: ViewActions
onView()で特定したViewに対する操作を表すメソッド
が定義されている
81
メソッド概要
click() クリックする
pressBack() 戻るキーを押す(どのViewに対して実行しても同じ)
typeText(String) 指定された文字列を入力する
scrollTo() onView()で指定されたViewまでスクロールする

【Espresso】テスト用APIの紹介: ViewAssertions
onView()で特定したViewに対してチェックするメソッ
ドが定義されている
82
メソッド概要
doesNotExist() そのViewが存在しないことを確認する
matches(Matcher) そのViewが、引数で指定した条件を満たしていることを確
認する
maches()の引数には、任意のViewMatchersが指定できる
テキスト"text"が表示されているか確認する
matches(withText("text"))
Viewが画面に表示されていることを確認する
matches(isDisplayed())

【Espresso】実例紹介(1/2)
TextView (IDはR.id.textview)に"Hello"と表示されてい
ることを確認する。
83
onView(withId(R.id.textview))
.check(matches(withText("Hello")));
"Press Me"と書かれているボタンを押す。
onView(withText("Press Me")).perform(click());
"Hello"と書かれているボタンを押す。
ただし、"Hello"と書かれているTextViewも存在。
onView(allOf(withClassName(is(Button.class.getName())),
withText("Hello")))
.perform(click());

【Espresso】実例紹介(2/2)
EditText (IDはR.id.input)に"Hello"と入力してからソフ
トウェアキーボードを閉じる。
84
onView(withId(R.id.input))
.perform(typeText("Hello"), closeSoftKeyboard());
画面外にあるかも知れない"Press Me"と書かれているボ
タンを押す。
onView(withText("Press Me"))
.perform(scrollTo(), click());
※perform()の引数に複数ViewActionを並べると、左から順番に実行する。

【Espresso】そのほかの応用的な機能
AdapterView (ListViewなど)の中身を検索したいとき
onView()の代わりにonData()を使う
https://goo.gl/UFhj8h
WebViewの中身を検索したいとき
Espresso-Webを使う。APIも異なる。
https://goo.gl/X3hu4K
そのほかいろいろ
「Espresso Advanced Samples」
https://goo.gl/RN3vOc

【Espresso】演習2-3
Espressoを使って、以下のテストシナリオを
実現してください。
「結果:」の右にあるTextViewに「13」と表示されることを確認する
テストクラス名: EspressoTest
参考スライド
①基礎編【演習1-1】ATSLのための設定
【Espresso】環境設定
【Espresso】テストコードの書き方
【Espresso】テスト用APIの紹介

87
UI Automator

【UI Automator】概要
Google謹製の、ブラックボックステスト向けUI
テストフレームワーク
別アプリにまたがったテストができる
他人が作ったアプリやプリインアプリでもOK
Android 4.3以上に対応
安定性の面でAndroid 5.0以上が無難
Espressoと混ぜて使うのもOK
URL: https://goo.gl/6ZFz89

【UI Automator】おすすめポイント
3rd-party製アプリの試験ができる
apkが無くても試験可能
Espressoと共用できる

【UI Automator】注意点
できることが限定されている
UI部品の操作と状態確認、表示文字列確認に限定
Instrumentation対象のアプリ以外が持つ
インスタンス(ActivityやViewなど)へのアクセス不可
明示的に同期を取る必要がある
EditTextに入力した直後だと、
まだ入力された文字列が取得できないことも。
同じ目的のAPIが複数ある
(動作仕様や、できることが微妙に違う)
UiObject: スクロールサポート充実。同期系APIが貧弱。
UiObject2: スクロールサポートなし。柔軟な同期系API。

【UI Automator】環境設定
91
dependencies {
'com.android.support.test.uiautomator:uiautomator-v18:2.1.2'
}

【UI Automator】テストコードの書き方
92
public class MyUiautomatorTest {
@Rule
private UiDevice uiDevice;
@Before
uiDevice = UiDevice.getInstance(InstrumentationRegistry
.getInstrumentation());
}
...
}
ATSLの設定に加えて
UiDeviceオブジェクトの初期化が必要

【UI Automator】テスト用APIの紹介: 検索(1/2)
条件にあったUI部品を検索する
93
UiObject uiObject = uiDevice.findObject(<検索条件1>)
// または
UiObject2 uiObject = uiDevice.findObject(<検索条件2>)
検索条件1はUiSelectorオブジェクトで表現
//検索条件1
new UiSelector().text("OK").className(Button.class)
検索条件2はBySelectorオブジェクトで表現
//検索条件2
By.text("OK").clazz(Button.class)

【UI Automator】テスト用APIの紹介: 検索(2/2)
94
UiSelector検索条件 (UiObject向け)
メソッド概要
className(Class) Viewのクラス(EditTextやButtonなど)を条件に指定する
text(String) Viewの表示文字列を条件に指定する
description(String) ViewのcontentDescription属性値を条件に指定する
resourceId(String) ViewのリソースID(文字列表現)を条件に指定する
BySelector検索条件 (UiObject2向け)
メソッド概要
clazz(Class) Viewのクラス(EditTextやButtonなど)を条件に指定する
text(String) Viewの表示文字列を条件に指定する
desc(String) ViewのcontentDescription属性値を条件に指定する
res(String) ViewのリソースID(文字列表現)を条件に指定する

【UI Automator】テスト用APIの紹介: UiObject系
UiObject/UiObject2で同名のメソッド
95
メソッド概要
click() クリックする
setText(String) 指定された文字列を入力する
getText() 設定されている文字列を取得する
isFocused() フォーカスが当たっているかどうかを取得する

【UI Automator】テスト用APIの紹介: UiObject系
96
「OK」ボタンをクリックする例
// UiObjectを使う場合
UiObject okButton =
uiDevice.findObject(new UiSelector().text("OK").
className(Button.class));
okButton .click();
// UiObject2を使う場合
UiObject2 okButton2 =
uiDevice.findObject(By.text("OK").clazz(Button.class));
okButton2.click();

【UI Automator】テスト用APIの紹介: 同期系(1/4)
UiObjectを使うときはUiObjectのメソッドを呼ぶ
97
メソッド(引数はタイムアウト値) 概要
clickAndWaitForNewWindow(long) クリックしてから、新しい窓(ダイアログ
など)が表示されるまで待つ
waitForExists(long) このViewが表示されるまで待つ
// 「OK」ボタンを押して、ダイアログが表示されるまで待つ
UiObject okButton =
uiDevice.findObject(new UiSelector().text("OK").
className(Button.class));
// ダイアログが表示されるまで2000msec待つ。タイムアウト時はテスト失敗。
assertThat(okButton.clickAndWaitForNewWindow(2000L), is(true));
// ここから表示されたダイアログに対する操作を行う
サンプルコード
※タイムアウトした場合は、falseが返される

UiObject2は以下の汎用的なメソッドを使う
98
メソッド(引数は条件とタイムアウト値) 概要
clickAndWait(EventCondition,
long)
クリックしてから、指定された条件が満
たされるまで待つ
wait(SearchCondition, long)
※UiObject2とUiDeviceの両方に存在
指定された条件が満たされるまで待つ
wait(UiObject2Condition, long) 指定された条件が満たされるまで待つ
良く使う「条件」はUntilクラスに用意されている
Untilクラスのstaticメソッド概要
newWindow() 新しい窓(ダイアログ)が表示されるまで
textEquals(String) 表示文字列が引数で指定された通りになるまで
gone(BySelector) 条件に合致するViewが見付からなくなるまで
※タイムアウトした場合は、null/0/falseが返される

99
サンプルコード
// 「OK」ボタンを押して、ダイアログが表示されるまで待つ
UiObject2 okButton2 =
uiDevice.findObject(By.text("OK").clazz(Button.class));
// ダイアログが表示されるまで2000msec待つ
boolean result = okButton2.clickAndWait(Until.newWindow(),
2000L);
// タイムアウトしたときはテストを失敗させる
assertThat(result, is(true));
// ここからダイアログの操作などを行う

同期APIを使えば使うほど遅くなる!
使いすぎ注意!
独立した複数のボタンやテキストボックスを
連続操作するような場合は同期不要
同期APIの使いどころ
一連の操作による、画面の変化を確認したい場合
→確認する直前で同期する
ある操作によって画面遷移・ダイアログ表示が発生する場合
→その操作の直後に同期する

【UI Automator】テスト用APIの紹介: 検索契機
いつ部品を検索しに行くか?
UiObject系の場合
操作メソッド(click()など)呼び出し時に検索する
見付からなかったらUiObjectNotFoundException
同じ検索条件なら、複数画面で使い回しOK
UiObject2系の場合
findObject(BySelector)呼び出し時に検索する
見付からなかったらnullが返される
画面レイアウトが変わるとUiObject2は無効になる
→StaleObjectException

【UI Automator】インスペクタの利用
Viewの検索条件は、画面の見た目だけでは分からない
調査ツール uiautomatorviewer を使う
1. Android Device Monitor起動
2. [Devices]タブで調査したい
デバイスを選ぶ
3. uiautomatorボタンを押す

【UI Automator】Tips: UiScrollable
スクロールすれば現れる画面外の要素を操作できる
103
// 標準ホームアプリのアプリ一覧から、画面外にある
//「足し算アプリ」アイコンをタップして起動する。
UiScrollable appViews
= new UiScrollable(new UiSelector().
scrollable(true));
// スクロール方向を水平方向に設定
appViews.setAsHorizontalList();
// "足し算アプリ"アプリを起動する
UiObject myApp
= appViews.getChildByText(new UiSelector().
className(TextView.class),
"足し算アプリ");
myApp.clickAndWaitForNewWindow();

【UI Automator】Tips: 日本語入力
UiObject/UiObject2クラスの
setText(String)メソッド
Android 5.0以上: 日本語入力OK
Android 4.4以下: 指定できるのはASCII文字のみ
Android 4.4以下で日本語を使う場合は専用のIMEを使う
UIAutomator Unicode Input Helper
https://github.com/sumio/uiautomator-unicode-input-helper
// 上記IMEをインストールした状態で実行する。
// 「&」が含まれていないASCII文字の入力は今まで通り
UiObject editText = uiDevice.findObject(...);
editText.setText("Thank you");
// それ以外の文字を入力する時はUtf7ImeHelper.e()で文字列をラップする
editText.setText(Utf7ImeHelper.e("ありがとう"));

【UI Automator】演習2-4
UI Automatorを使って、以下のテストシナリオを
実現してください。
「結果:」の右「13」と表示されることを確認する
テストクラス名: UiautomatorTest
UiObject2系のAPIを使ってください
リソースIDの文字列表現はuiautomatorviewerで
調べましょう

106
Appium

【Appium】概要
End2End UIテストフレームワーク
Android 2.3.3以上/iOS 6.0以上両対応
別アプリにまたがったテストができる
Selenium WebDriverと同様にテストが書ける
URL: http://appium.io/
https://github.com/appium よりロゴを引用

【Appium】アーキテクチャ
http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1504/27/news025.html より引用
Appiumサーバ: クライアント-テスト対象端末間のプロ
キシとして動作
テストスクリプトのプログラム言語は色々選べる

【Appium】おすすめポイント
Selenium WebDriver経験者にとって学習コストが低い
テストスクリプトの言語を選べる
Ruby, Python, Java, ...
ネイティブ・WebViewどちらもテスト可能
Android・iOS両方とも同じようなコードでテストが書ける
簡単にインストールできるGUI版が配布されている
(Mac/Windows)

【Appium】注意点
アーキテクチャの性質上、実行速度が遅い
公式ドキュメントが最新化されていない・少ない
Appium 1.3.4向けの日本語解説記事あり
@IT「SeleniumのUIテスト自動化をiOS／Androidにもたらす
Appiumの基礎知識とインストール方法、基本的な使い方」
http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1504/27/news025.html
テスト対象アプリのAndroidバージョンや、WebView利
用有無によって、テストスクリプトの書き方が変化する
書きはじめる前に確認が必要

【Appium】Appium Desktop Appのインストール
Appium ServerのGUI版
ダウンロードページ
https://bitbucket.org/appium/appium.app/downloads/
インストーラを実行するだけでOK
Android開発環境と同一PCにインストールすること
動作に必要なソフトウェア
.NET Framework 4.5再配布可能パッケージ (Windowsのみ)
JDK7以上
Android SDK

【Appium】テストプロジェクトのセットアップ
(Androidではない)通常のJavaプロジェクト
EclipseやIntelliJ IDEAなどで。
build.gradle
112
apply plugin: 'java'
// JavaソースコードのエンコーディングをUTF-8とする。
def defaultEncoding = 'UTF-8'
tasks.withType(AbstractCompile).each {
it.options.encoding = defaultEncoding
}
repositories { mavenCentral() }
dependencies {
// Appiumクライアントライブラリを利用するための宣言
testCompile 'io.appium:java-client:3.4.0'
testCompile 'junit:junit:4.12'
}

【Appium】テストコードの書き方: setup
AndroidDriverを初期化する
そのためにDesired Capabilityの指定が必要
113
public class AppiumTest {
private AndroidDriver<MobileElement> mDriver;
@Before
DesiredCapabilities capabilities = new DesiredCapabilities();
capabilities.setCapability(CapabilityType.BROWSER_NAME, "");
...
mDriver =
new AndroidDriver<>(
new URL("http://localhost:4723/wd/hub"),
capabilities);
}

【Appium】テストコードの書き方: tear down
AndroidDriverを終了する
114
...
@After
public void tearDown() throws Exception {
mDriver.quit();
}
}

【Appium】テストコードの書き方: Desired Capabilities
テストが実行されるAppiumサーバの性質・機能を表す
詳細は
http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1506/02/news017.html#021
参照

【Appium】テスト用APIの紹介: 概要
基本形
WebElement elem = mDriver.findElement(<検索条件>);
elem.<操作>
検索条件(Byクラス・MobileByクラス)
http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1506/02/news017_2.html#031
操作(WebElementクラスのメソッド)
状態取得(WebElementクラスのメソッド)

【Appium】テスト用APIの紹介: 記述例
解説記事のサンプルプログラム https://goo.gl/chfSjz 参照
Appium最新版に対応するために以下の修正が必要
依存ライブラリバージョンの最新化(p.112参照)
AndroidDriverをAndroidDriver<MobileElement>に
MobileCapabilityTypeをAndroidMobileCapabilityTypeに
ChromeDriver関係のエラーが発生する場合
以下から古い(現時点でv2.20)chromedriverをダウンロード、展開
https://goo.gl/0lVlTE
展開した実行ファイルのフルパスを、Appiumの
「Chromedriver Path」に入力

https://www.ntts.co.jp/products/soft_dojyo/index.html

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