搭建 WPF 上的 UI 自动化测试框架

简要说明

OEA 1.0-2.0 框架中，界面都是以 WPF 技术作为基础平台开发的。我们需要对开发出来的系统进行自动化测试，而 .NET 平台的自动化测试平台在公司内部还没有其它部门完成，所以我们在 2010 年的时候使用 Ruby + VS UIUnitTest 开发了一个 UI 自动化（UI Automation，以下简称为UIA）框架，估且称其为 UIA 1.0。UIA 1.0 完全由周金根搭建，相关的内容，大家可以参考他写的这几篇文章：

《使用VS2010的CodedUI来做自己的自动化测试框架》

《IronRuby - 编写自动化测试脚本》

《信息系统开发平台OpenExpressApp:【OpenTest】之如何实现自动化测试框架》

该测试平台已经实现了由测试人员编写易读的 UI 自动化测试代码以完成日常的自动化测试需求，已经比较易用。部门用了大概1年左右，随着时间的推移，也显露了它的一些的不足：

调试困难，维护成本大，难以添加新的 UIA 支持。
过程式的代码，不结构化。
测试人员开发不易，不支持编译期检查错误，重复代码过多。
一些语句性能较低。例如，许多类似于："页签.页签.按钮"的代码，导致多次查找、进入页签，性能较低。
不支持客户化。
测试环境部署困难。只有一台测试服务器搭建了该环境，开发人员不能使用 UIA 来辅助自己进行自测。

鉴于以上缺点，11年10月份我们决定使用 .NET 环境来搭建整个 UIA 框架，而不再使用 Ruby，同时尽量兼容测试人员编写的历史代码以及 API 风格。

使用演示

接下来，简单以我们目前的一个模块来说明一下 OEA 中的 UIA 是如何使用的。

测试人员会在 UIA 相应的工程中加入某个模块的 UIA 测试类，例如下图中的 PBS模板.cs 就是这个模块对应的测试：

其对应的代码如下：

class PBS模板 : GIX4测试用例
{
    protected override void 运行()
    {
        打开当前测试模块("模板管理.PBS模板");

        添加();
        进入窗口("添加记录", 添加记录窗口 =>
        {
            属性编辑器("编码").输入("AutoTest01");
            属性编辑器("名称").输入("自动化测试-PBS模板");
            属性编辑器("备注").输入("测试模板");
            点击按钮("确定");
            保存();
        });

        //# 3 编辑PBS树>>>>>等待对树当前行的支持<<<<<
        进入页签("PBS", PBS页签 =>
        {
            树型操作按钮通用测试();
            保存();

            进入页签("属性", 属性页签 =>
            {
                树型操作按钮通用测试();
                保存();

                进入页签("可选值", 可选值页签 =>
                {
                    添加();
                    列表().当前行().属性编辑器("可选值").输入("AutoTest");
                    保存();
                    复制添加();
                    保存();
                    按住Ctrl();
                    列表().选择行(0);
                    释放Ctrl();
                    删除();
                    保存();
                });
            });

            //#6 载入标准模板窗口中各页签
            点击按钮("载入标准模板");
            进入窗口("载入标准模板", 载入标准模板窗口 =>
            {
                页签("分部分项").单击();
                页签("措施项目").单击();
                页签("其它项目").单击();
                页签("规费税金").单击();

                点击按钮("确定");
            });
        });

        //#6 修改PBS模板信息
        点击按钮("修改");
        进入窗口("修改", 修改窗口 =>
        {
            属性编辑器("编码").输入("AutoTest01-1");
            属性编辑器("名称").输入("自动化测试-PBS模板-1");
            属性编辑器("备注").输入("测试模板-1");

            点击按钮("确定");
        });
        保存();
        删除并确定();
    }
}

UIA 测试环境就是一个简单的 WPF Applicatoin：

之前代码对应的软件运行时界面：

UIA 框架结构及相关重点

在整个 OEA 框架中，UIA 框架是一个重要的组成部分。目前只是实现了 WPF 客户端的 UIA，Web 的 UIA 将会在需要时添加：

OEA-UIA 的设计主要是基于 VS CodedUITest 中的核心类库，进行二次封装，提供更方便 OEA、更方便测试人员的的许多接口。引入如下类库：

其中的代码也不复杂，主要是在 WpfControl（继承自 UITestControl）的相关类型上添加一系列扩展方法，以下以一个按钮的点击为例：

public static WpfButton 按钮(this WpfControl context, string title = null)
{
    return context.Find<WpfButton>(title);
}

public static WpfControl 单击(this WpfControl control)
{
    control.EnsureClickable();
    control.WaitForControlEnabled();
    Mouse.Click(control);

    return control;
}

public static TControl Find<TControl>(this WpfControl context, string title = null)
    where TControl : WpfControl, new()
{
    //if (TestContext.Current.NeedCancel) Playback.Cancel();
    if (TestContext.Current.NeedCancel) throw new StopUIAException("停止自动化测试！");

    var control = new TControl();
    if (context != null)
    {
        control.Container = context;
    }

    if (!string.IsNullOrEmpty(title))
    {
        control.SearchProperties[WpfControl.PropertyNames.Name] = title;
    }

    return control;
}

这样，就可以在任何一个 WpfControl 容器上使用（例如页签 A） A.按钮(“添加”).单击() 了。

这里，需要特别说明的是，其实 UIAutomationClient 以及 UIAutomationTypes 并不是 VS CodedUITest 独有的程序集，而是 Windows 平台上的自动化框架程序集，相关的内容，可以看 MSDN 中的《MSDN - Accessibility》。基于这个框架，理论上可以做 windows 平台上所有的应用程序的自动化测试。

在我们 UIA 中，Windows Automation API 用于一些更加底层的控件查找场景。这是因为使用 VS CodedUITest 的类库，有时候并不能找到想要的控件，同时也不能为 OEA WPF 程序做一些深度的定制。OEA 中目前现在开发的 Web 框架，也同样会使用它来构建 UIA。

总结

其实这次重构并没有修改 UIA 1.0 版本的整个结构，主要是修改了语言环境为 .NET 环境，使得可以更加方便地添加各种功能，以及更好地和 OEA 框架整合。

BTW：其实 OEA-UIA 已经在去年 11 月份就完成并应用，但是由于一直在开发 OEA 在 B/S 模式下的框架，所以迟迟没有发上来。不过最近 OEA-B/S 已经开发了个大概，借着写月度反思的机会，就把这篇文档写了写。欢迎交流。 :)