AndroidTestTool开发笔记

前言

这段时间在Testerhome上看了一些有关性能测试的帖子，看别人的东西，始终是别人的，只有自己写一遍才能体会其中的细节，虽然说不要重复造轮子，但是这种基础的东西，造一次轮子能够学会很多东西，最近看的东西也比较多，拿来实战一下也未尝不可。

整个工程下来难度其实不大，主要是一些基本知识，只不过涉及的面比较广，需要的要素如下：

开发相关

操作系统： Mac OS X EI capitan

Python： 2.7

Django：1.8.2

前端：Html、Css、Js、Bootstrap、jQuery、Ajax、Echarts

Android：ADB相关知识、Monkey相关知识

程序的架构

当然，用架构来形容有点夸张了，大概的模型如下图：



整个程序的模型并不复杂，都是通过ADB SHELL来操作Android设备、获取设备信息。在最初设计的时候是没有Tkinter的，因为我对这个GUI端并不熟，信号槽的信号传递和事件的绑定并不了解，而Web端相对了解一些。但是执行的时候发现有一些问题。在《Python开发测试工具(一)—Monkey》里面有详细描述这个问题。于是临时去学习Tkinter的知识，临时硬拼拼了一个GUI端出来。

前端

前端分为GUI和Web两个端，GUi端使用Tkinter，Web端使用Bootstrap和jQuery。两个端界面大概长这样。

Tkinter

最初我的选择不是TKinter，这个Python自带的原生包功能非常原始，而且最关键的是用的人太少，没人写中文文档，我如果要使用它，就必须去看英文的原文。但是其他几个GUI端也都有相应的缺点，PyQt环境搭建麻烦，而且中文文档大多是Qt4的，WxPython文档少，功能也不见得比Tkinter强大多少。最终还是硬着头皮吧Tkinter的官方文档看完了，因为没有现成的代码，所以我就把所有代码丢到了一起，全部放在gui.py中，整个代码完全没有结构而言，不过再怎样，功能也算是实现了。

Tkinter有几个坑爹的点我简单的列一下。

Entry只读时无法显示文字

Entry就是一个Text输入框，单行的那种。一旦设置为只读属性，就无法显示文字，所以整个Tkinter如果要做成一个不允许输入又要展示状态的信息媒介，That’s Impossible。

Label不能动态的改变

Tkinter的标签在初始化生成之后，就再也无法改变了，无法做动态的更新。

Placeholder效果实现起来很坑爹

Html中placeholder的效果很友好（就是文本框为空时显示一个提示语，输入内容后提示语消失的属性），但是在Tkinter中如果要实现它，就必须自己动手写两个事件，一是初始化的时候默认赋值，二是点击Entry获得焦点后做一个删除处理。

按钮回调函数的时候无法传参

这才是最坑爹的一点。。。基本上函数都要传参的诶~~~当然，通过万能的Google我还是找到了解决办法，就是使用lambda语句来处理。代码如下：

get_cpu_info = Button(master, text="开始生成cpu信息",
command=lambda: self.get_cpuinfo(self.cm.get_text(cpu_monitor)))

在这么多的坑中，我竟然还是坚持用完了Tkinter，当然我看的是英文的文档，也有可能有这个方法我没有看到，毕竟看英文的文档还是很操蛋的一件事。

多进程的处理

Tkinter是一个单线程的处理机制，我想在执行Monkey的同时又执行获取内存、获取CPU，那就必须挂上多进程来处理（多线程理论上也是可以的，但是实践中我发现经常会发生线程阻塞的情况）。当然，程序比较简单，不需要专门去做进程池来处理，只要每个功能开一个进程去处理就好了。代码如下：

t = multiprocessing.Process(target=lambda: self.ad.get_cpuinfo(package_name, 'cpuinfo'))
t.start()

GUI端的一些核心代码

执行Monkey

def run_monkey(self):
t = multiprocessing.Process(target=lambda: self.mk.merge_command(self.cm.get_text(log_path),
*self.cm.collect(*ENTRYLIST)))
t.start()

def merge_command(self, path, *args):
"""
组合命令,Monkey使用
:param path:日志地址
:param args:Monkey命令中的其他参数
:return:None
"""
member = ' '.join(args)
command = 'adb shell monkey {} > {}'.format(member, path)
self.run(command)

def collect(self, *args):
"""
收集参数中的元素,转换为列表返回
:param args:传入的参数
:return:list
"""
str_list = []
for x in args:
str_list.append(self.get_text(x))
return str_list

获取内存信息

def run_meminfo(self, package_name):
self.cf.read('monkey.conf')
self.cf.set('monkey_check', 'mark', 'True')
self.cf.write(open('monkey.conf', 'w'))
status = self.cf.get('monkey_check', 'mark')
with open(self.ad.get_dir('meminfo'), 'w') as f:
while status == 'True':
f.write(self.ad.get_meminfo(package_name))
f.write('\n')
time.sleep(0.5)
self.cf.read('monkey.conf')
if self.cf.get('monkey_check', 'mark') == 'False':
break

def get_meminfo(self, package_name):
"""
获取内存信息
:return:str, 内存信息
"""
newlist = []
f = os.popen('adb shell dumpsys meminfo ' + package_name)
for x in f.readlines():
newlist.append(x.strip())
try:
mem_total = newlist[8].split('   ')[7]
mem_used = newlist[8].split('   ')[8]
mem_free = newlist[8].split('   ')[9]
except Exception:
mem_total = ''
mem_used = ''
mem_free = ''
meminfo = '{},{},{}'.format(mem_total, mem_used, mem_free)

return meminfo

获取CPU信息

def get_cpuinfo(self, package_name, url):
"""
往cpuinfo文件夹中新写一个记录cpu信息的文件
:param package_name:测试包名
:param url:cpu文件的路径
:return:None
"""
self.cf.read('monkey.conf')
self.cf.set('cpu_check', 'mark', 'True')
self.cf.write(open('monkey.conf', 'w'))
with open(self.get_dir(url), 'w') as f:
while True:
a = os.popen('adb shell dumpsys cpuinfo | grep ' + package_name)
cpuinfo_list = a.readlines()[0].split(' ')
if len(cpuinfo_list) == 13:
cpu = [cpuinfo_list[2], cpuinfo_list[4], cpuinfo_list[7]]
cpuinfo = ','.join(cpu)
f.write(cpuinfo)
f.write('\n')
time.sleep(0.5)
self.cf.read('monkey.conf')
if self.cf.get('cpu_check', 'mark') == "False":
break

当时写代码的时候比较随性，没有做统一的规划，写完后又不太想重新改，就这样放着吧。

Web端

Web端的处理就相对比较顺畅了，我把收集内存信息和CPU信息都放在Tkinter了，因此在Web端只负责展示就行了。当然，最后我又突发奇想把收集流量信息放在Web端了，主要是流量信息不完全用走势图可以完全展示，因此就把这个功能放在Web端了。

web端的几个页面

最初web端我是设计用来查看走势图的，因此有这么几个页面：主页、内存信息、CPU信息、流量信息，本来还有一个gxfinfo，但是不同Android手机展示出来的矩阵不同，统一处理的方案我还没想出来，暂时就搁浅了，等后续想出来后我再补充，在导航栏上我把打开GUI端的按钮集成了进来，也就是说以后我要使用就只要打开WEB端就行了，一站式解决方案。

首页

首页原来我是放置一些说明的，后来发现在首页也可以加一些功能，比如直接查看包名、查看Activity，查看手机上有多少app等简单实用的功能。这些功能自己从shell中去获取也不难，但是集成进来之后显得更简单易用了。

获取当前包名和Activity

获取的命令很简单，在*nux下的命令就是

adb shell dumpsys window windows | grep mFocusedApp

windows需要调整一下这个命令。获取之后做一些截取就可以拿到包名和Activity，把信息返回给前端即可，代码如下：

def get_cur_pknm(self):
try:
f = os.popen('adb shell dumpsys window windows | grep mFocusedApp')
for x in f.readlines():
pknm = x.strip().split(' ')[4]
pk_info = pknm.split('/')
pk_data = {
'errmsg': '查询成功',
'package_name': pk_info[0],
'avtivity_name': pk_info[1]
}
except Exception as e:
pk_data = {
'errmsg': '请确认设备正确连接或者是否有打开APP?'
}
return pk_data

前端接受代码：

//获取当前包名和Activity
$("#get_cur_packagename").click(function () {
$.getJSON(
'/datashow/get_cur_packagename/',
function (data) {
$("#pkinfo").fadeIn('slow');
$("#package_name").html('当前打开的包名为: <mark>'+data['package_name']+"</mark>");
$("#activity_name").html('当前打开的avtivity为: <mark>'+data['avtivity_name']+"</mark>")
}
)
});

获取所有第三方应用的命令是这个：

adb shell pm list package -3

依照上面的方式给代码就行了。效果就是这样：

内存cpu监控

这两部分的内容类似，都是作为一个展示的页面来处理，就需要后端给数据，数据收集在GUi端做处理，那么前端就需要发Ajax请求到后端获取数据，获取数据后调用Echarts进行绘图。前端的代码如下：

//内存信息获取
$('#mem_query').click(function () {
var filename = $("#selquery").val();
var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'), 'dark');
$.get('/datashow/getmemdata/' + filename).done(function (data) {
myChart.hideLoading();
myChart.setOption({
title: {
text: '内存监控信息'
},
tooltip: {
trigger: 'axis'
},
legend: {
data: ['内存总体使用量', '内存剩余可用量']
},
toolbox: {
feature: {
saveAsImage: {}
}
},
grid: {
left: '3%',
right: '4%',
bottom: '3%',
containLabel: true
},
xAxis: [
{
type: 'category',
boundaryGap: false,
data: []
}
],
yAxis: [
{
type: 'value'
}
],
series: [
{
name: '内存剩余可用量',
type: 'line',
areaStyle: {normal: {}},
data: data['user_data']
},
{
name: '内存总体使用量',
type: 'line',
label: {
normal: {
show: true,
position: 'top'
}
},
opacity: '0.1',
areaStyle: {normal: {opacity: '0.1'}},
data: data['total_data']
}
]
});
});
});

后端数据我们收集的时候是存在一个一个的TXT文本中，因此需要做这么几件事。

1. 在初始化页面的时候，获取所有的txt文件名，在前端生成一个下拉框给用户选择。

2. 选择对应的文件查看后，发送数据给前端绘图。

因此我是这样设计的，在前端页面初始化的时候，发Ajax请求获取文件名来生成下拉框，代码如下：

$.ajax({
url: '/datashow/getdirlist/meminfo',
success: function (data) {
var arr = data['data'];
var select = $("<select id='selquery' class='form-control'></select>");
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
select = select.append("<option value='" + arr[i] + "'>" + arr[i] + "</option>")
}
$("#selection").append(select)
}
});

后端获取所有文件名后返回给前端，这里我会把第一个文件剔除出返回的列表，第一个文件名是我初始化项目结构的时候给的文件，并没有实际的数据，之后按倒叙返回给前端。代码如下：

def getDirList(request, cate):
rst = []
url = '{}/device_info/{}'.format(os.getcwd(), cate)
old_rst = os.listdir(url)
old_rst.pop(0)
for x in old_rst:
rst.append(x.split('.')[0])
rst_data = {
'status': 200,
'data': rst[::-1]
}
return JsonResponse(rst_data)

CPU信息也是同理获取，代码就不多贴了。

流量监控

流量监控的命令是由两部分组成，一个要取到应用的PID，然后通过这个PID去取相应的记录文件，两部分的代码如下：

def get_pid(self, package_name):
"""
获取pid
:param package_name:包名
:return: str, pid
"""
pid = []
f = os.popen('adb shell ps | grep ' + package_name)
for x in f.readlines():
pid_list = x.split(' ')
for y in pid_list:
if y.strip() == package_name:
for z in x.split(' '):
if z:
pid.append(z)
rst = pid[1]
return rst

def write_flow(self, package_name, url):
self.cf.read('monkey.conf')
self.cf.set('flow_mark', 'mark', 'True')
self.cf.write(open('monkey.conf', 'w'))
with open(self.get_dir(url), 'w') as fn:
while True:
rst_list = []
f = os.popen('adb shell cat /proc/{}/net/dev | grep wlan0'.format(self.get_pid(package_name)))
for x in f.readlines():
for y in x.split(' '):
if y:
rst_list.append(y)
up = rst_list[9]
down = rst_list[1]
flowInfo = '{},{}'.format(down, up)
fn.write(flowInfo)
fn.write('\n')
print flowInfo
time.sleep(0.5)
self.cf.read('monkey.conf')
if self.cf.get('flow_mark', 'mark') == "False":
break

流量的功能需要记录执行的时间和上行下行流量，因此在开始记录流量的时候，我会在配置文件写入一个时间戳，和已发生的上下行流量，停止的时候再记录一次信息，两个信息对减的结果返回给前端，前端就能展示时间和消耗的流量了。代码如下：

def get_flow(self, package_name, mark):
"""
获取流量信息
:param package_name:包名
:param mark:获取流量的标记
:return:
"""
if mark == "start":
rst_list = []
f = os.popen('adb shell cat /proc/{}/net/dev | grep wlan0'.format(self.get_pid(package_name)))
for x in f.readlines():
for y in x.split(' '):
if y:
rst_list.append(y)
rst = int(rst_list[1]) + int(rst_list[9])
conf_data = {
'total': str(rst),
'flowup': str(rst_list[9]),
'flowdown': str(rst_list[1]),
'timestart': str(time.time())
}
self.cf.read('monkey.conf')
self.cf.set('flow_mark', 'flow_total', conf_data['total'])
self.cf.set('flow_mark', 'flow_up', conf_data['flowup'])
self.cf.set('flow_mark', 'flow_down', conf_data['flowdown'])
self.cf.set('flow_mark', 'time_start', conf_data['timestart'])
self.cf.write(open('monkey.conf', 'w'))
else:
rst_list = []
f = os.popen('adb shell cat /proc/{}/net/dev | grep wlan0'.format(self.get_pid(package_name)))
for x in f.readlines():
for y in x.split(' '):
if y:
rst_list.append(y)
rst = int(rst_list[1]) + int(rst_list[9])
end_data = {
'total': str(rst),
'flowup': str(rst_list[9]),
'flowdown': str(rst_list[1]),
'timend': str(time.time())
}
self.cf.read('monkey.conf')
oldTotal = self.cf.get('flow_mark', 'flow_total')
oldUp = self.cf.get('flow_mark', 'flow_up')
oldDown = self.cf.get('flow_mark', 'flow_down')
oldTime = self.cf.get('flow_mark', 'time_start')
rst_data = {
'total': str(int(end_data['total']) - int(oldTotal)),
'up': str(int(end_data['flowup']) - int(oldUp)),
'down': str(int(end_data['flowdown']) - int(oldDown)),
'time': str(float(end_data['timend']) - float(oldTime))
}
return rst_data

因为处理的东西比较多，所以我也贴一下前端的代码。

$("#getflow").click(function () {
var val = $("#getflow").text();
var myDate = new Date();
var package_name = $("#package").val();
if (val == '点击开始测试') {
$("#getflow").removeClass().addClass('btn btn-danger');
$.get(
'/datashow/testflow/',
{mark: 'start', package: package_name}
);
$("#getflow").text('点击停止测试');
$("#start").text('开始测试时间为: ' + myDate.toLocaleTimeString());
$("#end").text('');
$("#result").html('')
}
else {
$("#getflow").removeClass().addClass('btn btn-default');
$("#end").text('结束测试时间为: ' + myDate.toLocaleTimeString());
$("#getflow").text('点击开始测试');
$.get(
'/datashow/testflow/',
{mark: 'end', package: package_name},
function (data) {
$("#result").html(
"测试结果:" +
"<hr>" +
"测试一共耗时:" + data['time'] + "秒" +
"<hr>" +
"总计流量消耗: " + data['total'] + "byte" +
"<hr>" +
"上行流量: " + data['up'] + "byte" +
"<hr>" +
"下行流量: " + data['down']
)
}
);
$("#selection").html('');
$.ajax({
url: '/datashow/getdirlist/flowinfo',
success: function (data) {
var arr = data['data'];
var select = $("<select id='selquery' class='form-control'></select>");
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
select = select.append("<option value='" + arr[i] + "'>" + arr[i] + "</option>")
}
$("#selection").append(select)
}
});

}
});

最终的效果图就是这样：

结语

整个开发周期前后大概花了两周时间，这些知识熟的朋友应该可以更快，在使用前端知识的时候，我基本上都是靠w3cschool来解决，大概的概念我懂，但是具体的编码还是需要去copy。在整个项目写完后，我感觉我对这块的了解也更加深入了，重复造轮子的好处就是可以深入理解这些东西的来源，比如adb的使用，Android的一些知识。真正在工作当中使用的话，当然还是直接使用一些大公司的产品比较好，他们的东西比较成熟，精准度从一定程度上来说也比我们自己写的质量会高一些。

最后的最后，代码放在Github，有兴趣的朋友可以自行翻阅。