app稳定性测试-iOS篇

稳定性测试：测试应用程序在长时间运行过程中是否存在内存泄漏、崩溃等问题，以确保应用程序具有较高的稳定性和可靠性。

对于安卓端，官方提供了很好的稳定性测试工具：monkey。相比较而言，iOS则没有，而且当前网络上似乎也没有很好的第三方工具可以使用，因此只能自己写了。

我们要开发的iOS稳定性测试程序，应该至少包含以下内容：

首先我们确定以上设想的可行性，然后再制定实施方案。在iOS原生开发语言swift和object-C中提供了可进行单元测试和UI测试的XCTest框架，而同样可进行移动端UI测试的第三方框架还有Appium等，但相比较第三方的开源框架，原生的XCTest框架性能更好且更稳定，因此这里我们选择基于swift语言和XCTest框架来开发。XCTest框架提供了非常全面的启动App和UI操作相关的API接口，因此1、2两点完全可以实现，当然第三点的日志记录的实现也同样不会有什么问题。接下来就是具体实施了。

首先，我们创建一个用来执行测试的主类：StabilityTestRunner，然后再编写代码去实现以上三点。

一、持续随机触发UI事件

让我们拆分一下，随机触发UI事件，实际上包含两部分：随机UI元素和随机的UI操作。那么：

随机生成UI元素：

func randomElement(of types: [ElementType]) -> XCUIElement? {

        var allElement:[XCUIElement] = []

        for type in types {

            if !self.exists{

                break

            }

            var elements: [XCUIElement]

            if self.alerts.count > 0 {

                elements = self.alerts.descendants(matching: type).allElementsBoundByIndex

            }else {

                elements = self.descendants(matching: type).allElementsBoundByIndex

            }

            let filteredElements = elements.filter { element in

                if !element.exists {

                    return false

                }

                if !element.isHittable || !element.isEnabled {

                    return false // Filter out non clickable and blocked elements.

                }

                return true

            }

            allElement.append(contentsOf: filteredElements)

        }

        return allElement.randomElement()

    }

随机生成UI操作：

/**

     Random execution of the given UI operation.

     - parameter element: Page Elements.

     - parameter actions: Dictionary objects containing different UI operations.

     */

    private func performRandomAction(on element: XCUIElement, actions: [String: (XCUIElement) -> ()]) {

        let keys = Array(actions.keys)

        let randomIndex = Int.random(in: 0..<keys.count)

        let randomKey = keys[randomIndex]

        let action = actions[randomKey]

        if action == nil {

            return

        }

        if !element.exists {

            return

        }

        if !element.isHittable {

            return

        }

        Utils.log("step\(currentStep): \(randomKey) \(element.description)")

        action!(element)

    }

二、持续测试和崩溃重启

while !isTestingComplete{

            // Randomly select page elements.

            let element = app.randomElement(of: elementType)

            if element != nil {

                currentStep += 1

                takeScreenshot(element: element!)

                performRandomAction(on: element!, actions: actions) // Perform random UI operations.

                XCTWaiter().wait(for: [XCTNSPredicateExpectation(predicate: NSPredicate(format: "self == %d", XCUIApplication.State.runningForeground.rawValue), object: app)], timeout: stepInterval)

                if app.state != .runningForeground {

                    if app.state == .notRunning || app.state == .unknown {

                        Utils.saveImagesToFiles(images: screenshotData)

                        Utils.saveImagesToFiles(images: screenshotOfElementData, name: "screenshot_element")

                        Utils.log("The app crashed. The screenshot before the crash has been saved in the screenshot folder.")

                    }

                    app.activate()

                }

            }

        }

三、日志记录

记录截图并标记UI元素：

private func takeScreenshot(element: XCUIElement) {

        let screenshot = app.windows.firstMatch.screenshot().image

        if screenshotData.count == 3 {

            let minKey = screenshotData.keys.sorted().first!

            screenshotData.removeValue(forKey: minKey)

        }

        let screenshotWithRect = Utils.drawRectOnImage(image: screenshot, rect: element.frame)

        screenshotData[currentStep] = screenshotWithRect.pngData()

        let screenshotOfElement = element.screenshot().pngRepresentation

        if screenshotOfElementData.count == 3 {

            let minKey = screenshotOfElementData.keys.sorted().first!

            screenshotOfElementData.removeValue(forKey: minKey)

        }

        screenshotOfElementData[currentStep] = screenshotOfElement

    }

通过文本日志记录测试执行过程：

static func log(_ message: String) {

        print(message)

        let dateFormatter = DateFormatter()

        dateFormatter.dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"

        let dateString = dateFormatter.string(from: Date())

        let fileManager = FileManager.default

        do {

            try fileManager.createDirectory(atPath: logSavingPath, withIntermediateDirectories: true, attributes: nil)

        } catch {

            print("Error creating images directory: \(error)")

        }

        var fileURL: URL

        if #available(iOS 16.0, *) {

            fileURL = URL.init(filePath: logSavingPath).appendingPathComponent("log.txt")

        } else {

            fileURL = URL.init(fileURLWithPath: logSavingPath).appendingPathComponent("log.txt")

        }

        do {

            try "\(dateString) \(message)".appendLineToURL(fileURL: fileURL)

        } catch {

            print("Error writing to log file: \(error)")

        }

日志导出：

// To add the log files to the test results file, you can view it on your Mac. The test results file path: /User/Library/Developer/Xcode/DerivedData/AppStability-*/Logs.

        let zipFile = "\(NSSearchPathForDirectoriesInDomains(.documentDirectory, .userDomainMask, true)[0])/Logs.zip"

        let attachment = XCTAttachment(contentsOfFile: URL(fileURLWithPath: zipFile))

        attachment.name = "Logs"

        attachment.lifetime = .keepAlways

        // Add the "Logs.zip" file to the end of test result file.

        add(attachment)

        Utils.log("The logs for test steps has been added to the end of test result file at /User/Library/Developer/Xcode/DerivedData/AppStability-*/Logs")

注：以上代码只是主体实现，了解相关细节可通过GitHub或Gitee查阅完整代码。

总结

总的来说实现起来并不是很困难，当然从程序使用角度而言，用户可自定义随机UI事件的UI元素范围和UI操作的范围以及测试执行的时长和时间间隔，因此需要对ios应用程序和Xcode的使用以及iOS UI事件有一定的了解，具体使用可查看完整工程中的示例。

app稳定性测试-iOS篇

一、持续随机触发UI事件

二、持续测试和崩溃重启

三、日志记录

总结