基于GUI的Android移动软件性能测试
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ｈｔｔｐ：ｌｌｗｗ ｗ ．Ｃ—Ｓ—ａ．ｏｒｇ．ｃｎ
Ｔｅｌ：＋８６．１０—６２６６１０４１
基于 ＧＵＩ的 Ａｎｄｒｏｉｄ移动软件性能测 试①
谷 林 涛 ，徐 立 华
（华东师范大学 计算机科学与软件 工程 学院，上海 ２０００６２） 摘 要：移 动应用软件 已经拥有 了数 以千 万计 的用户群体．根据最新 统计，Ａｎｄｒｏｉｄ手机 以 ８５．１％ 的市场 占有份额， 成为 了最受欢迎 的移动端设备 ．Ａｎｄｒｏｉｄ应用软件 的快速开发，使得如 何保证 程序质量，成 了难题．我们不仅要考 虑 程 序 的正 确性 ，也应 保证 运 行 时 的流 畅性 ．现 有 的性 能 研 究工 作都 基 于传 统 的静 态 分析 或 者动 态 执行 ．对 于 Ａｎｄｒｏｉｄ程序 ，静态分析 具有 一定 的局 限性 ，而动态 分析又忽略 了 ＡＰＰ执 行时的遍历方 式．因此，本文提 出了基 于 ＧＵＩ的 Ａｎｄｒｏｉｄ自动化 性能测试框架，将着重 关注页面状态和 ＡＰＰ状态 的相 关性．通过对 页面的分析，聚合，尽 可 能 遍历 到 ＡＰＰ的各个 状态 ．然 后从 日志 中，找 出 ＡＰＰ性 能 上 的问题 ．本框 架使 用 Ｊａｖａ作 为开 发语 言，搭 建 了 Ａｎｄｒｏｉｄ移动软件 自动化性 能测试框架，并在开源社 区 Ｆ．Ｄｒｏｉｄ上随机抽取 了移动应用软件进行实验．实验表 明，该 技术 能更 多的遍历 ＡＰＰ的状态，发现 ＡＰＰ在运行过程 中出现 的性能 问题，取得 良好的效果． 关键词 ：性 能测试 ；Ａｎｄ ｒｏｉｄ应用程序；ＧＵＩ测试 ；移动应用；自动化
随着智 能手机 的 日益普及 ，以及 移动 设备硬件 性 能的不 断提 升，移动 应用软件 （以下简称 ＡＰＰ）越 来越 多的走进人们 的生 活．根据 ＩＤＣ２０１７统计，８５．１％ 的手
计算 机系 统应 用 ＩＳＳＮ １００３ ３２５４，ＣＯＤＥＮ ＣＳＡＯＢＮ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ＆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１８，２７（８）：１２６—１３１【ｄｏｉ：１０．１５８８８￣．ｃｎｋｉ．ｃｓａ．００６４９２］ ◎中 国科 学 院软 件研 究所版 权所 有
Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｓａ＠ｉｓｃａｓ．ａｃ．ｃｎ
ＧＵ Ｌｉｎ－Ｔａｏ．ＸＵ Ｌｉ－Ｈｕａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００６２，Ｃｈｉｎａ） Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｍ ｏｂｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍ ｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｐｏｐｕｌａｒ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ．Ａ ｓ ｓｈｏｗｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ， ｏｖｅｒ ８５．１％ ｏｆ ｍ ｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅｓ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｎｄｒ ｏｉｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ Ａｎｄｒｏｉｄ’Ｓ ｏｐｅｎ—ｓｏｕｒｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ．Ａｎｄｒｏｉｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｂｅｃｏｍ ｉｎｇ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｐｏｐｕｌａｒ．Ｎ ｅｖｅｒｔｈｅｌｅｓｓ，ｈｏｗ ｔｏ ｅｎｓｕｒ ｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｑｕａｌｉｔｙ ｈａｓ ｂｅｃｏｍ ｅ ａ ｓｅｖｅｒｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ． Ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｗｏｒｋ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｄｏｉｎｇ ｓｔａｔｉｃ ｏｒ ｄｙｎａｍ ｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｄｅ ｔｏ ｆｉｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ．Ｙ ｅｔ ｔｈｅｙ ｄｉｄ ｎｏｔ ｆｏｃｕｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍ ｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｏｒｉｅｎｔａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｅ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ＧＵＩ—ｂａｓｅｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｕｔｏｍ ａｔｅｄ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｆｒａｍ ｅｗ ｏｒｋ．Ｂｙ ｐａｒｓｉｎｇ ｐａｇｅｓ，ｗ ｅ ｔｒｙ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ Ａ ＰＰ ｓｔａｔｅｓ ａｓ ｍ ｕｃｈ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｌｏｇ ｆｉｌｅｓ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ Ａ ＰＰ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ．Ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｏｕｒ ｔｏｏｌ，ｗ ｅ ｕｓｅ Ｊａｖａ ｔｏ ｓｅｔ ｕｐ ｔｈｉｓ ａｕｔｏｍ ａｔｅｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｆｒａｍ ｅｗｏｒｋ ｆｏｒ Ａｎｄｒｏｉｄ ｍ ｏｂｉｌｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｗ ｅ ｄｏｗｎｌｏａｄ ｍ ｏｂｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｐｅｎ ｓｏｕｒｃｅ ｃｏｍ ｍ ｕｎｉｔｙ ｎａｍ ｅｄ Ｆ—Ｄ ｒｏｉｄ ｆｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗ ｓ ｔｈａｔ ｏｕｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｆ ｉｎｄ ｍ ｏｒｅ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａ ＰＰ ａｎｄ ｒｅｖｅａｌ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｆｏｒ ｍ ａｎｃｅ ｔｅｓｔｉｎｇ；Ａｎｄｒｏｉｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ＧＵＩ ｔｅｓｔｉｎｇ；ｍ ｏｂｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
引用格 式：谷 林涛，徐立华 ．基 于 ＧＵＩ的 Ａｎｄｒｏｉｄ移动 软件性 能测试 ．计算 机系 统应用 ，２０１８，２７（８）：１２６—１３１．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ—Ｓ—ａ，ｏｒｇ．ｃｎ／１００３—
３２５４／６４９２．ｈｔｍ ｌ
Ｐｅｒｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＵＩ
Ｔｅｌ：＋８６．１０—６２６６１０４１
基于 ＧＵＩ的 Ａｎｄｒｏｉｄ移动软件性能测 试①
谷 林 涛 ，徐 立 华
（华东师范大学 计算机科学与软件 工程 学院，上海 ２０００６２） 摘 要：移 动应用软件 已经拥有 了数 以千 万计 的用户群体．根据最新 统计，Ａｎｄｒｏｉｄ手机 以 ８５．１％ 的市场 占有份额， 成为 了最受欢迎 的移动端设备 ．Ａｎｄｒｏｉｄ应用软件 的快速开发，使得如 何保证 程序质量，成 了难题．我们不仅要考 虑 程 序 的正 确性 ，也应 保证 运 行 时 的流 畅性 ．现 有 的性 能 研 究工 作都 基 于传 统 的静 态 分析 或 者动 态 执行 ．对 于 Ａｎｄｒｏｉｄ程序 ，静态分析 具有 一定 的局 限性 ，而动态 分析又忽略 了 ＡＰＰ执 行时的遍历方 式．因此，本文提 出了基 于 ＧＵＩ的 Ａｎｄｒｏｉｄ自动化 性能测试框架，将着重 关注页面状态和 ＡＰＰ状态 的相 关性．通过对 页面的分析，聚合，尽 可 能 遍历 到 ＡＰＰ的各个 状态 ．然 后从 日志 中，找 出 ＡＰＰ性 能 上 的问题 ．本框 架使 用 Ｊａｖａ作 为开 发语 言，搭 建 了 Ａｎｄｒｏｉｄ移动软件 自动化性 能测试框架，并在开源社 区 Ｆ．Ｄｒｏｉｄ上随机抽取 了移动应用软件进行实验．实验表 明，该 技术 能更 多的遍历 ＡＰＰ的状态，发现 ＡＰＰ在运行过程 中出现 的性能 问题，取得 良好的效果． 关键词 ：性 能测试 ；Ａｎｄ ｒｏｉｄ应用程序；ＧＵＩ测试 ；移动应用；自动化
随着智 能手机 的 日益普及 ，以及 移动 设备硬件 性 能的不 断提 升，移动 应用软件 （以下简称 ＡＰＰ）越 来越 多的走进人们 的生 活．根据 ＩＤＣ２０１７统计，８５．１％ 的手
计算 机系 统应 用 ＩＳＳＮ １００３ ３２５４，ＣＯＤＥＮ ＣＳＡＯＢＮ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ＆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１８，２７（８）：１２６—１３１【ｄｏｉ：１０．１５８８８￣．ｃｎｋｉ．ｃｓａ．００６４９２］ ◎中 国科 学 院软 件研 究所版 权所 有
Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｓａ＠ｉｓｃａｓ．ａｃ．ｃｎ
ＧＵ Ｌｉｎ－Ｔａｏ．ＸＵ Ｌｉ－Ｈｕａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００６２，Ｃｈｉｎａ） Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｍ ｏｂｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍ ｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｐｏｐｕｌａｒ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ．Ａ ｓ ｓｈｏｗｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ， ｏｖｅｒ ８５．１％ ｏｆ ｍ ｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅｓ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｎｄｒ ｏｉｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ Ａｎｄｒｏｉｄ’Ｓ ｏｐｅｎ—ｓｏｕｒｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ．Ａｎｄｒｏｉｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｂｅｃｏｍ ｉｎｇ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｐｏｐｕｌａｒ．Ｎ ｅｖｅｒｔｈｅｌｅｓｓ，ｈｏｗ ｔｏ ｅｎｓｕｒ ｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｑｕａｌｉｔｙ ｈａｓ ｂｅｃｏｍ ｅ ａ ｓｅｖｅｒｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ． Ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｗｏｒｋ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｄｏｉｎｇ ｓｔａｔｉｃ ｏｒ ｄｙｎａｍ ｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｄｅ ｔｏ ｆｉｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ．Ｙ ｅｔ ｔｈｅｙ ｄｉｄ ｎｏｔ ｆｏｃｕｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍ ｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｏｒｉｅｎｔａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｅ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ＧＵＩ—ｂａｓｅｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｕｔｏｍ ａｔｅｄ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｆｒａｍ ｅｗ ｏｒｋ．Ｂｙ ｐａｒｓｉｎｇ ｐａｇｅｓ，ｗ ｅ ｔｒｙ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ Ａ ＰＰ ｓｔａｔｅｓ ａｓ ｍ ｕｃｈ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｌｏｇ ｆｉｌｅｓ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ Ａ ＰＰ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ．Ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｏｕｒ ｔｏｏｌ，ｗ ｅ ｕｓｅ Ｊａｖａ ｔｏ ｓｅｔ ｕｐ ｔｈｉｓ ａｕｔｏｍ ａｔｅｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｆｒａｍ ｅｗｏｒｋ ｆｏｒ Ａｎｄｒｏｉｄ ｍ ｏｂｉｌｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｗ ｅ ｄｏｗｎｌｏａｄ ｍ ｏｂｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｐｅｎ ｓｏｕｒｃｅ ｃｏｍ ｍ ｕｎｉｔｙ ｎａｍ ｅｄ Ｆ—Ｄ ｒｏｉｄ ｆｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗ ｓ ｔｈａｔ ｏｕｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｆ ｉｎｄ ｍ ｏｒｅ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａ ＰＰ ａｎｄ ｒｅｖｅａｌ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｆｏｒ ｍ ａｎｃｅ ｔｅｓｔｉｎｇ；Ａｎｄｒｏｉｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ＧＵＩ ｔｅｓｔｉｎｇ；ｍ ｏｂｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
引用格 式：谷 林涛，徐立华 ．基 于 ＧＵＩ的 Ａｎｄｒｏｉｄ移动 软件性 能测试 ．计算 机系 统应用 ，２０１８，２７（８）：１２６—１３１．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ—Ｓ—ａ，ｏｒｇ．ｃｎ／１００３—
３２５４／６４９２．ｈｔｍ ｌ
Ｐｅｒｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＵＩ