在 Android 自动化测试中，UIautomator 是 Google 官方提供的一个 Android 自动化测试框架。该框架可以实现获取屏幕控件和相关操作的功能，十分强大。但是，该框架有两个主要的缺点：
1、只支持 java 语言进行脚本开发
2、测试脚本要打包成 jar 或者 apk 包上传到设备上才能运行，环境准备和搭建都比较繁琐
为解决以上问题，我们希望快速编写自动化测试脚本，并且直接在电脑上运行，操作设备，所见即所得的进行测试。对此我们选用了 python 作为脚本语言，并利用第三方开源的库 uiautomator2 进行脚本开发。
Uiautomator2 原理是在手机上运行了一个 http rpc 服务，将 uiautomator 中的功能开放出来，然后再将这些 http 接口封装成 Python 库。目前该项目在 github 上仍然持续更新中。下面将对该库的使用方法做一下介绍和实战操作。
安装过程比较简单，python 环境准备好之后，通过 pip 即可安装，执行命令：
pip install uiautomator2
安装之后，我们在电脑上连接一台要测试的 Android 手机，然后执行
python -m uiautomator2 init
该命令是用于初始化我们的测试手机，该过程将安装包含 http rpc 服务的 apk 到手机主要有：atx-agent, minicap, minitouch 等。
我们测试一下环境是否准备 ok，在脚本中执行如下代码：
import uiautomator2 as u2
d = u2.connect()
print(d.info)
输出：
能正确输出信息证明环境和设备准备 ok
通过 usb 数据线连接
假设设备的 deviceid 是"1234567abc"
则连接语句是
通过 adbWi-Fi 无线连接
手机与电脑在同一局域网下，并且手机的 ip 地址是 “168.0.0.1”
可以通过以下方式进行无线连接：
安装
可以通过 url 或直接安装一个 apk 包：
# 通过url安装apk包
d.app_install('http://some-domain.com/some.apk')
# 直接安装apk包
d.app_install('some.apk')
启动 app
# 默认的这种方法是先通过atx-agent解析apk包的mainActivity，然后调用am start -n $package/$activity启动
d.app_start("com.example.hello_world")
# 使用 monkey -p com.example.hello_world -c android.intent.category.LAUNCHER 1 启动
# 这种方法有个附带的问题，它自动会将手机的旋转锁定给关掉
d.app_start("com.example.hello_world", use_monkey=True) # start with package name
# 通过指定main activity的方式启动应用，等价于调用am start -n com.example.hello_world/.MainActivity
d.app_start("com.example.hello_world", ".MainActivity")
停止 app
# 相当于使用命令：`am force-stop`
d.app_stop("com.example.hello_world")
# 相当于使用命令：`pm clear`
d.app_clear('com.example.hello_world')
上传文件到手机
上传文件使用 push() 方法：
# 上传文件夹到指定目录
d.push("foo.txt", "/sdcard/")
# 上传文件并重命名
d.push("foo.txt", "/sdcard/bar.txt")
# 上传一个文件对象
with open("foo.txt", 'rb') as f:
d.push(f, "/sdcard/")
# 上传并且更改文件的权限
d.push("foo.sh", "/data/local/tmp/", mode=0o755)
从手机上下载文件
下载文件使用 pull() 方法：
# 从手机上下载目标文件
d.pull(src="/sdcard/tmp.txt", dst="tmp.txt")
操控手机的基本事件主要有亮屏、灭屏、获取屏幕状态、按键、解锁屏幕、点击屏幕、截图等操作。
亮屏/灭屏
d.screen_on() # 点亮屏幕
d.screen_off() # 关闭屏幕
获取屏幕状态
d.info.get('screenOn') # 获取当前屏幕是否是点亮状态，返回True/False
按键点击
可以通过按键名使用 press() 方法来进行点击，目前支持的按键名有：home、back、left、right、up、down、delete（del）、volume_up、volume_down、volume_mute 等。
d.press("home") # 通过按键名点击，home键
d.press("back") # 通过按键名点击，back
解锁屏幕
d.unlock() # 解锁操作
点击屏幕
根据坐标点击：
d.click(x, y) # 根据坐标点击屏幕
双击：
d.double_click(x, y, 0.1) # 双击点（x，y），中间间隔0.1s
长按：
d.long_click(x, y, 0.5) # 长按点（x,y),时长0.5s
滑动：
d.swipe(sx, sy, ex, ey, 0.5) # 开始点是（sx，sy），结束点是（ex,ey),从开始滑动到结束，速度是0.5s
拖拽：
d.drag(sx, sy, ex, ey, 0.5) #从（sx，sy)拖拽到（ex,ey),速度是0.5s
在点之间滑动（可用于实现九宫格解锁操作）
d.swipe_points([(x0, y0), (x1, y1), (x2, y2)], 0.2)) # 从点（x0,y0）滑动到点（x1,y1）再滑动到（x2,y2）,中间间隔0.2s
截图
截图功能需要额外安装 python 模块：pillow
image = d.screenshot() # 默认使用pillow模块
image.save("home.jpg") # 支持保存jpg或者png格式图片
5、元素定位和操作
我们通过选择器（selector）来获取屏幕上的控件，这个操作与原生 uiautomator 类似，比如我们可以通过 text 和 className 来获取一个控件：
selector_clock = d(text='Clock', className='android.widget.TextView') #通过text和className获取控件
目前可支持的选择器有：
text, textContains, textMatches, textStartsWith
className, classNameMatches
description, descriptionContains, descriptionMatches, descriptionStartsWith
checkable, checked, clickable, longClickable
scrollable, enabled,focusable, focused, selected
packageName, packageNameMatches
resourceId, resourceIdMatches
index, instance
还可以通过子节点、兄弟节点方式来定位元素：
获取子节点
d(className="android.widget.ListView").child(text="Bluetooth")
获取兄弟节点
d(text="Google").sibling(className="android.widget.ImageView"
通过子节点的 text 或 description 属性获取子节点（child_by_text、child_by_description）
d(className="android.widget.ListView", resourceId="android:id/list").child_by_text("Bluetooth", className="android.widget.LinearLayout")
我们为了自动化测试百度音箱的问答效果，准备了很多音频文件，需要通过脚本控制自动向百度音箱播放音频（问题），音箱接收音频信息后，会在百度音箱的 app 上显示对话的内容（问题和答案），我们通过抓取百度音箱 app 上显示的对话列表的内容，并将结果保存到 excel 文档中，完成整个自动化测试流程。
我们可以直接通过编写一个 python 脚本在电脑上运行来完成上述全部功能，其中核心就是使用上面介绍的 uiautomator2 模块，核心代码如下：
def get_asr_and_tts():
d = u2.connect(device_id) # 连接手机
time.sleep(1)
duihua_list = d(description='对话历史', className='android.view.View') # 获取对话列表控件
duihua_list.scroll(5) # 添加向上滑动操作，保证页面显示的是最新内容
print('scroll stop.....')
time.sleep(1)
duihua_list_info = duihua_list.info
duihua_list_child_count = duihua_list_info['childCount'] # 获取到对话列表控件下的全部子元素的个数
print(duihua_list_child_count)
last_box = duihua_list.child(index=duihua_list_child_count-2) # 通过index选择器获取对话列表内最新的对话
last_box_info = last_box.info
print(last_box_info)
general_asr_box = duihua_list.child(index=duihua_list_child_count-4) # 获取问题的控件
general_tts_box = duihua_list.child(index=duihua_list_child_count-2) # 获取答案的控件
general_asr_box_height = get_box_height(general_asr_box)
general_asr_text = general_asr_box.info['contentDescription'] # 获取问题文本
general_tts_text = general_tts_box.info['contentDescription'] #
return general_asr_text, general_tts_text
操作的页面：
最后获得的结果：
以上是使用 python 的 uiautomator2 模块来进行 Androiduiautomator 自动化脚本开发的简单介绍，通过使用这个模块，我们可以直接使用 python 编写脚本来操作 app，简化了使用原生 uiautomator 的复杂环境搭建和打包过程，并且直接运行脚本可以更好加入自己的测试逻辑在脚本中，更直观达到我们自动化测试的目的。更详细的内容可以查看该项目的 GitHub。
参考文档：
Uiautomator2 项目的 github 地址：https://github.com/openatx/uiautomator2
