一、原理
1.UiAutomator——基于 UIAutomation 的用户界面自动化测试框架，可以跨应用工作，谷歌亲生的。
UIAutomation 在 Android4.3 发布时有了新版本，官方简介：http://blog.csdn.net/zhubaitian/article/details/40504827。

Android4.3 之前：使用 inputManager 或者更早的 WindowsManager 来注入 KeyEvent

Android4.3 之后：使用 Accessibility APIs 来注入事件。（AccessibilityService 本来是做一些辅助功能的，提供了一系列的事件回调，帮助我们指示一些用户及界面的状态变化，主要给残障人群提供帮助。）

2.Robotium——基于 Instrumentation 开发出来的一套测试框架
Instrumentation 的官方简介：http://blog.csdn.net/zhubaitian/article/details/39578915

Instrumentation 可以把测试包和目标测试应用加载到同一个进程中进行。既然各个控件和测试代码都运行在同一个进程中了，测试代码当然就可以调用这些控件的方法了，同时修改和验证这些控件的一些项就不在话下了。

Instrumentation 的运行原理：InstrumentationTestRunner 会在目标应用代码运行之前调用 onCreate 方法建立一个新的线程并为这个线程添加一个消息队列，这个线程循环处理其他线程发过来的消息事件，并与之进行交互。

跨应用：Android4.3 之后 Instrumentation 引入了 getUiAutomation 接口的实例进行跨应用测试。

3.Appium——跨平台，允许采用同一套 API 在不同的平台（IOS，Android）上编写测试代码，让测试套件在 IOS 和 Android 平台上实现代码复用成为可能。
Appium 的核心是一个暴露了 REST API 的网络服务器。这个服务器接收客户端过来的连接，监听客户端过来的命令，在移动设备上运行命令，然后把代表命令运行结果的 HTTP 响应包发送回客户端。

二、优缺点对比

备注：转载地址https://blog.csdn.net/liuyuxuan2011/article/details/73742525