3.2.1 Robotium支持Native原理
1．获取控件原理
我们知道Android会为res目录下的所有资源分配ID，例如在布局xml文件中使用了android:id="@+id/example_id"，那么在Android工程编译时就会在R.java中相应地为该布局控件分配一个int型的ID，在Android工程中就可以通过Activity、Context或View等对象调用findViewById(int id)方法引用相应布局中的控件。因此，在测试工程中，如果是在源码的情况下，测试工程可以引用被测工程的代码，也即可以直接获得被测工程中R.java中的ID，因此可以通过这种方式直接根据ID获取控件。Robotium中根据ID获取控件的实现即包含该方式，如代码清单3-5所示。
代码清单3-5 Getter.getView
public View getView(int id, int index, int timeout){
final Activity activity = activityUtils.getCurrentActivity(false);
View viewToReturn = null;
//如果index小于1，则直接通过Activity的findViewById查找
if(index < 1){
index = 0;
viewToReturn = activity.findViewById(id);
}
if (viewToReturn ! = null) {
return viewToReturn;
}
return waiter.waitForView(id, index, timeout);
}
在getView(int id, int index, int timeout)方法中，先获取当前所在的Activity，然后直接通过findViewById(id)方法尝试获取控件，如果该方法能够正确获取，则直接返回；否则，使用waitForView(id, index, timeout)方法进一步等待控件的出现。
对于测试工程没有关联被测工程的情况，是无法直接通过R.id.example_id的形式获取控件的，此时一般调用getView(String id)方法，即通过String型ID获取。之所以可以通过String型ID获取控件，是因为Robotium中该方法使用了Resources.getIdentifier(String name, String defType, String defPackage)方法动态地将String型ID转换成了int型ID，如代码清单3-6所示。
代码清单3-6 Getter.getView(String id, int index)
public View getView(String id, int index){
View viewToReturn = null;
Context targetContext = instrumentation.getTargetContext();
String packageName = targetContext.getPackageName();
//先将String类型的ID转换成int型的ID
int viewId = targetContext.getResources().getIdentifier(id, "id", packageName);
if(viewId ! = 0){
viewToReturn = getView(viewId, index, TIMEOUT);
}
//如果还未找到，则传入的ID可能是Android系统中的ID
if(viewToReturn == null){
int androidViewId = targetContext.getResources().getIdentifier(id,
"id", "android");
if(androidViewId ! = 0){
viewToReturn = getView(androidViewId, index, TIMEOUT);
}
}
if(viewToReturn ! = null){
return viewToReturn;
}
return getView(viewId, index);
}
因此，为了简化操作，我们完全可以统一使用getView(String id)方法来获取控件。
以上为根据ID获取控件的一种方式，另一种方式则是通过WindowManager获取所有View后再进行各种过滤封装。如代码清单3-7所示，在ViewFetcher中通过getAllViews方法获取所有的View，其中分别处理DecorView与nonDecorView。
代码清单3-7 ViewFetcher.getAllViews
public ArrayList<View> getAllViews(boolean onlySufficientlyVisible) {
//获取所有的DocorViews
final View[] views = getWindowDecorViews();
final ArrayList<View> allViews = new ArrayList<View>();
final View[] nonDecorViews = getNonDecorViews(views);
View view = null;
if(nonDecorViews ! = null){
for(int i = 0; i < nonDecorViews.length; i++){
view = nonDecorViews[i];
try {
addChildren(allViews, (ViewGroup)view, onlySufficientlyVisible);
} catch (Exception ignored) {}
if(view ! = null) allViews.add(view);
}
}
if (views ! = null && views.length > 0) {
view = getRecentDecorView(views);
try {
addChildren(allViews, (ViewGroup)view, onlySufficientlyVisible);
} catch (Exception ignored) {}
if(view ! = null) allViews.add(view);
}
return allViews;
}
如代码清单3-8所示，在getWindowDecorViews方法中通过使用反射获取Window-Manager中的mViews对象来获取所有DecorView，其中也可以看到对于Android系统版本大于19的处理是不同的。
代码清单3-8 ViewFetcher.getWindowDecorViews
@SuppressWarnings("unchecked")
public View[] getWindowDecorViews()
{
Field viewsField;
Field instanceField;
try {
//通过反射获取WindowManagerGlobal或WindowManagerImpl中的mViews变量
viewsField = windowManager.getDeclaredField("mViews");
//通过反射获取WindowManagerGlobal或WindowManagerImpl中的WindowManager实例的变量
instanceField = windowManager.getDeclaredField(windowManagerString);
viewsField.setAccessible(true);
instanceField.setAccessible(true);
Object instance = instanceField.get(null);
View[] result;
if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 19) {
result = ((ArrayList<View>) viewsField.get(instance)).toArray(new View[0]);
} else {
result = (View[]) viewsField.get(instance);
}
return result;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
再看代码清单3-9中的WindowManagerString变量的来源，如代码清单3-9所示，WindowManagerString也同样地需要根据Android系统版本的不同而分别处理。
代码清单3-9 ViewFetcher.setWindowManagerString
private void setWindowManagerString(){
//不同的系统版本，WindowManager的变量名不同
if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 17) {
windowManagerString = "sDefaultWindowManager";
} else if(android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 13) {
windowManagerString = "sWindowManager";
} else {
windowManagerString = "mWindowManager";
}
}
至此我们知道了Robotium中获取所有Views是通过反射机制实现的，而源码中的变量很可能根据版本的不同而改变，因此通过反射则往往需根据系统版本的不同而分别处理。所以，使用Robotium时最好使用开源项目中的最新版本，因为当有新的Android系统版本发布时，很可能Robotium也需要与时俱进地完善获取控件方式。
2．控件操作原理
Robotium获取控件后，调用clickOnView(View view)方法就可以完成点击操作，这个方法可以实现两大功能：
❑ 根据View获取了控件在屏幕中的坐标。
❑ 根据坐标发送了模拟的点击操作。
如代码清单3-10所示，由于View本身可以获取到在屏幕中的起始坐标与控件长宽，因此通过getLocationOnScreen获取起始坐标后，再加上1/2的长与宽，即可计算出控件的中心点在屏幕中的位置。
代码清单3-10 Clicker.getClickCoordinates
private float[] getClickCoordinates(View view){
sleeper.sleep(200);
int[] xyLocation = new int[2];
float[] xyToClick = new float[2];
//获取view的坐标，xyLocation[0]为x坐标的值，xyLocation[1]为y坐标的值
view.getLocationOnScreen(xyLocation);
final int viewWidth = view.getWidth();
final int viewHeight = view.getHeight();
//xyLocation中的值为控件左上角的坐标，因此xyLocation[0]+宽长除2即为该控件在x轴的中
心点，同样地计算在y轴的中心点
final float x = xyLocation[0] + (viewWidth / 2.0f);
float y = xyLocation[1] + (viewHeight / 2.0f);
xyToClick[0] = x;
xyToClick[1] = y;
return xyToClick;
}
知道了需要点击的位置后，那么接下来发送模拟点击就可以了。Android中的模拟操作可以通过MotionEvent来实现，而MotionEvent主要有以下三种形式：
❑ MotionEvent.ACTION_DOWN：模拟对屏幕发送下按事件。
❑ MotionEvent.ACTION_UP：模拟对屏幕发送上抬事件。
❑ MotionEvent.ACTION_MOVE：模拟对屏幕发送移动事件。
Robotium中的点击屏幕方法即是通过MotionEvent实现的，如代码清单3-11所示，通过MotionEvent.obtain(long downTime, long eventTime, int action, float x, float y, int metaState)方法获取相应的event事件后，再通过Instrumentation的sendPointerSync(MotionEvent event)方法将event事件实际地在手机上模拟执行。
代码清单3-11 Clicker.clickOnScreen
public void clickOnScreen(float x, float y, View view) {
boolean successfull = false;
int retry = 0;
SecurityException ex = null;
while(! successfull && retry < 20) {
long downTime = SystemClock.uptimeMillis();
long eventTime = SystemClock.uptimeMillis();
MotionEvent event = MotionEvent.obtain(downTime, eventTime,
MotionEvent.ACTION_DOWN, x, y, 0);
MotionEvent event2 = MotionEvent.obtain(downTime, eventTime,
MotionEvent.ACTION_UP, x, y, 0);
try{
//通过Instrumentation模拟发送下按操作
inst.sendPointerSync(event);
//通过Instrumentation模拟发送上抬操作，与下按操作结合，模拟完成了一个点击过程
inst.sendPointerSync(event2);
successfull = true;
}catch(SecurityException e){
ex = e;
dialogUtils.hideSoftKeyboard(null, false, true);
sleeper.sleep(MINI_WAIT);
retry++;
View identicalView = viewFetcher.getIdenticalView(view);
if(identicalView ! = null){
float[] xyToClick = getClickCoordinates(identicalView);
x = xyToClick[0];
y = xyToClick[1];
}
}
}
//如果点击失败，将抛出异常
if(! successfull) {
Assert.fail("Click at ("+x+", "+y+") can not be completed! ("+(ex ! =
null ? ex.getClass().getName()+": "+ex.getMessage() : "null")+")");
}
}
结合getClickCoordinates(View view)与clickOnScreen(float x, float y, View view)方法就完成了clickOnView(View view)方法的核心实现。通过控制不同手势操作的时间顺序还可以模拟各种手势操作，例如先发送MotionEvent.ACTION_DOWN，一段时间后，再发送MotionEvent.ACTION_UP就模拟了长按操作。先发送MotionEvent.ACTION_DOWN，然后发送MotionEvent.ACTION_MOVE，最后发送MotionEvent.ACTION_UP就是滑动操作了。因此，结合MotionEvent的各种模拟事件也可以自行实现自定义的手势操作。