[发明专利]控件层次关系图制导的Android应用错误复现方法

说明书

本发明公开了一种控件层次关系图制导的Android应用错误复现方法，应用于软件测试技术领域，首先，使用被测应用项目文件生成APK文件，分析APK文件获取函数调用，结合函数调用和被测应用项目文件分析得到界面跳转和控件与函数间的关联关系，完成控件层次关系图的构建；其次，定位可疑控件，并使用控件层次关系图和可疑控件计算控件适应度；最后，识别被测应用当前界面中的控件信息，使用控件适应度计算出每个控件被选择的概率，根据概率选择控件进行操作，并检测应用运行状态。本方法关注于错误报告中涉及到的可疑控件，减少对非必要路径的探索，提高复现效率。

技术领域

本发明涉及软件测试技术领域，更具体的说是涉及一种控件层次关系图制导的Android应用错误复现方法。

背景技术

截至2021年12月，Android系统占据移动操作系统市场份额的70.01％。随着Android系统的持续繁荣，Android移动应用也取得了快速增长。2021年，仅Google Play应用市场上就发布了超过260万个应用程序。面对竞争激烈的移动应用市场，为了提高产品竞争力，开发人员需要快速发布新版本应用，难以进行充分测试，导致其中存在较多错误。这使得移动应用的测试和维护成本进一步增长，移动应用的健壮性和可靠性面临着前所未有的挑战。

有研究表明，88％的用户在反复遇到应用错误时会放弃使用该应用。可见，应用中的错误直接影响了用户留存率，应用质量是决定其成功与否的关键因素。为提升应用质量，开发人员需要快速响应并修复所发现的错误。修复错误过程中非常关键的一步是复现错误。然而，由于应用程序具有复杂事件驱动的GUI相关行为，并且可能需要许多基于GUI的操作来复现错误，仅凭开发人员人工复现错误是一种非常低效的方式。现有的自动化测试工具可以帮助开发人员复现错误，但效率较低。以谷歌公司的自动化测试工具Monkey为例，它会生成随机的UI事件序列，并将其注入目标Android应用，而不考虑被测应用程序的设计细节。这类自动化测试工具虽然能找出部分被测对象中的错误，但其搜索范围是应用内所有可被执行的路径，缺乏针对性，复现错误效率较低。

为跟踪和加快解决应用程序中存在的问题，并对过程进行管理，许多现代软件项目使用错误跟踪系统(如Bugzilla、Google Code Issue Tracker和GitHub Issue Tracker等)，以供测试人员报告测试过程中发现的问题。此外，用户也可以通过在移动应用市场(例如：Google Play)进行评论反馈他们发现的问题。查看错误跟踪系统和用户评论中的错误反馈是发现错误的一个重要途径。测试人员和用户发现错误后，通常会提供应用版本，系统版本，错误截图，异常堆栈信息，控件信息等内容。其中，开发人员需要特别关注涉及应用崩溃的错误报告，因为此类报告直接影响了应用的可用性。错误报告包含的异常堆栈信息和控件信息，可以帮助开发人员人工定位错误时缩小搜索范围。相似地，在自动化复现错误时，如能有效利用错误报告中的上述信息，也可以缩小搜索范围，将测试资源更多地集中到错误报告涉及的位置，提高复现错误的效率。然而，现有的自动化测试工具通常未关注错误报告。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种控件层次关系图制导的Android应用错误复现方法，结合控件层次关系图和可疑控件静态分析得到控件适应度，使用控件适应度制导自动化测试，进而达成快速错误复现的目的。与其他的测试方法相比，本方法关注于错误报告中涉及到的可疑控件，减少对非必要路径的探索，提高复现效率，适用于不同的应用，基于控件层次关系图，与设备、控件布局无关，可适配于不同版本的Android设备。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种控件层次关系图制导的Android应用错误复现方法，具体步骤如下：

构建控件层次关系图：根据被测应用项目文件获取函数调用，结合函数调用和被测应用项目文件得到界面跳转和控件与函数间的关联关系，结合函数调用、界面跳转和控件与函数间的关联关系共同完成控件层次关系图的构建；