手機和移動設備的耗電量自動化測試方法

　　1.簡介

　　耗電量測試背景

　　耗電量測試是手機測試中必不可少的一項，當前的手機耗電量測試主要為手工測試，隨著手機產品線的增多，人力的投入非常大。為解決多產品線耗電量測試耗費的大量人力及時間成本，采用了自動化測試方案，完成測試用例的自動選擇和組合，并自動產生數據記錄、分析以及生成報告，大大減少了測試的人力成本，提高了測試效率。

　　工具應用場景

　　本工具適用于：

　　1) 手機系統快速迭代，產品數量急速增加，由此帶來的耗電量測試需求旺盛、周

　　期快和測試人力資源短缺的環境。

　　2) 手機產品周期性的耗電量測試需求。

　　2. 測試環境搭建

　　PC與測試儀使用USB連接，PC控制測試儀進行電流輸出并采集測試數據及波形圖;待測手機不安裝電池，由Agilent測試儀進行供電并記錄手機的工作電流;手機與PC間并無連接，通過預設的時間戳完成操作間嚴格同步。設備連接圖如下：

　　3. 實現原理

　　耗電量自動化測試工具由手機端和PC端兩部分組成，PC端和手機端同步運行。手機端使用Café自動化測試框架,對不同測試CASE進行測試環境的設置和清理。PC端負責與設備連接,記錄測試數據并保存,測試完畢后分析測試結果并自動生成報告。流程圖如下：

　　注：Cafe測試框架是一款具有開創性意義的Android平臺的自動化測試框架，框架覆蓋了Android自動化測試的各種需求?？蚣苤铝τ趯崿F跨進程測試、快速測試、深度測試，解決了Android自動化測試中的諸多難題，比如業界一直沒有解決的跨進程測試問題

　　4. 問題與實現細節

　　如何模擬CPU睡眠

　　1) 手動測試耗電量通過按下power鍵，等待5秒的方式來使CPU睡眠，測試此時電流是否符合CPU睡眠時的電流，由此可以判斷CPU是否處于睡眠狀態。

　　2) 如何用程序模擬CPU睡眠?我們知道，CPU處于睡眠狀態，程序無法運行，即如何通過程序在CPU睡眠之后，到達一定時間后，將其喚醒。

　　解決方案：

　　1) 若嚴格模擬手工測試，保持程序持續運行，CPU無法處于睡眠狀態，無法模擬真實的手機待機環境

　　2) 通過對android源碼中鬧鐘的研究，采用鬧鐘機制，定時喚醒CPU，從而保證了整個自動化耗電量測試的測試過程中，CPU能夠正常睡眠。(真正模擬了手工測試時的環境)

　　CPU睡眠判斷問題

　　1) 測試用例正常執行的時候，CPU睡眠時，程序停止運行，CPU被定時器喚醒后代碼繼續執行

　　2) 測試用例異常執行的時候，所引起的CPU沒有正常進入睡眠狀態，程序不會停止運行，此時一條測試用例很快執行完畢。

　　3) 由于CPU沒有睡眠，異常執行結果顯示fail，測試用例進入下一條繼續執行，從而打亂其他測試用例的執行時間，出現一條測試用例fail,后續測試用例全部fail的情況。

　　解決方案：

　　1) 通過對CPU睡眠前后的時間的判斷來確定當前測試用例運行情況，若此時間符合CPU睡眠后的時間值，則判斷用例執行正常

　　2) 若此時間小于一定的時間值，則可直接判定CPU沒有睡眠，程序提前跑到了此時間斷點，用例執行失敗

　　3) 針對失敗的用例，獲取CPU wake_lock，補充睡眠時間，使本來失敗的用例運行之間符合成功用例所用時間，從而解除了測試用例之間的耦合

　　同步問題

　　1) 耗電量測試，手機供電由測試儀器提供，無法通過USB將手機連接至電腦(USB連接會產生充電效果)，故手機無法與PC通信，PC端無法獲知測試用例的執行情況

　　2) 耗電量測量由PC端與電流測試供電器連接，通過供電器測試到的電路結果反饋給PC端，PC端進行相應輸出結果，這個過程中，手機和PC無法通過USB連接來通信，導致難以同步。

　　解決方案：

　　1) 使用時間戳的方式來同步，對于每一個測試用例設置一個嚴格的測試時間，

　　2) 測試用例的測試階段分為設置環境時間，測試時間及緩沖時間，通過對時間戳的嚴格把控，實現了無通信狀態下的同步。

　　功耗測試設備連接

　　1) 設備只提供了簡單的操作和記錄，無法對測試用例進行自動控制及數據記錄。

　　2) 設備無法自行生成測試報告

　　解決方案：

　　1) 通過調用COM組件，獲取相應操作的接口，實現對設備的控制

　　2) 從EXCEL中讀取測試需要的測試用例的相關信息，再配置對應的參數，控制設備進行測量，記錄，波形保存等

　　3) 與歷史數據進行對比，進行分析并生成報告。

　　5. 創新點

　　打通耗電量測試的自動化全流程，形成一套完整的自動化工作流,節省大量的人力成本。目前尚未聽說其他公司的耗電量測試有實現自動化。

　　通過代碼，實現了CPU睡眠，喚醒等操作，并且通過對時間的判斷，確定case的執行結果是否有效，從而解決了電流測試自動化的難題，真正的做到模擬了手工測試時的環境。

　　在手機和PC端不同通信的情況下，通過對時間戳的控制，達到了測試CASE運行與PC段耗電量數據記錄的準確同步(誤差會在每次CASE結束的時候得到糾正，從而使得測試CASE的時間很準確)。

　　能夠在PC端實現對測試結果的記錄和分析，將結果保存在EXECL表中，將電流圖以時間為名字記錄在執行磁盤上，測試結束后可以通過對結果的分析，找到相應的電流圖，分析其異常原因，并且能夠根據測試結果，與原生android系統的測試結果進行比對，輸出測試報告。

　　整個自動化測試工具簡潔可靠，使用方便，學習成本低，能夠很快上手，進行測試，測試結果準確。

　　執行CASE可以根據需求，讓用戶根據需求，目的，自行選擇CASE的組合執行，使得整個測試更加有效率。

　　6. 應用效果

　　工具投入日常測試后，每條產品線每周可節約4小時，人工參與量降低為之前的10%以下，極大提高了測試效率。

原文轉自：http://qa.baidu.com/blog/?p=942