Handbuch
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| Version 8.0.1 |
Video über das Testen von Native Windows Desktop Applicationen: 'QF-Test Version 5.0 - Windows
Anwendungen testen'.
Dieses Kapitel behandelt das automatisierte Testen von Windows-Desktop-Anwendungen, insbesondere
Die genannten Anwendungstypen unterstützen die Microsoft UI Automation oder die Microsoft Active Accessibility (MSAA) Schnittstellen. Weiterführende Informationen zu diesen, unter dem Namen Windows Automation API zusammengefassten Schnittstellen, wurden im Abschnitt 15.2 zusammengetragen.
Für die Testausführung benötigt QF-Test eine Verbindung zu dem Prozess der zu testenden Anwendung. Zur Erstellung einer 'Vorbereitung', welche eine solche Verbindung herstellt, bietet sich der Erzeugung der Startsequenz - Schnellstart-Assistent an, welcher über das Menü »Extras« aufgerufen werden kann. Wählen Sie 'Eine native Windows-Anwendung' als Anwendungstyp. Weiterführende Informationen zur Benutzung des Schnellstart-Assistenten können Sie Abschnitt 15.3 und Abschnitt 3.1 entnehmen.
Um sich mit einer bereits laufenden Anwendung zu verbinden, können Sie den 'Windows-Anwendung verbinden'
Knoten verwenden. Hierbei reicht es den Titel des (Haupt-)Fensters anzugeben. Hierbei können Sie
auch reguläre Ausdrücke verwenden. Falls dies der Fall ist, müssen Sie zusätzlich die CheckBox
'Als Regexp' aktivieren.
Für den Windows Editor (Notepad) wäre dies zum Beispiel
.*- Editor. Hierbei sollte allerdings darauf geachtet werden, dass der
angegebene reguläre Ausdruck nicht zufällig mit dem Titel eines anderes Fenster übereinstimmt.
Wenn die Anwendung durch QF-Test gestartet werden soll, verwenden Sie bitte den 'Windows-Anwendung starten'
Knoten und geben Sie die ausführbare Datei (.exe) Ihrer Anwendung inklusive Pfad an,
vgl. Start/Anbindung einer Applikation.
Wenn sich QF-Test zu der Anwendung (als 'GUI-Engine'win) verbunden hat,
können Tests aufgenommen und abgespielt werden wie in Kapitel 4
beschrieben. Auf Grund der Eigenschaften der Microsoft UI Automation sind allerdings
die in Abschnitt 15.4 aufgeführten Aufnahmeregeln zu beachten.
Die Installation von QF-Test liefert folgende Beispiel-Testsuiten mit:
qftest-8.0.1/demo/carconfigForms/winDemoForms_de.qftqftest-8.0.1/demo/carconfigWpf/winDemoWPF_de.qftqftest-8.0.1/demo/windows/Win10Calculator_de.qftBitte beachten Sie auch die (aktuellen) Einschränkungen, Abschnitt 15.9, von denen zu erwarten ist, dass die meisten in zukünftigen QF-Test Releases behoben oder verbessert werden.
Ein verbreitetes Framework für Windows basierte Applikationen ist die Windows Automation API,
bestehend aus der Microsoft Active Accessibility und dessen Nachfolger, der Microsoft UI
Automation. Dies ist das Kernstück der win Engine, wodurch QF-Test in der Lage
ist, fast alle Arten von Windows Applikationen zu steuern.
Eine Windows-Anwendung muss
sogenannte Provider zur Verfügung stellen, um die Regeln der
UI Automation einzuhalten. Dies geschieht bei der Verwendung eines Frameworks wie WPF
automatisch, bei Win32 Applikationen über Proxy Provider. Wie gut eine Applikation
getestet werden kann, hängt somit von der Qualität der jeweiligen Provider
ab, d.h. dem Framework, welches für die Entwicklung verwendet wurde. Da die UI Automation
zusammen mit dem WPF Framework eingeführt wurde, sollten Anwendungen, die damit
entwickelt wurden, gut testbar sein. Bei Entwicklungsplattformen ohne Integration
der UI-Automation sieht die Sache anders aus, wie zum Beispiel bei Java Swing. Aber
dafür für Java-Anwendungen stellt QF-Test auch einen ziemlich guten anderen Verbindungsmodus
bereit ...
Wenn ein Programm über UI Automation getestet werden soll, so stehen sogenannte
Automation Elements zur Verfügung, die die eigentlichen UI Elemente
der zu testenden Anwendung darstellen.
Obwohl jedes Automation Element einen Control Type hat
(Button, MenuItem etc.), wird seine tatsächliche
Funktionalität - zum Beispiel das Setzen eines Wertes in einem Textfeld -
über Control Patterns bestimmt, die über den
jeweiligen Provider implementiert sind.
Zur Bedienung des UI Automation Frameworks startet QF-Test ein spezielles Java Programm, das als UI Automation Client Applikation dient. Dieses Programm kann alle UI Automation Elemente eines bestimmten Prozesses ansprechen und diese entsprechend der QF-Test Regeln bedienen (zum Beispiel zum Erstellen eines Abbildes eines Elements als 'Komponente').
Um eine native Windows-Anwendung zu testen ist es nicht zwingend notwendig, diese Anwendung über QF-Test zu starten. Man kann QF-Test auch mit einem bereits laufenden Prozess verbinden. Dadurch ist es auch möglich, Bereiche des Betriebssystems zu steuern, zum Beispiel die Windows Taskbar.
Die Anbindung an einen bereits laufenden Prozess erfolgt entweder über den Fenstertitel
(wahlweise mit regulärem Ausdruck), die Prozess-Id oder den Klassennamen des Fensters, der über
die UI Automation bereitgestellt wird. Die Anbindung ist für ein Window
im Sinne eines UI Automation Control Types möglich, aber auch für
ein Pane oder Menu Element. Unabhängig von der gewählten
Verbindungsmethode, ermittelt QF-Test die jeweilige Prozess-Id und wird genau diesen Prozess
als System Under Test (SUT) behandeln.
Der 'Windows-Anwendung verbinden' Knoten stellt die Verbindung her. Dabei muss für die Verbindung zu einer bereits laufenden Anwendung im Attribut 'Fenstertitel' einer der folgenden Werte eingetragen werden (wie bereits oben erwähnt):
<Prozess-Id><class name>Beispiele:
.*- Editor: zur Anbindung an einen laufenden Windows Notepad Prozess,
-class Shell_TrayWnd: Anbindung der Windows Taskbar verbinden.
Für die Ermittlung des Fenstertitels, der Prozess-Id oder des Class Name
des laufenden Programms steht die Prozedur qfs.autowin.logUIAToplevels
in der Standardbibliothekqfs.qft zur Verfügung.
Man kann die zu testende Anwendung aber auch direkt über den 'Windows-Anwendung starten' Knoten starten. In diesem Fall geben Sie den Dateinamen der ausführbaren Datei, inklusive Pfad, im Attribut 'Windows-Anwendung' an.
Sie können auch das Attribut 'Windows-Anwendung' zusammen mit dem 'Fenstertitel' Attribut angeben. Dies ist nützlich, wenn die Anwendung gestartet werden soll, falls sie nicht bereits läuft. QF-Test prüft dann zuerst, ob es sich an einen laufenden Prozess, der dem 'Fenstertitel' Attribut entspricht, anbinden kann. Falls nicht, wird das angegebene Programm gestartet und über seine Prozess-Id verbunden. Es kann vorkommen, dass dieser Prozess einen weiteren Prozess startet, der das eigentliche Programm darstellt, wobei ersterer selbst aber keine (grafische) Benutzeroberfläche hat oder sich sogar beendet. In diesem Fall wird ein weiterer Versuch durchgeführt um eine Verbindung zu dem zweiten Prozess zu erlangen.
Wenn Sie in QF-Test einen win Client beenden (entweder mittels des 'Programm beenden'
Knotens oder über das »Clients« Menü), wird der entsprechende
UI Automation Client Prozess mitsamt seiner Unterprozesse gestoppt. Das heißt, dass
die zu testende Anwendung nur dann beendet wird, wenn sie aus QF-Test heraus gestartet
wurde, nicht aber, wenn sie bereits vor der Verbindung mit QF-Test gelaufen ist.
Wenn sie die zu testende Anwendung beenden, wird in jedem Fall auch der UI Automation Client beendet.
Um sich mit einem heraufgestuften Prozess verbinden zu können, muss QF-Test als Administrator gestartet werden.
Nach erfolgreicher Verbindung von QF-Test mit der zu testenden Anwendung können Sie mit der Aufnahme von Aktionen (Abschnitt 4.1), Checks (Abschnitt 4.3) und Komponenten (Abschnitt 4.4) beginnen.
Da die Kommunikation zwischen dem QF-Test UI Automation Client und der zu testenden Anwendung über Windows (konkret, den UI Automation Core) läuft, ist der Zugriff auf die Komponenten nicht ganz so schnell wie Sie dies vielleicht von der QF-Test Java-Automatisierung kennen. Außerdem werden Events im Gegensatz zu Java- oder Web-Tests (QF-Driver) asynchron verarbeitet. Das bedeutet, dass Sie nicht davon ausgehen können, dass der Dispatch Thread der Applikation geblockt wird während QF-Test ein Ereignis bearbeitet.
Dies macht Aufnahmen schwieriger, wenn die Zielkomponente in Folge der aufzunehmenden Aktion verschwindet bevor QF-Test die Komponentenidentifizierung abgeschlossen hat. Zum Beispiel bei der Aufnahme eines Combobox-Eintrags, der die Liste nach dem Klick sofort schließt, oder eines Buttons, der das Fenster, in dem er liegt, beendet.
Daher ist es sinnvoll, wenn Sie folgende Vorgehensweise beachten:
Wenn Sie bei der Aufnahme einer Aktion Probleme haben, weil diese zum Beispiel das entsprechende Fenster schließt (Klick auf OK oder Abbrechen Button), kann es hilfreich sein, einen Check auf die entsprechende Komponente aufzunehmen und diesen dann in die gewünschte Aktion zu konvertieren. Manchmal kann das Drücken der Maustaste auch dazu führen, dass ein Element neu generiert wird (zum Beispiel bei der Zubehörtabelle im CarConfiguratorNet WPF Demo). Auch hier kann die Check-Aufnahme helfen. Im Check-Aufnahmemodus legt QF-Test ein (fast) unsichtbares Fenster über die zu testende Anwendung um so zu verhindern, dass Mausklicks eine Aktion in der Anwendung bewirken.
Ein UI Automation Element wird von QF-Test als 'Fenster' beziehungsweise
'Komponente' innerhalb des 'Fenster und Komponenten' Knotens aufgenommen. Ein
manuelles Einfügen von Knoten ist natürlich auch möglich. Die (generische) QF-Test
'Klasse' entspricht häufig dem Type des UI Automation Elements, zum
Beispiel bei Button. Um den Type vom Klassennamen
unterscheiden zu können, setzt QF-Test das Präfix Uia. vor den
Type. Analog wird der Kurzname des UI Automation Frameworks als Präfix für
die UI Automation Class des Elements verwendet. Zum Beispiel würde QF-Test bei
einer Tabelle einer WPF-Anwendung in 'Weitere Merkmale' des 'Komponente' Knotens
einen Eintrag mit classname: WPF.DataGrid anlegen.
QF-Test bildet die Hierarchie der UI Automation Elemente unter Umständen nicht eins zu eins im Komponentenbaum ab. Dies geschieht häufig bei Dialogen (wie zum Beispiel dem Schriftart-Dialog von Notepad), die üblicherweise in der Komponentenhierarchie der UI Automation unter dem Hauptfenster aufgeführt werden. Aus der Sicht von Win32, genauso wie das auch QF-Test Anwender erwarten würden, sind diese Dialoge top-level Windows und damit in 'Fenster und Komponenten' parallel zum Hauptfenster angeordnet. Andererseits kann ein Kontextmenü, das ganz oben in der UI Automation Hierarchie angesiedelt ist, in QF-Test innerhalb eines Fensters zu finden sein.
Die win Engine unterstützt neben den bereits aus anderen Engines bekannten Mausklicks
auch verschiedene Spezialaktionen die nicht auf Mausklicks basieren.
Zum Beispiel kann die Aktion einer Schaltfläche mittels
+Auswahl: invoke [myButtonID]
ausgelöst werden. Die Wirkung sollte die gleiche sein wie bei
+Mausklick [myButtonID]
Bei einem 'Auswahl' wird die Maus nicht verwendet. Stattdessen
löst der UI Automation Prozess die Ausführung einer Invoke() Methode
des Providers im SUT aus.
Der 'Auswahl' Knoten unterstützt die folgenden Aktionen im Attribut
'Detail': invoke, expand, collapse, select,
toggle und scroll. In der nachfolgenden Tabelle werden sie detailiert beschrieben:
| |||||||||||||||||||||
| Tabelle 15.1: Unterstützte Details für 'Auswahl' | |||||||||||||||||||||
Welche Aktionen tatsächlich auf einem Control abgespielt werden können, hängt davon ab,
welche Pattern das entsprechende UI Automation Elements implementiert. Die verfügbaren Patterns
werden unter 'Weitere Merkmale' einer Komponente abgespeichert oder können in einem 'SUT-Skript'
mit dem Befehl print rc.getComponent(id).getPatterns() ermittelt werden.
Die genaue Bedeutung eines Patterns kann sich von Anwendung zu
Anwendung unterscheiden. Wenn sowohl das SelectionItem-Pattern als
auch das Invoke-Pattern unterstützt werden, sollte
invoke bevorzugt werden, da
+Select [list@item]
eventuell nur das Element markiert, nicht jedoch die entsprechende Aktion auslöst. (Ein Beispiel hierfür ist die Schriftartenauswahl bei Notepad.)
Die formale Unterstützung eines Patterns bedeutet leider
noch lange nicht, dass der Aufruf des entsprechenden Auswahl-Events irgendeine Wirkung zeigt.
Dies ist zum Beispiel in der Rechner-Applikation von Windows der Fall, wenn man zu einem
(nicht sichtbaren) Eintrag der Modus-Auswahlliste blättern möchte
(ScrollItem pattern). Um dieses
Problem zu umgehen, kann in diesem Fall ein select abgespielt werden,
unabhängig davon, ob der Eintrag gerade sichtbar ist.
Weil das "weiche" Abspielen von Aktionen häufig im provider nicht
implementiert ist funktionieren diese Spezialaktionen nur bedingt.
Bei 'Tastaturevents' kann ein Text nur dann direkt über einen 'Texteingabe'
Knoten gesetzt werden, wenn das Value pattern unterstützt wird.
Ansonsten muss der Text über einzelne Tastaturevents eingegeben werden.
Intern stellt die win Engine ein UI Automation Element mit der
Klasse WinControl dar. Um auf ein Element in einem Groovy
'SUT-Skript' Knoten zuzugreifen, führen Sie folgendes Skript
mit der passenden 'QF-Test ID der Komponente' aus:
| ||||
Beispiel 15.1: Zugriff auf ein WinControl in einem Groovy 'SUT-Skript' | ||||
Die Methoden der Klasse WinControl sind in Abschnitt 53.13.1 detailliert beschrieben:
getUiaType(), getUiaClassName(), getFramework(), getUiaName(), getUiaId(),
getUiaDescription(), getUiaHelp(), getHwnd(), getLocation(), getSize(),
getLocationOnScreen(), getPatterns(), hasPattern()
um die UI Automation Eigenschaften eines Elements zu erhalten
getChildren(), getParent(), getChildrenOfType(), getAncestorOfType(),
getElementsByClassName() für die Elementhierarchie
getUiaControl() um ein AutomationBase zu erhalten,
welches dann mit der uiauto-Skriptbibliothek verwendet werden kann (Kapitel 51).
Das Verhalten der win Engine kann über die QF-Test Optionen beeinflusst
werden. Darüber hinaus können noch Properties gesetzt werden, die den nativen Teil
des UI Automation Clients beeinflussen. Diese Optionen und Properties können in
einem 'SUT-Skript' Knoten gesetzt werden via:
rc.setOption(<name>, <value>)
bzw.
rc.engine.preferences().setPref(<name>, <value>)
Um die gesetzte Option zurückzusetzen genügt:
rc.unsetOption(<name>)
Auf Grund stetig wachsender Bildschirmauflösungen in den letzten Jahren gibt es in Windows die Möglichkeit die Skalierungseinstellungen anzupassen. Windows-Anwendungen sowie ihre Komponenten und die darin dargestellte Schrift werden an diesen Skalierungsfaktor angepasst. UWP, WPF und Windows-Forms-Anwendungen skalieren normalerweise automatisch aber Win32-Anwendungen und deren Steuerelemente im Besonderen behalten teilweise ihre Größe oder skalieren auf andere Weise.
QF-Test arbeitet standardmäßig mit physischen Bildschirmkoordinaten. Angenommen die Skalierung ist auf 125% gesetzt und eine Schaltfläche würde bei 100% Skalierung an der Position (24,40) mit einer Größe von (100,20) existieren, so wäre diese bei dieser Skalierung an Position (30,50) und hätte eine Größe von (125,25). Daraus ergeben sich folgende Konsequenzen:
Damit QF-Test mit logischen anstelle von physischen Koordinaten arbeitet, kann
Options.OPT_WIN_USE_SCALING auf true gesetzt werden. QF-Test verwendet dann den
Skalierungsfaktor des primären Monitors um die Geometrie für Komponenten und die Koordinaten für Maus-Events
anzupassen. Bei dieser Anpassung kann es je nach eingestelltem Skalierungsfaktor zu Rundungsfehlern
kommen, wenn die Koordinaten neu berechnet werden, da diese als Integerwerte gespeichert sind. Das kann dazu
führen, dass Koordinaten um 1 Pixel abweichen.
Es kann vorkommen, dass ein Ereignis auf eine Komponente ausgelöst werden soll, die gerade nicht sichtbar ist
(da sie gerade außerhalb des sichtbaren Bereiches gescrollt ist). Um auf diese Komponente ein invoke
Event abzuspielen, muss vorher die Prüfung auf Sichtbarkeit deaktiviert werden, die normalerweise ein
Bestandteil der Objekterkennung ist.
Das kann durch das Setzen von Options.OPT_WIN_TEST_VISIBILITY auf
false erreicht werden. Nach der Wiedergabe des jeweiligen Events sollte die Sichtbarkeitsprüfung wieder
aktiviert werden.
Wenn eine Anwendung via -class <class name> verbunden wird, ignoriert QF-Test standardmäßig alle
Haupt-Fenster der Anwendung, die nicht dieser Klasse entsprechen. Auf diesem Weg kann man QF-Test zum Beispiel
lediglich mit der Windows Taskbar verbinden und den Desktop und die darauf liegenden Icons komplett ignorieren,
obwohl sie im gleichen Prozess laufen.
Um dennoch alle Haupt-Fenster (toplevels) eines Prozesses zugreifbar zu machen, kann die Präferenz
"windriver.restrict.tops.to.class" auf "false" gesetzt werden.
Große Hierarchien von UI Automation Elementen können Aufnahme und Wiedergabe deutlich verlangsamen. Um dem entgegenzuwirken, begrenzt QF-Test die Anzahl der Kind-Elemente, wenn diese vom Client abgerufen werden.
Der vorgegebene Wert beträgt 100 und kann über
Options.OPT_WIN_MAX_CHILDREN angepasst werden.
Die aktuelle Implementierung des Windows-Testens enthält noch eine Reihe von Einschränkungen. Wir werden versuchen, die Funktionalität laufend zu verbessern, doch mag die eine oder andere Einschränkung noch eine Weile bestehen.
Da die Unterstützung der UI Automation vom Framework abhängt, mit dem die Anwendung entwickelt wurde, ist die Aufnahme in QF-Test eventuell nicht konsistent. Zum Beispiel kann beim Öffnen eines Dialogs ein 'Warten auf Komponente' aufgezeichnet werden oder auch nicht.
Das Testen von Anwendungen, die aus mehreren Prozessen bestehen, ist komplex und erfordert
mehrere win Clients.
Weitere Einschränkungen und noch nicht implementierte Funktionalitäten (Stand Januar 2020) sind unter anderem:
Die Windows Automation API ist beschrieben unter: https://docs.microsoft.com/en-US/windows/desktop/WinAuto/windows-automation-api-portal.
Weitere Informationen zu Mark Humphreys ui-automation Java-Bibliothek finden Sie unter https://github.com/mmarquee.
| | | | | | | Letzte Änderung: 10.9.2024 Copyright © 1999-2024 Quality First Software GmbH |
