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微软UI自动化测试的技术演变

  MSAA

  MSAA的全称是Microsoft Active Accessibility。这是类似DCOM技术。技术模型是这样的,UI程序可以暴露出一个Interface,方便另一个程序对其进行控制。MSAA技术的初衷是为了方便残疾人使用Windows 程序。比如盲人看不到窗口,但是盲人可以通过一个USB读屏器连接到电脑上, 读屏器通过UI程序暴露出来的这个Interface,就可以获取程序信息,通过盲文或者其它形式传递给盲人。

  MSAA提供了如此方便的功能, UI自动化测试自然可以借用这项技术。MSAA暴露出来的Interface叫做IAccessible。测试程序和目标UI程序互操作流程如下:

  1. 测试程序调用Windows API: AccessibleObjectFromWindow,传入目标UI程序HWND。

  2. AccessibleObjectFromWindow函数向UI程序发送WM_GETOBJECT消息。

  3. UI程序创建实现了IAccessible的内部类,然后通过LresultFromObject API把IAccessible 接口返回给测试程序。

  4. 测试程序拿到IAccessible接口,开始调用IAccessible接口函数操作测试目标。

  IAccessible接口里面的几个关键函数是:

  IAccessible::get_accChild/ IAccessible::get_accParent通过这两个函数,调用者可以浏览目标程序的窗口关系树,定位到UI元素。

  IAccessible::accLocation/I Accessible::accHitTest读取和分辨目标元素的屏幕位置。

  IAccessible::accName/ I Accessible:: accSelect读取元素的名字,对UI元素进行指定的操作,比如选取Listbox里面的某一项等等。

  IAccessible::accValue 开发人员可以自定义value属性的实现。比如针对折线图控件,开发人员可以在accValue中返回折线的坐标数列。

  MSAA的理念类似于test hook。 通过主动让UI程序暴露一个接口来让调用者控制。在具体使用中,测试人员往往是结合MSAA和Win32 API操作,取长补短。一方面对于UI元素丰富的属性,比如style,钩选状态,是否最大化和模拟用户输入等,继续采用Win32 API。另一方面用MSAA的优势来弥补Win32 API的一些不足,比如:

  由于MSAA有自己的get_accChild方法,使其控件树关系并不一定要和Win32 HWNDd关系对应一致。对于自绘窗口,虽然说只有一个HWND,但是开发人员可以通过实现IAccessible接口来实现逻辑上的层次关系。比如Excel中就可以通过IAccessible把多个cell的子IAccessible接口暴露给调用者。

  IAccessible的实现是由开发者提供,开发者可以灵活地根据实际情况决定方法的实现。比如前面提到了折线图控件可以返回坐标数列。对于.NET WinForm, 微软在Framework中就提供了IAccessible的默认实现,这样在具体实现中,就可以处理.NET动态维护HWND的细节等等。

  针对MSAA的工具也有很多,比如AccExplorer(图二)可以像Spy++一样对指定程序进行控件的树形浏览,检查MSAA属性等。

  图二: AccExplorer

  如果您是开发人员, 对于unmanaged UI程序的MSAA实现,参考MSDN中关于WM_GETOBJECT的说明返回IAccessible interface就可以了。对于managed程序, 实现方法更简单, 现成的例子可以参考:

  Control..::.ControlAccessibleObject Class

  How to create accessible controls by using Visual Basic .NET or Visual Basic 2005

  对于测试程序如何直接获取并使用IAccessible接口,并非本系列重点,所以并不提供更多介绍。在后面的文章中, 会介绍如何隐含使用IAccessible和MSAA。

  MSAA也有自身的缺点:

  1. 虽然说MSAA基于COM技术, 但IAccessible并不是一个COM标准接口。 比如使用者不需要调用CoInitialize即可使用,也无法通过QueryInterface进一步获取更多的自定义接口。这局限了MSAA所能提供的功能。

  2. IAccessible接口的定义有缺陷。里面不少方法是可有可无的,但是又缺少一些支持UI自动化的关键方法。 比如它提供了accSelect支持控件的选取,但是却没有类似accExpand这样的方法支持树状控件的展开等。

  关于MSAA和UI自动化的更多渊源,MSAA设计理念,现状和缺陷,可以参考微软早期的一篇名为What is UI Automation的文章。

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