　　两年没Coding了，终于在换新公司之后可以重新把Code捡起来，很庆幸有公司可以给我这个机会做自动化测试工具开发。接收的第一份任务就是做Windows平台上一款产品的最动化BVT测试，测试技术主要是用微软提供的自动化测试框架UIA，因而就从网上找了很多博客看了下，并自己重新总结了一下，希望自己不要忘记同时也记录一下自己的工作学习过程。

1. UI Automation Introduction

1.1 Overview

UI Automation是Microsoft .NET 3.0框架下提供的一种用于自动化测试的技术，是在MSAA基础上建立的，MSAA就是Microsoft Active Accessibility。UI Automation在某些方面超过了MSAA，UI自动化提供了Windows Vista中，微软Windows XP的全部功能，和Windows Server 2003。

在UI Automation中，所有的窗体、控件都表现为一个AutomationElement， AutomationElement 中包含此控件或窗体的属性，在实现自动化的过程中，我们通过其相关属性进行对控件自动化操作。对于UI用户界面来说，所有显示在桌面上的UI，其实际是一个UI Tree，根节点是desktop。我们可以使用UI Spy或者是SPY++来获得Window和Control的相关信息。在UI Automation里，根节点表示为AutomationElemnet.RootElement. 通过根节点，我们可以通过窗体或控件的Process Id、Process Name或者Window Name找到相应的子AutomationElement，例如Dialog、Button、 TextBox、Checkbox等标准控件，通过控件所对应的Pattern进行相关的操作。

1.2 UI Automation structure

如下图所示：

1．在服务端由UIAutomationProvider.dll和UIAutomationTypes.dll提供。

2．在客户端由UIAutomationClient.dll和UIAutomationTypes.dll提供。

3．UIAutomationCore.dll为UI自动化的核心部分，负责Server端和Client端的交互。

4．UIAUtomationClientSideProvides.dll为客户端程序提供自动化支持。

1.3 UI Automation Properties

Control Tree of the AutomationElement：

在UI Automation控件树中，根节点为Desktop window, 其他运行在用户桌面的窗体都作为Desktop window的子节点。

如下图所示：

Desktop window可通过AutomationElement.RootElement属性获取，子节点中的窗体或对话框可通过

AutomationElement.RootElement.FindAll(TreeScope.Descendants, condition)

或
AutomationElement.RootElement.FindFirst(TreeScope.Descendants, condition)来获取。

AutomationElement property：

在UI Automation中有如下几个重要属性：

1. AutomationIdProperty: 通过AutomationId来查找AutomationElement。

2. NameProperty：通过控件的Name属性来查找AutomationElement。

3. ControlType：通过控件的类型来查找AutomationElement

4. AutomationId: 唯一地标识自动化元素，将其与同级相区分。

5. Name: WPF 按钮的 Content 属性、Win32 按钮的 Caption 属性以及 HTML 图像的 ALT 属性都映射到 UI 自动化视图中的同一个属性 Name。

注：PropertyCondition类是用来对相关属性进行条件匹配，在控件树中查找控件时，可以通过最佳匹配来找到相应的控件。

2. UI Control Pattern

UIA大概一共定义了38种pattern，代表了常用的控件行为，他们也会提供一些具体的功能性的属性。对于UIA Provider来说，所做的事情就是定义控件相关的行为，找到该行为对应的模式，并实现该模式；对于client而言，即访问相关的方法和属性，来实现自动化。MS提供的常用控件Pattern主要包括以下：

1	DockPattern
2	ExpandCollapsePattern
3	GridPattern
4	GridItemPattern
5	InvokePattern
6	MultipleViewPattern
7	RangeValuePattern
8	ScrollPattern
9	ScrollItemPattern
10	SelectionPattern
11	SelectionItemPattern
12	TablePattern
13	TableItemPattern
14	TextPattern
15	TogglePattern
16	TransformPattern
17	ValuePattern
18	WindowPattern

2.1 DockPattern

DockPattern用于操作可停靠容器控件，我们最熟悉的VS2005/2008中的ToolBox，Solution Explorer都可以设置不同的DockPosition，使用DockPattern的前提为控件支持DockPattern。 DockPattern中的DockPosition有六个枚举变量，即Bottom、Left、Right、Top、Fill和None。如果控件支持DockPattern，则可以获取相对应的DockPosition以及设置控件的DockPosition。

2.2 ExpandCollapsePattern

表示以可视方式进行展开（以显示内容）和折叠（以隐藏内容）的控件。例如ComboBox控件支持ExpandCollapsePattern。ExpandCollapsePattern有两个主要方法：

Expand()方法：隐藏 AutomationElement 的全部子代节点、控件或内容。

Collapse()方法：显示 AutomationElement 的全部子节点、控件或内容。

2.3 InvokePattern

InvokePattern是UIA中最常用的Pattern之一，WPF和Winform中的button控件都支持InvokePattern。

对InvokePattern的Invoke()方法的调用应立即返回，没有出现阻止情况。但是，此行为完全依赖于 Microsoft UI 自动化提供程序实现。在调用 Invoke() 会引起阻止问题（如Winform中的模式对话框，但是WPF中的对话框的处理方式和winform不同，所以可以使用Invoke()方法来操作WPF中的模式对话框，因为WPF中的模式对话框不会出现阻止的问题）的情况下，要调用此方法，则需要另起线程来操作。

2.4 ValuePattern

ValuePattern是UI Automation中最常见的Pattern之一，Winform和WPF的TextBox控件都支持ValuePattern。

ValuePattern的一个重要的方法是SetValue，在允许调用 SetValue 之前，控件应将其 IsEnabledProperty 设置为 true 并将其 IsReadOnlyProperty 设置为 false。

通过ValuePattern的Current属性可以获得控件的value和IsReadOnly属性。

实现 Value 控件模式时，请注意以下准则和约定：

如果任何项的值是可编辑的，则诸如 ListItem 和 TreeItem 等控件必须支持 ValuePattern，而不管控件的当前编辑模式如何。如果子项是可编辑的，则父控件还必须支持 ValuePattern。

2.5 WindowPattern

WindowPattern 控件模式用于支持在传统的图形用户界面 (GUI) 内提供基于基本窗口的功能的控件。必须实现此控件模式的控件的示例包括顶级应用程序窗口、多文档界面 (MDI) 子窗口、大小可调的拆分窗格控件、模式对话框以及气球状帮助窗口。可以使用WindowPattern来对window进行操作，例如验证window是否激活，是否最大化、最小化、正常模式以及关闭window等。

2.6 SelectionItemPattern

支持SelectionItemPattern的控件有ListView、ListBox、RadioButton、GridView等。

1.SelectionItemPattern的三个重要方法：

1.AddToSelection：将当前元素添加到所选项的集合。

2.RemoveFromSelection: 从选定项的集合中移除当前元素。

3.Select: 取消所有已选中的项，然后选择当前元素。

2.SelectionItemPattern的Current属性
可通过Current属性的IsSelected属性来判断AutomationElement是否被selected.

2.7 TogglePattern

支持TogglePattern的控件有CheckBox，TreeView中的button控件等。

TogglePattern的方法

Toggle方法用于操作可以循环通过的一组状态并在设置后保持某种状态。

TogglePattern属性

Current属性中的ToggleState有如下三种状态：

1.On

2.Off

3.Indeterminate

2.8 GridPattern

支持GridPattern的最常见的控件为GridView，在WPF中使用ListView和GridView组合即可得到相应的GridView。

GridPattern的方法

GetItem：此方法有两个参数，即DataGrid的Row和Column。

通过GridPattern的GetItem方法可以获取DataGrid中的某个确定的单元格，进而对单元进行操作。

对单元格的操作主要有以下几个方面：

1.编辑单元个中的数据。

2.获取单元格中的数据。

3.获取单元格中嵌套的AutomationElement（一般使用与自定义控件中）。

GridPattern的属性

GridPattern的Current属性中有如下两个属性：

1.RowCount属性：GridPattern二维表格的行数。

2.ColumnCount属性：GridPattern二维表格列数。

2.9 ScrollPattern

ScrollPattern是用来操作控件的滚动条，目前支持ScrollPattern的控件有ListBox，ListView，GridView，TreeView.

ScrollPattern主要方法

1.Scroll 水平和垂直滚动内容区域的可见区域滚动， Scroll有两个参数，其类型为ScrollAmount枚举类型。

2.ScrollHorizontal 按指定的 ScrollAmount 水平滚动内容区域的当前可见区域滚动。

3.ScrollVertical 按指定的 ScrollAmount 垂直滚动内容区域的当前可见区域滚动。

ScrollPattern属性

1.VerticallyScrollable 属性用于判定是否可以垂直滚动。

2.HorizontallyScrollable 属性用于判定是否可以水平滚动。

3.HorizontalScrollPercent 获取当前水平滚动条的位置。

4.VerticalScrollPercent 获取当前垂直滚动条的位置。

3. UI Automation Tips

　　1. 启动被测试的程序

Process p = Process.Start(@"E:/Project/WinFormTest/WinFormTest/bin/Debug/WinFormTest.exe");

　　2. 自动化根元素

AutomationElement aeDeskTop = AutomationElement.RootElement;

　　3. 获得对主窗体对象的引用

AutomationElement aeForm = AutomationElement.FromHandle(p.MainWindowHandle);

if (null == aeForm)

{

Console.WriteLine("Cannot find the WinFormTest from.");

}

　　4. 找到第一次出现的Button控件

AutomationElement aeButton = aeForm.FindFirst(TreeScope.Children, new PropertyCondition(AutomationElement.NameProperty, "button1"));

　　5. 多条件查找

var btnCondition = new AndsCondition(

new PropertyCondition(AutomationElement.ControlTypeProperty, ControlType.Button),

new PropertyCondition(AutomationElement.NameProperty, "ok"));

查找最好使用AutomationID, ProcessID一般每次都不固定。

　　6. 找到所有的TextBox控件

AutomationElementCollection aeAllTextBoxes = aeForm.FindAll(TreeScope.Children, new PropertyCondition(AutomationElement.ControlTypeProperty, ControlType.Edit));

　　7. 通过ValuePattern设置TextBox1的值

ValuePattern vpTextBox1 = (ValuePattern)aeTextBox1.GetCurrentPattern(ValuePattern.Pattern);

vpTextBox1.SetValue("30");

　　8. 通过InvokePattern模拟点击按钮

InvokePattern ipClickButton1 = (InvokePattern)aeButton.GetCurrentPattern(InvokePattern.Pattern);

ipClickButton1.Invoke();

　　9. 获取textbox中的值

string result = (string)aeTextBox.GetCurrentPropertyValue(ValuePattern.ValueProperty);

　　10. 实现关闭被测试程序

WindowPattern wpCloseForm = (WindowPattern)aeForm.GetCurrentPattern(WindowPattern.Pattern);

wpCloseForm.Close();

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