【 GUI自动化测试】GUI自动化测试(一) 环境安装与测试

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一、为什么要做GUI⾃动化

1.1 GUI⾃动化的意义

在软件测试过程中，有许多重复性的测试⽤例需要执⾏，例如对软件的各种基本功能进⾏验证。如果⼿动测试，测试⼈员需要不断地重复相同的操作步骤，这不仅耗时⽽且容易出错。⽽GUI⾃动化测试⼯具可以在短时间内快速执⾏⼤量重复的测试⽤例，并且能够始终按照预设的逻辑和步骤进⾏操作，从⽽极⼤地提⾼了测试效率。

通过GUI⾃动化测试，可以减少对⼈⼒的依赖。原本需要多名测试⼈员花费数⼩时甚⾄数天才能完成的测试⼯作，现在只需编写好⾃动化测试脚本，由⾃动化测试⼯具在规定时间内完成，这样可以将测试⼈员从繁琐的重复性⼯作中解放出来，在⼀定程度上降低了⼈⼒成本。

1.2 GUI⾃动化适⽤场景

GUI⾃动化适⽤于各种需要对图形⽤⼾界⾯进⾏重复性、⼀致性测试的场景，尤其在验证软件功能的稳定性、正确性和⽤⼾体验⽅⾯发挥着重要作⽤。

在软件开发的各个阶段，从集成测试到验收测试，它都可以帮助测试⼈员快速发现潜在问题，如界⾯元素是否正常显⽰、交互是否流畅、功能是否按预期⼯作等，从⽽确保软件质量。

GUI⾃动化可以模拟不同⽤⼾环境下的操作，测试其兼容性和稳定性。此外，在进⾏⼤规模测试时，它能显著提⾼测试效率，减少⼈⼒成本，快速提供反馈，⽀持持续集成和持续交付，加速软件开发周期。

总之，GUI⾃动化适⽤于需要⾼效、准确、重复测试GUI应⽤程序的各种场景，有助于提升软件质量、⽤⼾满意度和开发效率。需要注意的是，尽管GUI⾃动化适⽤于上述场景，但其成功依赖于界⾯元素的稳定性⸺若UI频繁变动或涉及复杂交互，维护成本可能陡增。

这个图展示了自动化测试在项目回归测试中的应用逻辑，结合软件版本迭代场景来解释：

1. 版本与功能变化

• v1.0版本：包含「功能1 ~ 功能10」，是初始版本的核心功能。
• v2.0版本：在保留「功能1 ~ 功能10」（标注为“历史功能”）的基础上，新增了「功能11 ~ 功能30」（红色框突出显示，代表新版本的新增功能）。

2. 自动化测试的作用（解决回归测试问题）
   回归测试的核心是：验证“新增/修改功能后，原有历史功能是否仍能正常工作”。

• 首先，在v1.0阶段，会为「功能1 ~ 功能10」编写自动化测试脚本（绿色文字“编写自动化测试脚本”指向v1.0，代表提前为旧功能构建自动化测试能力）。
• 当版本迭代到v2.0（新增了功能11~30）时，需要验证「功能1 ~ 功能10」这些历史功能是否受新版本影响。此时，通过自动化测试（绿色文字“自动化测试”指向v2.0的“历史功能”区域），可以快速、批量地执行原有功能的测试，无需手动重复测试，高效完成回归测试。

简言之，图中用版本迭代的场景，说明“自动化测试能高效解决‘新版本新增功能后，历史功能是否正常’的回归测试问题”。

GUI
-》graphical图形化
GUI自动化测试适用场景:界面不会频繁发生改变，交互不会过于复杂

二、为什么选择pywinauto

Pywinauto是⼀款基于Python的跨平台GUI⾃动化库，专⻔针对Windows桌⾯应⽤程序设计，其核⼼能⼒在于通过模拟⽤⼾交互⾏为（如⿏标点击、键盘输⼊）实现对窗⼝、对话框及内部控件的精准定位与操作，适⽤于⾃动化测试、批量任务处理及⽇常办公流程优化等场景。

该库通过两种底层技术（backend="win32"和backend=“uia”）适配不同框架开发的应⽤程序：

• win32模式适⽤于传统MFC、VB6等旧架构
• uia模式则⽀持现代WinForms、WPF、Qt5及浏览器等应⽤

2.1pywinauto的优势

• 基于Python: Python语言简洁易学，适合快速开发和维护。
• 跨平台支持:支持Windows 7及以上版本，兼容性良好。
• 丰富的控件支持:支持Windows原生控件（如按钮、文本框、表格)以及第三方控件（如WPF、Qt)。
• 动态查找机制:自动等待控件加载完成,无需显式等待。
• 强大的调试工具:提供pywinauto.findwindows模块，方便定位控件。
• 社区活跃:开源项目，持续更新,文档和示例丰富。

2.2 pywinauto的局限性

仅⽀持Windows：⽆法⽤于Mac或Linux平台。
对⾮标准控件⽀持有限：某些⾃定义控件可能需要额外处理。

注意：pywinauto⽀持传统Windows原⽣应⽤框架和部分跨平台框架（需在Windows运⾏），以下是⼀些⽆法使⽤
pywinauto 实现GUI⾃动化的应⽤程序分类，以及原因：

1. 基于Web的应⽤程序
   原因：pywinauto 是为本地Windows应⽤程序设计的，⽆法直接与基于浏览器的Web应⽤
   程序交互。Web应⽤程序的⾃动化通常需要使⽤如Selenium这样的⼯具。

⽰例：GoogleChrome中打开的任何⽹⻚或基于Web的企业应⽤。

2. 基于⾃定义渲染引擎的应⽤程序
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   原因：某些应⽤程序（如使⽤Flutter、ReactNative或其他跨平台框架开发的应⽤）可能使⽤
   ⾃定义的渲染引擎，这些引擎不会暴露标准的WindowsUI⾃动化接⼝（如Win32或UIA）。

⽰例：企业微信、某些使⽤Flutter开发的桌⾯应⽤。

如何分辨什么是基于Web的应⽤程序、使⽤⾃定义渲染框架的应⽤程序？这些在⽬前看起来确实很难。如何分辨是否能⽤pywinauto进⾏⾃动化测试的应⽤程序，在后⾯的“安装UI对象检查⼯具”内容中，再来讲解

三、安装pywinauto

1. 安装Python：确保已安装Python环境（推荐3.7或更⾼版本）。

pip install pywinauto==0.6.9

安装完成后，可以通过以下命令验证安装：

pip list

如果输出中包含pywinauto，则说明安装成功。

四、安装UI对象检查⼯具

在讲解selenium实现web⾃动化时，定位⻚⾯的元素是必须要的，如何进⾏元素定位？打开⻚⾯开发者⼯具，可以直接进⾏元素定位，定位到元素之后才能对指定元素进⾏⼀系列的操作，对于GUI⾃动化也是⼀样，要想对界⾯的元素进⾏操作，我们得先会“找元素”，⽽找元素我们需要⽤UI对象检查⼯具，

UI对象检查⼯具有很多，诸如Spy++、Inspect.exe、UISpy，这些⼯具基本都⻓得⼀样，且操作上基
本⽆差，上课我们统⼀使⽤UISpy⼯具来进⾏UI对象检查。

• UISpy是⼀款由微软提供的⼯具，专⻔⽤于UI⾃动化测试。它允许测试⼈员查看应⽤程序的UI⾃动化模型，包括控件树、属性和事件。UISpy特别适⽤于编写UI⾃动化脚本，因为它提供了⼀个可视化的界⾯来帮助测试⼈员选择UI元素，并且可以模拟⽤⼾对这些UI元素的操作。

是否还记得，我们在“pywinauto局限性”内容中还遗留了⼀个问题：“如何分辨是否能⽤pywinauto 进⾏⾃动化测试的应⽤程序”，在这⾥我们可以跟⼤家公开答案了，应⽤程序可以通过UI对象检查⼯具定位到元素，说明该元素的实现是⽀持传统Windows原⽣应⽤框架，⽽⽆法识别的元素则属于“不能⽤pywinauto进⾏⾃动化测试的”。

五、Python 虚拟环境的“环境隔离”核心特性

1. 左侧：Python 通用库（全局环境）
   这是系统级/全局的 Python 环境，安装了 requests、yaml、pytest、pywinauto 等库。所有不使用“虚拟环境”的项目，都会直接依赖这个全局环境的库。

2. 中间：虚拟环境（Test01 项目）
   下方说明“每个项目独有一份环境，单独来管理所需要的库”，体现了虚拟环境的核心作用：

• 虚拟环境是项目专属的“独立 Python 环境”，与全局环境、其他项目的虚拟环境完全隔离。
• 图中 Test01 的虚拟环境里，只安装了 requests 库——这说明 Test01 项目仅需要 requests，因此只需在自己的虚拟环境中安装这一个库，无需依赖全局环境的所有库，也不会受其他库（如 pytest）的版本干扰。

3. 右侧：虚拟环境（Test02 项目）
   Test02 的虚拟环境里安装了 pytest 和 pywinauto 库——这说明 Test02 项目的依赖是 pytest 和 pywinauto，它的虚拟环境与全局环境、Test01 的环境完全隔离，库的安装/版本仅服务于 Test02 自身。

核心意图：解释虚拟环境的价值
虚拟环境的本质是为每个项目打造“独立的依赖空间”，解决以下问题：

• 避免“全局环境库版本冲突”：比如项目 A 需要 requests==2.20，项目 B 需要 requests==3.0，虚拟环境可让两个项目各自用自己的版本。
• 精简依赖：项目只需安装自身需要的库，无需承载全局环境的所有依赖，更轻量、可控。

六、GUI⾃动化简单⽰例

⽰例：打开电脑⾃带记事本，输⼊内容，并保存⽂件。


第一种安装方法

第二种安装指令安装

代码：

import time
from pywinauto.application import Application# 启动应用程序
app = Application(backend="uia").start("notepad.exe")  # 这里直接赋值给app
time.sleep(3)  # 等待记事本启动# 连接到已启动的记事本
app.connect(title_re=".*Notepad")# 获取窗口
notepad = app.window(title_re=".*Notepad")# 输入文本
notepad.Document.type_keys("Hello, Pywinauto!")# 等待1秒看效果
time.sleep(1)# 关闭应用程序
notepad.close()

效果：自动写文本文件测试，自动关闭

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🚩总结