Системный подход к тестированию Android-приложений, или О чем молчали разработчики

    У каждого тестировщика рано или поздно наступает неловкий момент. Обнаружился вредный баг и его необходимо локализовать. По закону подлости баг воспроизводится нестабильно, при непонятных шагах и только на некоторых устройствах. Есть логи, но они не информативны. Разработчик занимается новой функциональностью, он не может отвлечься от текущих задач, пока не будут найдены четкие шаги воспроизведения. Менеджер ждет исправления (надо быстрее, заказчик переживает).


    Как внести ясность в такой ситуации? Некуда деваться, пора разбираться, что же там происходит «под капотом» приложения.



    Конечно, можно перечитать всю доступную документацию для разработчиков, но вряд ли это время заложено в сроки проекта. Есть путь проще и продуктивнее: узнать у разработчика, что представляет из себя та функциональность, в которой возникает баг.


    Понимая, из каких компонентов состоит приложение, вы сможете:


    • Оптимальнее проектировать тест-кейсы (добавляя проверки, которые связаны с работой компонентов приложения).
    • Увереннее локализовывать баги и понимать, что конкретно нужно проверить после их исправления.
    • Обсуждать проблемы приложения с разработчиками, не плавая в непонятных терминах.

    Предлагаю разобрать некоторые компоненты Андроид-системы и со стороны тестирования рассмотреть кейсы, которые надо проверять для них.


    Давайте сразу оговорим, что определения в статье давались тестировщиком. Они не претендуют на истину в последней инстанции и могут содержать неточности. Комментарии и аргументированные замечания приветствуются.


    В Андроиде все основано на работе процессов. Операционная система может завершить процесс, если он завис или появился новый с более высоким приоритетом. Когда пользователь видит результаты деятельности процесса, система воспринимает этот процесс как самый приоритетный. И при необходимости она будет закрывать его в последнюю очередь.


    В процессах выполняется работа компонентов. Давайте начнем разбираться с таких компонентов, как активити и фрагменты, и рассмотрим кейсы, когда система может прекратить их работу.


    Активити и фрагменты (activities and fragments)


    С точки зрения тестировщика, активити можно воспринимать как экран, на котором отображаются элементы. Приложение состоит, как минимум, из одной активити. По сути, активити — это контейнер для UI-компонентов.


    Если активити – это контейнер, то фрагменты – это UI-компоненты активити. Фрагмент тоже, в свою очередь, является контейнером для UI-компонентов.


    Есть классная аналогия с браузером (спасибо разработчикам!) для более наглядного представления о том, как между собой связаны активити и фрагменты. Представим, что у нас открыто несколько окон одного браузера. Это несколько активити внутри одного приложения.



    Внутри окна может быть открыто несколько вкладок. Это фрагменты внутри активити.



    Фрагменты работают чуть быстрее, чем активити. Но на современных устройствах разница практически неощутима. В зависимости от того, каким образом решается задача, разработчик может написать приложение только на активити или на активити с использованием фрагментов.


    Операционная система при управлении жизненным циклом приложения работает именно с активити приложения. Поэтому пока нас больше всего интересует жизненный цикл активити.


    Пользователи запускают большое количество приложений, а значит, создается много процессов с активити. Каждый запущенный процесс съедает оперативную память устройства, и ее становится все меньше. Но Андроид тщательно следит за процессами и в случае нехватки ресурсов для выполнения более приоритетной работы закрывает те, которые менее приоритетны.


    Давайте разберемся, в какой момент приложение «уязвимо» к таким решениям системы и как это может повлиять на его работоспособность.


    Жизненный цикл активити


    Для тех, кто не знал или знал, но забыл.



    Жизненный цикл активити представлен следующими состояниями:



    Теперь приведу примеры. Они покрывают основные кейсы, с которыми мы чаще всего сталкиваемся при тестировании.


    Первый запуск приложения



    При первом запуске приложения создается и загружается главная активити в приложении.
    При переходе в состояние «Resumed» активити доступна для взаимодействия с пользователем. Все замечательно, проблем нет.


    Переход с первого экрана на второй



    Шаг 1: При переходе с первого экрана на второй активити первого экрана сначала встает на паузу. В этот момент могут выполняться такие действия, как сохранение введенных данных и остановка ресурсоемких операций (например, проигрывание анимаций). Это происходит довольно быстро и неощутимо для пользователя.


    Шаг 2, 3, 4: Запускается активити второго экрана.


    Шаг 5: Останавливается активити первого экрана. Также в случае, если Андроид в этот момент пытается освободить память, активити первого экрана дополнительно может перейти в состояние «Destroyed» (то есть уничтожиться).


    Чтобы лучше понять, что из себя представляет состояние «Paused» давайте представим такую ситуацию: экран, поверх которого появился алерт. Мы не можем с ним взаимодействовать, но в то же время мы его видим.


    Возврат со второго экрана на первый



    При возврате со второго экрана на первый происходит почти то же самое, только первая активити не создается заново. Она подгружается из памяти (если, конечно, не была уничтожена системой). Вторая активити уничтожается после того, как была остановлена, так как она убирается из стека переходов.


    Сворачивание и выход из приложения



    При сворачивании приложения (например, по кнопке Home) активити останавливается.
    Важно, чтобы при разворачивании приложения активити корректно восстановилась и данные сохранились.


    На всех экранах стараемся проверять сворачивание-разворачивание приложения. Этот кейс особенно актуален на формах ввода. Согласитесь, будет обидно, если текст письма, который вы так старательно набирали, сотрется при банальном сворачивании приложения. Или форма, состоящая из множества полей, снова станет пустой.


    При выходе из приложения (по аппаратной кнопке назад) помимо шага 1 и шага 2, выполняется шаг 3. Активити уничтожается и при следующем запуске приложения создается заново.


    Поворот экрана



    Один из значимых случаев, который плодит баги — это поворот экрана. Оказывается, при повороте экрана активити проходит полный жизненный цикл. А именно уничтожается и снова создается. И так при каждом повороте. Поэтому, опять же, проверяем поворот на каждом экране.


    Поддержка горизонтальной ориентации экрана, с одной стороны, позволяет проверить корректность работы всех этапов активити, с другой стороны, значительно увеличивает количество тест-кейсов.


    Многооконный режим


    Начиная с Андроида 7 (с Андроида 6 как экспериментальная фича) стал доступен многооконный режим. Пользователи получили возможность видеть сразу несколько приложений на экране одновременно. При этом только то приложение, с которым пользователь сейчас взаимодействует, находится в состоянии «Resumed». Остальные устанавливаются в состояние «Paused».


    Don’t keep activities (Не сохранять действия)



    Надо ли проверять полный жизненный цикл активити, если приложение не поддерживает поворот экрана? Конечно, надо.


    Если оперативная память давно не чистилась, ее не очень много, и в параллели с вашим приложением было запущено какое-нибудь ресурсоемкое приложение (например, PokemonGo), то шанс, что Андроид решит «прибить» процесс с вашей активити при переключении на другое приложение, возрастает.


    Как проверить корректность работы приложения вручную, если оно не поддерживает поворот экрана? Довольно просто: установить галку «don’t keep activities» в настройках разработчика и перезапустить приложение.


    В этом случае эмулируется ситуация, когда памяти не хватает и Андроид уничтожает все активити, с которыми пользователь сейчас не взаимодействует, оставляя только ту, что сейчас активна.


    Это не значит, что галка должна всегда быть включенной при тестировании, но периодически смотреть приложение с опцией «don’t keep activities» полезно, чтобы пользователи со слабыми устройствами не сильно страдали и не ругали нас.


    Broadcast receiver (широковещательный приемник)


    Для обработки внешних событий используется компонент Broadcast receiver. Приложение может подписываться на события системы и других приложений. Андроид доставляет событие приложению-подписчику, даже если оно не запущено, и таким образом, может «мотивировать» его запуск.


    При тестировании нам важно понимать, какие ожидаются события и как они обрабатываются.


    Например, в коде заранее было прописано, что приложение ждет сообщение от конкретного номера и имеет доступ к смс. Когда пользователю придет секретный код, то Broadcast receiver получит уведомление и в поле подтверждения операции будет введен смс-код.


    Сервисы (Services)


    Еще одна очень важная вещь в Андроиде — это сервисы. Они нужны для выполнения фоновых задач. При этом приложение не обязательно должно быть открыто пользователем в этот момент.


    У сервисов есть несколько режимов работы. Пользователь может видеть, что сервис запущен, а может и совершенно не замечать его.


    Если вы услышали волшебное слово «сервис» от разработчика, не поленитесь, выясните, какую логику работы заложили в него:


    • Что делает сервис и в каком виде проявляет себя?
    • Как ведет себя сервис, когда приложение не активно?
    • Восстанавливается ли сервис после прерывания (входящего звонка, перезапуска телефона)?

    Тут основной совет при проектировании тестовых сценариев — это обдумать пользовательские кейсы, когда работа сервиса может прерваться или начать конфликтовать с работой другого сервиса. Самые коварные ситуации: когда работа сервиса начинается, а пользователь этого не ждал. В этом случае полезно выяснить, что может спровоцировать запуск сервиса.


    Самые простые и безобидные — это сервисы без дополнительных параметров. При ручном тестировании мы чаще всего не замечаем их работу. Например, если нужно отправить данные в систему аналитики, то для этой задачи нередко используют именно такие сервисы.


    Еще один тип сервисов это sticky-сервисы. Если работа такого сервиса внезапно завершится, то спустя какое-то время sticky-сервис «возродится». Примечательно, что с каждым разом период до «возрождения» увеличивается, чтобы он меньше мешал работе системы. В некоторых приложениях примером sticky-сервиса может быть скачивание файлов на устройство. Возможно, вы замечали, если в «шторке» сбросить закачку, то спустя какое-то время она может восстановиться и продолжить скачивать файлы.


    Самые важные сервисы — те, работу которых пользователь «ощущает» на себе и она для него важна. Они называются foreground-сервисы, и у них обязательно есть нотификация в «шторке», которую пользователь не может закрыть. Система их будет уничтожать в последнюю очередь, так как приоритет у таких сервисов самый высокий.


    Например, музыкальный плеер. Если свернуть приложение и даже закрыть его, то плеер продолжает играть, пока пользователь не поставит его на паузу или не закроет. Или пока другое приложение или система не приостановит его работу. В частности, для музыкального плеера вариантов может быть много: входящий звонок, другое музыкальное приложение, звуковая нотификация.


    Раз речь зашла о музыкальных плеерах, то стоит отметить такое понятие, как аудиофокус.


    Аудиофокус


    Представим, что при запуске нескольких аудиоплееров, они все будут играть одновременно. Вряд ли это кому-то понравится. Тут на помощь приходит аудиофокус, который запрашивается приложением у системы. В случае обычного запроса аудиофокуса система как бы оповещает все запущенные приложения: «Сейчас другое приложение будет говорить, помолчите, пожалуйста». Забавно, но это происходит именно в формате просьбы.



    Если ваше приложение не очень вежливое, то оно спокойно может проигнорировать запрос. Наша задача – проверять эти ситуации.


    Компромиссный режим запроса аудиофокуса называется «временным перехватом аудиофокуса». Это значит, что вашему приложению вернется аудиофокус, когда прервавшее его подаст системе сигнал, что аудиофокус освобожден.


    Еще один вид запроса аудиофокуса — это «duck». Он просит остальные приложения не молчать, а уменьшить громкость наполовину пока воспроизводится звук запросившего фокус приложения. Например, такой запрос используется при проигрывании звука нотификации о новом сообщении в мессенджере.


    Тестирование аудиофокуса очень важно, т.к. здесь все завязано на совести разработчиков и система не принимает особого участия в разрешении конфликтов. Ну а если баг все-таки вылезет к пользователям, то не сомневайтесь, они быстро вам об этом сообщат.


    На этом, пожалуй, пока можно закончить. Конечно, есть еще много деталей и нет необходимости учитывать абсолютно все при тестировании. По моему опыту, тестировщику необходимо понимать из чего состоит приложение и как оно работает. Это дает возможность анализировать непростые баги, которые возникают на пересечении бизнес-логики приложения и особенностей работы операционной системы. Особенно если дело касается Андроида.


    P.S. Во время написания статьи у нас возник спор. Как думаете вы, к какому роду относится слово "Активити"?

    К какому роду относится слово «Активити»?

    Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

    MobileUp 70,14
    Мобильная разработка повышенной сложности
    Поделиться публикацией
    Комментарии 18
    • –1

      Инстанс Активити запустился, он отобразил фрагменты.
      Активити свернулось, оно теперь не доступно пользователю.
      Активити получила данные, она способна их обработать.


      Все варианты не вызывают особого диссонанса. Но проголосовал за "Оно"

      • 0

        Это оно тебя заставило ;)

        • 0

          Их много — значит они

          • 0

            В первом примере он относится к инстансу, а не к активити.

            • 0

              Да, это была больше шутка, чем серьезный довод.
              А статья, я считаю, выше всяких похвал

          • 0
            Активити — Активность — какая-то. Значит она.
            • 0
              Спасибо за статью! Просто и понятно)
              • 0
                Велкам :) Рада быть полезной!
              • 0
                А если приложение хоть иногда общается с интернетом, то тут нужны кейсы и с пропаданием связи, и с подменой адреса (не знаю как правильно назвать — например, авторизация на сайте в бесплатном WiFi), и с низкой скоростью (закончился безлимит и скорость теперь 64Кб/с)
                • 0
                  Да, статья про тестирование сетевых состояний намного интереснее была бы.
                  • 0
                    Согласна с вами, что подключение к интернету в мобильных приложениях — это целое поле работы для тестировщиков.

                    Но боюсь, если я начала бы раскрывать эту тему, то статья получится слишком длинной. А читателя перегружать нехорошо :)
                    Раз эта тема актуальна, то попробуем ее раскрыть в отдельной статье.
                  • –2
                    Фрагменты работают чуть быстрее, чем активити. Но на современных устройствах разница практически неощутима.
                    Помните анекдот про мальчика, который хотел в Советский Союз? Вот я тоже хочу на эти легендарные «современные устройства».
                    Многооконный режим
                    … При этом только то приложение, с которым пользователь сейчас взаимодействует, находится в состоянии «Resumed». Остальные устанавливаются в состояние «Paused».
                    Смотрим цитату выше и задаёмся вопросом: если на 80286-м в SimCity спокойно работали окна (именно окна, в современном понимании) карты, миникарты с динамической статистикой и так далее — то почему сейчас это недопустимо? Я не могу даже помыслить набирать текст, глядя шоу на youtube или параллельно общаться с кем-нибудь?
                    Представим, что при запуске нескольких аудиоплееров, они все будут играть одновременно. Вряд ли это кому-то понравится.
                    А щито поделать? Вот хочется врубить эмбиент, а поверх (когда/если надо) — выводить иной звук. Но не сбрасывать эмбиент.

                    Реальный юзкейс: AMD K7 2300+, 256Mb RAM, по-моему тогда ещё на GeForce 2 MX200 32Mb (хотя может тогда уже и обновился), Win XP — спокойно шла GTA SA под музыку из WinAMP 2.67, расширяя возможности местных радиостанций.
                    • 0
                      Спасибо за комментарий.

                      Попрошу вас обратить внимание на заголовок и содержание статьи.
                      Конкретизируйте, если несложно, как ваши вопросы связаны с мобильной операционной системой Android?
                      • 0
                        С того, что от вашего понимания мобильности мои юзкейсы не меняются.
                        И меня весьма огорчает невозможность даже клавиатуру нормально использовать, не говоря уж об иных привычных вещах.

                        И, кстати, возгуглите GTA SA в гугл-плее.
                    • 0

                      А помните как в GTA с требованиями


                      • 1.2GHz Intel Celeron
                      • 128 MB of RAM
                      • 8 speed CD drive
                      • 915 MB of free hard disk space
                      • 32 MB video card with DirectX 9.0
                      • Sound Card
                      • Keyboard
                      • Mouse

                      писали то самое легендарное "Потрачено"?

                      • 0
                        Не просто помню, а, можно сказать, сам писал.

                        + 1.2GHz Intel Celeron — да, у меня было в 2 раза мощнее.
                        + 128 MB of RAM — это для 2k, не?
                        = 32 MB video card with DirectX 9.0 — Значит это было ещё до апгрейда.
                        • 0

                          Но самая круть была GTA2.
                          Эх времена-то были!
                          А теперь Android уже Windows обогнал по популярности в мире.

                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                    Самое читаемое