CN104536750A - 遍历窗口对象的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遍历窗口对象的方法及装置，涉及应用测试领域，能够针对所有Android操作系统版本快速进行窗口对象的遍历。本发明的方法包括：将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中；通过所述第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程；将所述Hook模块中的第二Hook函数注入到所述当前窗口的进程中，以便截获所述当前窗口的进程，并执行所述第二Hook函数遍历所述当前窗口中的窗口对象。本发明主要应用于UI对象的遍历及测试过程中。

Description

遍历窗口对象的方法及装置

技术领域

本发明涉及应用测试领域，尤其涉及一种遍历窗口对象的方法及装置。

背景技术

随着Android系统市场占有率的增加，越来越多的开发者基于Android系统开发app(application，应用)。每款app在开发完毕后，并不能马上上线，因为该app在实际系统上使用时，可能会出现一些bug，比如在app的各个UI界面(窗口对象)在用户点击时无法响应，UI跳转时跳转失败或者逻辑错误等。因此对于APP一般在开发完成后，需要先进行UI测试，当所有APP在Android系统中的UI界面运行正常后才会正式发布。而在UI测试过程中，则采用某些工具遍历APP的窗口对象并进行测试。

传统的遍历窗口对象的方式包括：1、通过viewserver(窗口服务)遍历窗口对象，该种方案适合所有的Android版本，但是速度慢；2、通过Accessibility Service(辅助功能服务)遍历窗口对象，虽然该种方式遍历窗口对象的速度快，但是只适用于Android4.2版本之上，并且其遍历的窗口对象并不全面，对于子窗口对象可能会遗失；3、通过UIAutomator(UI自动化测试工具)遍历窗口对象，但是该测试工具也只适合Android4.2版本之上。因此，目前尚未存在一种既可以兼容各种Android操作系统版本又能够快速遍历窗口对象的实现方式。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种遍历窗口对象的方法及装置，能够针对所有Android操作系统版本快速进行窗口对象的遍历。

一方面，本发明提供了一种遍历窗口对象的方法，包括：

将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中；

通过第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程；

将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中，以便截获当前窗口的进程，并执行第二Hook函数遍历当前窗口中的窗口对象。

进一步的，通过第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程，包括：

在系统底层中调用ActivityManagerService活动管理服务对象；

在ActivityManagerService中调用成员WindowsManagerService窗口管理服务对象，获得当前窗口的进程。

进一步的，在ActivityManagerService中调用成员WindowsManagerService窗口管理服务对象，获得当前窗口的进程，包括：

调用WindowsManagerService中的GetFocusWindow函数获得当前窗口的进程。

进一步的，在将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中之前，方法进一步包括：

由mclient代理端通过ibinder通信机制调用服务端Hook模块中的第二Hook函数。

进一步的，在将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中之后，方法进一步包括：

通过ibinder通信机制在当前窗口的进程与系统进程之间进行通信。

第二方面，本发明还提供了一种遍历窗口对象的装置，包括：

第一注入单元，用于将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中；

获取单元，用于在第一注入单元注入第一Hook函数后，通过第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程；

第二注入单元，用于将Hook模块中的第二Hook函数注入到获取单元获取的当前窗口的进程中，以便截获当前窗口的进程；

执行单元，用于执行第二注入单元注入的第二Hook函数遍历当前窗口中的窗口对象。

进一步的，获取单元，包括：

第一调用模块，用于在系统底层中调用ActivityManagerService活动管理服务对象；

第二调用模块，用于在第一调用模块调用的ActivityManagerService中调用成员WindowsManagerService窗口管理服务对象，获得当前窗口的进程。

进一步的，第二调用模块用于调用WindowsManagerService中的GetFocusWindow函数获得当前窗口的进程。

进一步的，该装置进一步包括代理单元，用于在第二注入单元将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中之前，基于mclient代理端通过ibinder通信机制调用服务端Hook模块中的第二Hook函数。

进一步的，该装置进一步包括通信单元，用于在第二注入单元将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中之后，通过ibinder通信机制在当前窗口的进程与系统进程之间进行通信。

借由上述技术方案，本发明提供的遍历窗口对象的方法及装置，能够通过第一次Hook函数注入System_server，通过WindowsManagerService中的GetFocusWindow获取当前窗口；通过第二次Hook函数注入实现对该当前窗口下窗口对象的遍历。与现有技术相比，本发明能够通过两次函数注入，直接在系统进程中定位当前窗口的进程，并从该当前窗口起始逐级遍历各级窗口中的对象以及各级窗口对象的父子关系。本发明能够在不受Android操作系统版本限制的情况下，实现UI对象的快速遍历。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明提供的一种遍历窗口对象的方法流程图；

图2示出了本发明提供的另一种遍历窗口对象的方法流程图；

图3示出了本发明提供的一种遍历窗口对象的装置结构示意图；

图4示出了本发明提供的另一种遍历窗口对象的装置结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种遍历窗口对象的方法，该方法能够在系统底层通过Hook机制对窗口对象进行获取和遍历。如图1所示，该方法包括：

101、将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中。

在对APK进行UI测试时，首先要对UI中的控件、view等窗口对象进行遍历。而在遍历窗口对象之前，首先要获得APK的首界面(起始遍历的窗口)，该第一Hook函数的功能即在于获取起始遍历的当前窗口。本实施例中，将第一Hook函数注入到系统进程中并进行执行，即可以通过方法调用的方式获取起始遍历的窗口(的进程)。

在本实施例的一种实现方式中，Hook模块的名称可以形如libxHook.so。将libxHook.so中用于截获系统进程的第一Hook函数注入到系统进程中，将系统进程挂起。待Hook函数执行完毕后，继续执行系统进程。

102、通过第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程。

在注入第一Hook函数后就进入到了系统底层，在系统底层中，第一Hook函数执行的上下文(Context)环境就是系统进程的上下文环境，亦可以认为在注入第一Hook函数后，Hook函数就与系统处于统一进程中。

通常，被测APK所涉及的界面(窗口)不止一个，本步骤中获得的当前窗口通常是指测试用例规定的测试起始界面(当然，多数情况下测试起始界面就是APK的首界面)。在执行第一Hook函数获取当前窗口的进程时，可以通过进程标识(名称、ID、句柄标识、文件路径等)对当前窗口的进程识别。

103、将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中，以便截获当前窗口的进程。

在获得当前窗口的进程后，就相当于找到了遍历起始的界面，但是还未进一步查找出该界面中的对象，本实施例中的第二Hook函数的功能即在于进一步在遍历当前窗口中的窗口对象。本实施例中，将libxHook.so中的第二Hook函数注入到当前窗口进程，对当前窗口进程的截获和挂起，并通过后续步骤执行第二Hook函数，遍历窗口对象。

104、执行第二Hook函数遍历当前窗口中的窗口对象。

本实施例中所遍历的窗口对象除当前窗口中的对象外，还进一步包括对象下一级窗口中的对象，以及各级窗口中对象的父子关系。在对各级窗口的对象进行遍历、并获得对象的父子关系后，Hook机制结束。

本实施例提供的遍历窗口对象的方法，能够通过第一次Hook函数注入System_server，通过WindowsManagerService中的GetFocusWindow获取当前窗口；通过第二次Hook函数注入实现对该当前窗口下窗口对象的遍历。与现有技术相比，本实施例能够通过两次函数注入，直接在系统进程中定位当前窗口的进程，并从该当前窗口起始逐级遍历各级窗口中的对象以及各级窗口对象的父子关系。本实施例能够在不受Android操作系统版本限制的情况下，实现UI对象的快速遍历。

进一步的，作为对图1所示方法的细化及进一步扩展，本发明的另一实施例还提供了一种遍历窗口对象的方法。如图2所示，该方法包括：

201、通过Inject注入器将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中。

在本实施例中，可以通过Inject注入器将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中，但实际应用中第一Hook函数的注入方式并不仅限于此。

202、在系统底层中调用ActivityManagerService活动管理服务对象。

ActivityManagerService在Android中主要的作用有二部分：1、Activity栈管理，2、消息分发。当在Activity中调用startActivity函数时最终会通过AIDLBinder机制调用到ActivityManagerService startActivity。

所以ActivityManagerService和Activity有如下的关系：

(1)在ActivityManagerService中，有一个用来管理Activity的地方：mHistory栈，mHistory栈里存放的是服务端的Activity记录HistoryActivity。处于栈顶的就是当前处于运行状态的Activity。

(2)当应用程序启动的时候会启动一个线程ActivityThread，每个应用程序都有一个ActivityThread与之对应。

(3)ActivityThread端的Activity信息全部被存储在ActivityThread的成员变量mActivities中，在mActivities中，记录了应用程序创建的所有Activity实例记录，对应的是ActivityRecord。

203、在AMS中调用成员WindowsManagerService窗口管理服务对象，获得当前窗口的进程。

通常，ActivityManagerService中会有一个成员WindowsManagerService，该WindowsManagerService是一个用于管理APK所有应用界面的功能。

在传统的viewserver执行过程中，要通过viewserver遍历窗口对象时，需要调用窗口对象获取函数，在viewserver调用完窗口对象获取函数去WindowsManagerService维持的窗口list堆栈中获取窗口对象Windowstate后，会返回viewserver，然后再由viewserver通过外部套接字传输获取到窗口对象的所有数据。

由于WindowsManagerService维持的窗口list堆栈中，每个Windowstate对象均是一个主窗口下的所有窗口数据，比如对于一个启动的APK，该Windowstate以APK的主窗口记录主窗口的信息，基于主窗口的子窗口信息，则在该主窗口之下继续记录，即通过一个Windowstate可以获取任意激活的主窗口其本身的信息以及该窗口包含的所有子窗口的信息。因此本实施例指定进程获取到Windowstate后，即可从中获取主窗口其本身的信息以及该窗口包含的所有子窗口的信息。

在本实施例中，调用的窗口对象函数为GetFocusWindow函数获得当前窗口的进程。GetFocusWindow函数从WindowsManagerService维持的窗口list堆栈的栈顶获取Windowstate，栈顶的Windowstate表示一个活动的Activity，即窗口对象。一个打开并且显示的APK可以理解为一个活动的APK，该APK的所有子窗口，也属于该活动的Activity，因此此时获取栈顶的Windowstate，即相当于获取了包括APK所有窗口的数据结构，即可以从Windowstate这个数据结构中按窗口类以及父子关系获取所有的窗口消息。

在本实施例中，只有Android系统中出现一个活动的Activity，即可通过上述过程获取其对应的窗口对象，从而获取该窗口对象中所有的窗口消息。

204、由mclient代理端通过ibinder通信机制调用服务端Hook模块中的第二Hook函数。

205、通过注入器将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中。

mclient代理端通过ibinder通信机制与服务端进行通信，获取Hook模块中的第二Hook函数，并将该第二Hook函数注入到当前窗口的进程中。与步骤201类似的，本步骤也可以通过注入器将第二Hook函数注入到当前窗口的进程中。

步骤204、步骤205的目的在于，获取并向当前窗口进程注入第二Hook函数，从而从当前窗口起始，通过执行第二Hook函数对各级窗口中的对象进行遍历，获得各级窗口对象的父子结构关系。

进一步的，在执行完步骤205后，还可以通过ibinder通信机制在当前窗口的进程与系统进程之间进行通信，以便系统进程获得遍历得到的父子结构关系，并基于该父子结构关系对窗口对象进行测试(例如虚拟点击等)。

进一步的，作为对图1或图2所示方法的实现，本发明还提供了一种遍历窗口对象的装置，如图3所示，该装置包括：第一注入单元31、获取单元32、第二注入单元33以及执行单元34，其中，

第一注入单元31，用于将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中；

获取单元32，用于在第一注入单元31注入第一Hook函数后，通过第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程；

第二注入单元33，用于将Hook模块中的第二Hook函数注入到获取单元32获取的当前窗口的进程中，以便截获当前窗口的进程；

执行单元34，用于执行第二注入单元33注入的第二Hook函数遍历当前窗口中的窗口对象。

进一步的，如图4所示，获取单元32，包括：

第一调用模块321，用于在系统底层中调用ActivityManagerService活动管理服务对象；

第二调用模块322，用于在第一调用模块321调用的ActivityManagerService中调用成员WindowsManagerService窗口管理服务对象，获得当前窗口的进程。

进一步的，第二调用模块322用于调用WindowsManagerService中的GetFocusWindow函数获得当前窗口的进程。

进一步的，如图4所示，该装置进一步包括代理单元35，用于在第二注入单元33将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中之前，基于mclient代理端通过ibinder通信机制调用服务端Hook模块中的第二Hook函数。

进一步的，如图4所示，该装置进一步包括通信单元36，用于在第二注入单元33将Hook模块中的第二Hook函数注入到当前窗口的进程中之后，通过ibinder通信机制在当前窗口的进程与系统进程之间进行通信。

本实施例提供的遍历窗口对象的装置，能够通过第一次Hook函数注入System_server，通过WindowsManagerService中的GetFocusWindow获取当前窗口；通过第二次Hook函数注入实现对该当前窗口下窗口对象的遍历。与现有技术相比，本实施例能够通过两次函数注入，直接在系统进程中定位当前窗口的进程，并从该当前窗口起始逐级遍历各级窗口中的对象以及各级窗口对象的父子关系。本实施例能够在不受Android操作系统版本限制的情况下，实现UI对象的快速遍历。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的发明名称(如确定网站内链接等级的装置)中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种遍历窗口对象的方法，其特征在于，所述方法包括：

将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中；

通过所述第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程；

将所述Hook模块中的第二Hook函数注入到所述当前窗口的进程中，以便截获所述当前窗口的进程，并执行所述第二Hook函数遍历所述当前窗口中的窗口对象。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程，包括：

在所述系统底层中调用ActivityManagerService活动管理服务对象；

在ActivityManagerService中调用成员WindowsManagerService窗口管理服务对象，获得所述当前窗口的进程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在ActivityManagerService中调用成员WindowsManagerService窗口管理服务对象，获得所述当前窗口的进程，包括：

调用所述WindowsManagerService中的GetFocusWindow函数获得所述当前窗口的进程。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述Hook模块中的第二Hook函数注入到所述当前窗口的进程中之前，所述方法进一步包括：

由mclient代理端通过ibinder通信机制调用服务端Hook模块中的第二Hook函数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述Hook模块中的第二Hook函数注入到所述当前窗口的进程中之后，所述方法进一步包括：

通过所述ibinder通信机制在所述当前窗口的进程与所述系统进程之间进行通信。

6.一种遍历窗口对象的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一注入单元，用于将Hook模块中的第一Hook函数注入到System_server系统进程中；

获取单元，用于在所述第一注入单元注入所述第一Hook函数后，通过所述第一Hook函数截获系统进程，并在系统底层中通过方法调用获取当前窗口的进程；

第二注入单元，用于将所述Hook模块中的第二Hook函数注入到所述获取单元获取的所述当前窗口的进程中，以便截获所述当前窗口的进程；

执行单元，用于执行所述第二注入单元注入的所述第二Hook函数遍历所述当前窗口中的窗口对象。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元，包括：

第一调用模块，用于在所述系统底层中调用ActivityManagerService活动管理服务对象；

第二调用模块，用于在所述第一调用模块调用的所述ActivityManagerService中调用成员WindowsManagerService窗口管理服务对象，获得所述当前窗口的进程。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二调用模块用于调用所述WindowsManagerService中的GetFocusWindow函数获得所述当前窗口的进程。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括代理单元，用于在所述第二注入单元将所述Hook模块中的第二Hook函数注入到所述当前窗口的进程中之前，基于mclient代理端通过ibinder通信机制调用服务端Hook模块中的第二Hook函数。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括通信单元，用于在所述第二注入单元将所述Hook模块中的第二Hook函数注入到所述当前窗口的进程中之后，通过所述ibinder通信机制在所述当前窗口的进程与所述系统进程之间进行通信。