XCUITest: คืออะไร วิธีการทำงาน และการทดสอบ UI iOS

XCUITest คืออะไร

XCUITest คือเฟรมเวิร์กการทดสอบ UI ที่เผยแพร่โดย Apple ใน Xcode 7 (ปี 2015) มันแทนที่ UI Automation (UIA) และกลายเป็นเครื่องมือมาตรฐานสำหรับการทดสอบอินเทอร์เฟซอัตโนมัติบนแพลตฟอร์มของ Apple XCUITest ถูกรวมเข้ากับ XCTest อย่างสมบูรณ์ — เฟรมเวิร์กการทดสอบแบบครบวงจรของ Apple

ความแตกต่างจากการทดสอบหน่วยของ XCTest

ไม่เหมือนกับการทดสอบหน่วยที่ตรวจสอบตรรกะในระดับคลาสและเมธอด XCUITest จะทดสอบ อินเทอร์เฟซผู้ใช้ ผ่านการจำลองการกระทำ การทดสอบทำงานในกระบวนการที่แยกจากแอปพลิเคชันและโต้ตอบกับมันผ่าน Accessibility API — ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแยกส่วนและความน่าเชื่อถือ

ข้อดีของแนวทางดั้งเดิม

XCUITest ไม่จำเป็นต้องติดตั้งเซิร์ฟเวอร์ของบุคคลที่สาม (ต่างจาก Appium) หรือไลบรารีเพิ่มเติมสำหรับการโต้ตอบกับอุปกรณ์ ทุกสิ่งที่จำเป็นมีอยู่ใน Xcode แล้ว ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้ดีที่สุดกับ iOS เวอร์ชันใหม่และการเข้าถึงท่าทางและการควบคุมใหม่ได้ทันที

สถาปัตยกรรมของ XCUITest และ XCTest

สถาปัตยกรรมของ XCUITest สร้างขึ้นบนสองคลาสหลัก: XCUIApplication — แอปพลิเคชันที่ทดสอบได้ซึ่งเปิดอยู่ และ XCUIElement — องค์ประกอบอินเทอร์เฟซ ตัวรันการทดสอบ XCTest จะจัดการวงจรชีวิตของการทดสอบ: setUp, เมธอดทดสอบ, tearDown XCUITest ทำงานเป็นกระบวนการแยกที่ควบคุมแอปพลิเคชันผ่านสะพานการช่วยเหลือและการเข้าถึง

ลำดับชั้นขององค์ประกอบ

แต่ละองค์ประกอบ UI แสดงด้วยออบเจ็กต์ XCUIElement ซึ่งมีเมธอดสำหรับสอบถามสถานะ (exists, isHittable, label, value) และการกระทำ (tap, pressForDuration, swipeUp, typeText) องค์ประกอบถูกจัดระเบียบเป็น ลำดับชั้น ผ่านห่วงโซ่การสอบถาม: app.buttons[].staticTexts[].tables[] ซึ่งช่วยให้ค้นหาองค์ประกอบใดๆ บนหน้าจอได้อย่างยืดหยุ่น

การช่วยเหลือและการเข้าถึงและตัวระบุตำแหน่ง

XCUITest ใช้แอตทริบิวต์การช่วยเหลือและการเข้าถึงเพื่อระบุองค์ประกอบ: accessibilityIdentifier — ตัวระบุเชิงโปรแกรม และ accessibilityLabel — คำอธิบายสำหรับ VoiceOver แนะนำให้ตั้งค่า accessibilityIdentifier ในโค้ดของแอปพลิเคชัน — ซึ่งจะทำให้การทดสอบมีความเสถียรโดยไม่ขึ้นกับการแปลภาษาและเลย์เอาต์

การเขียนการทดสอบ UI ด้วย XCUITest

การทดสอบ XCUITest เขียนด้วย Swift โดยใช้ไวยากรณ์ของ XCTest แต่ละคลาสทดสอบสืบทอดจาก XCTestCase และมีเมธอดที่ขึ้นต้นด้วย test ในเมธอด setUp แอปพลิเคชันจะถูกเปิดด้วยการกำหนดค่าที่จำเป็น และใน tearDown จะทำการล้างข้อมูลและสิ้นสุดเซสชัน

สถานการณ์การทดสอบพื้นฐาน

การทดสอบทั่วไป: ค้นหาองค์ประกอบ → ดำเนินการ → ตรวจสอบผลลัพธ์ การค้นหาองค์ประกอบทำผ่านการสอบถามย่อยของ XCUIElementQuery: app.buttons["loginButton"], app.textFields["email"] การกระทำ: .tap(), .typeText("text"), .swipeUp() การตรวจสอบ: XCTAssertTrue(element.exists) หรือ XCTAssertEqual(element.label, "expected")

import XCTest

class LoginTests: XCTestCase {
    let app = XCUIApplication()

    override func setUp() {
        continueAfterFailure = false
        app.launch()
    }

    func testLoginWithValidCredentials() {
        let emailField = app.textFields["emailInput"]
        emailField.tap()
        emailField.typeText("user@test.com")

        let passwordField = app.secureTextFields["passwordInput"]
        passwordField.tap()
        passwordField.typeText("password123")

        app.buttons["loginButton"].tap()

        let homeLabel = app.staticTexts["homeTitle"]
        XCTAssertTrue(homeLabel.exists)
    }
}

การรอคอยและการซิงค์

XCUITest รองรับการรอคอยแบบชัดเจนผ่าน XCTWaiter และเพรดิเคต NSPredicate ตัวอย่างเช่น การรอให้องค์ประกอบปรากฏภายใน 5 วินาที: XCTWaiter().wait(for: [expectation], timeout: 5) แตกต่างจาก Detox ตรงที่ XCUITest ไม่มีการซิงค์อัตโนมัติกับคำขอเครือข่าย

// รอให้องค์ประกอบปรากฏพร้อมหมดเวลา
let expectedElement = app.staticTexts["welcomeMessage"]
let existsPredicate = NSPredicate(format: "exists == true")
let expectation = XCTNSNotificationExpectation(object: expectedElement)
let result = XCTWaiter().wait(
    for: [expectation], timeout: 5
)
XCTAssertEqual(result, .completed)

คุณสมบัติขั้นสูงของ XCUITest

XCUITest รองรับการทดสอบสถานการณ์ที่ซับซ้อน: ท่าทางสัมผัสหลายจุด การแจ้งเตือนแบบพุช Deep Links, SFSafariViewController และการโต้ตอบระหว่างแอปพลิเคชัน Siri Intents ก็สามารถทดสอบผ่าน XCUITest ได้โดยใช้การจำลอง Siri Remote

การทดสอบท่าทาง

XCUITest รองรับท่าทางยอดนิยมทั้งหมด: tap, doubleTap, pressForDuration, swipeUp/Down/Left/Right, pinch, rotate, twoFingerTap สำหรับสถานการณ์ที่ซับซ้อน จะใช้ XCUIGesture พร้อมพิกัดและระยะเวลาที่กำหนดเอง ซึ่งช่วยให้ทดสอบท่าทางที่กำหนดเอง เช่น การวาดหรือการลากและวาง

การสกัดกั้นคำขอเครือข่าย

เริ่มตั้งแต่ Xcode 12, XCUITest รองรับ การสกัดกั้นคำขอเครือข่าย ผ่าน XCTestExpectation และ URLProtocol ซึ่งช่วยให้ทดสอบแอปพลิเคชันในโหมดออฟไลน์หรือด้วยการตอบสนองของเซิร์ฟเวอร์จำลองโดยไม่ต้องแก้ไขโค้ดแอปพลิเคชัน

XCUITest ใน CI/CD

XCUITest ทำงานในสภาพแวดล้อม CI ผ่าน xcodebuild ด้วยแฟลก test สำหรับการดำเนินการแบบขนานบนหลาย simulator จะใช้ xcodebuild -testPlan พร้อมการกำหนดค่าการดำเนินการแบบขนานในสคีมาของ Xcode GitHub Actions, Bitrise และ Jenkins มีการสนับสนุนในตัวสำหรับ XCUITest

การกำหนดค่าสำหรับ CI

สำหรับ CI จำเป็นต้องกำหนดค่าการเซ็นชื่อโค้ด โพรไฟล์การจัดเตรียม และระบุปลายทาง (simulator หรืออุปกรณ์) การทดสอบ iOS บน simulator ไม่จำเป็นต้องใช้ใบรับรอง สำหรับอุปกรณ์จริง จำเป็นต้องมี การเซ็นชื่ออัตโนมัติ ผ่าน Xcode Cloud หรือ Fastlane

# รัน XCUITest บน simulator ผ่าน xcodebuild
xcodebuild test \
  -project MyApp.xcodeproj \
  -scheme MyApp \
  -destination 'platform=iOS Simulator,name=iPhone 15,OS=17.5' \
  -resultBundlePath ./TestResults \
  -parallel-testing-enabled YES \
  -parallel-testing-worker-count 4

การทดสอบการช่วยเหลือและการเข้าถึงด้วย XCUITest

XCUITest เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับ Accessibility API ของ Apple เนื่องจากการค้นหาองค์ประกอบขึ้นอยู่กับแอตทริบิวต์การช่วยเหลือและการเข้าถึง การทดสอบการช่วยเหลือและการเข้าถึง ไม่เพียงแต่เป็นวิธีในการค้นหาองค์ประกอบ แต่ยังเป็นวิธีในการตรวจสอบการเข้าถึงแอปพลิเคชันสำหรับผู้ที่มีความพิการอีกด้วย XCUITest สามารถตรวจสอบ accessibilityLabel, traits และ hints

การตรวจสอบ VoiceOver

VoiceOver คือโปรแกรมอ่านหน้าจอของ Apple สำหรับผู้ใช้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็น XCUITest ช่วยให้ตรวจสอบ: accessibilityLabel — องค์ประกอบถูกอธิบายด้วยข้อความที่ชัดเจนหรือไม่, accessibilityTraits — ประเภทขององค์ประกอบตรงกันหรือไม่ (ปุ่ม, หัวเรื่อง, รูปภาพ) และ accessibilityHint — ให้คำแนะนำเกี่ยวกับผลลัพธ์ของการกระทำหรือไม่ การตรวจสอบเหล่านี้จำเป็นสำหรับการเผยแพร่ใน App Store และ XCUITest จะทำให้เป็นอัตโนมัติซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบการถดถอย

การตรวจสอบการช่วยเหลือและการเข้าถึงอัตโนมัติ

เริ่มตั้งแต่ Xcode 15, XCUITest รองรับการตรวจสอบการช่วยเหลือและการเข้าถึงในตัวผ่าน XCTAttachment ด้วยประเภท accessibilityAudit การทดสอบจะรายงานโดยอัตโนมัติเกี่ยวกับองค์ประกอบที่มีความคมชัดไม่เพียงพอ รูปภาพที่ไม่มีป้ายกำกับ และ traits ที่ไม่ถูกต้อง ซึ่งจะแทนที่ตัวตรวจสอบการช่วยเหลือและการเข้าถึงด้วยตนเอง

// การตรวจสอบการช่วยเหลือและการเข้าถึงใน XCUITest
func testAccessibilityAudit() {
    let app = XCUIApplication()
    app.launch()

    let audit = XCTAttachment(accessibilityAudit: app)
    add(audit)

    // การตรวจสอบองค์ประกอบเฉพาะ
    let button = app.buttons["submitButton"]
    XCTAssertTrue(button.label.count > 0)
    XCTAssertTrue(button.isAccessibilityElement)
}

การทดสอบประสิทธิภาพใน XCUITest

XCUITest รองรับการวัดประสิทธิภาพ UI ผ่าน XCTOSSignpostMetric และ XCUIApplication.metrics สามารถวัดเวลาเริ่มต้นแอปพลิเคชัน ความเร็วในการนำทาง และเวลาตอบสนองต่อท่าทาง การทดสอบประสิทธิภาพทำงานด้วยการวัดพื้นฐานและล้มเหลวโดยอัตโนมัติเมื่อเกินเกณฑ์ที่กำหนด ซึ่งช่วยป้องกันประสิทธิภาพลดลงก่อนที่จะถึงผู้ใช้ในบิวด์ที่เผยแพร่

การกำหนดค่าพื้นฐาน

พื้นฐาน (baseline) คือเวลาดำเนินการอ้างอิงของการทดสอบ Xcode จะจดจำพื้นฐานสำหรับแต่ละการทดสอบบนรุ่นอุปกรณ์และเวอร์ชัน iOS ที่เฉพาะเจาะจง หากการรันใหม่เกินพื้นฐานตามเปอร์เซ็นต์ที่กำหนด (ค่าเริ่มต้น 10%) การทดสอบจะถือว่าล้มเหลว ในการอัปเดตพื้นฐาน ให้ใช้คำสั่ง Edit Baseline ในรายงานการทดสอบ สิ่งสำคัญคือต้องคำนวณพื้นฐานใหม่เมื่ออัปเดตเวอร์ชัน iOS หรือเปลี่ยนรุ่นอุปกรณ์สำหรับฟาร์ม CI

การตรวจสอบความเสถียรของการทดสอบ

สำหรับการตรวจสอบความเสถียรของการทดสอบ XCUITest จะใช้แฟลก: continueAfterFailure (ว่าจะดำเนินการทดสอบต่อหลังจากการล้มเหลวครั้งแรกหรือไม่) และแผนการทดสอบ Xcode พร้อมการกำหนดค่าการลองใหม่ แนะนำให้กำหนดค่าการเริ่มต้นใหม่โดยอัตโนมัติของการทดสอบที่ล้มเหลว (retry) — สูงสุด 3 ครั้งสำหรับการทดสอบที่ไม่เสถียรซึ่งเกี่ยวข้องกับจังหวะเวลาแอนิเมชันหรือความล่าช้าของเครือข่าย

การทดสอบการแจ้งเตือนแบบพุชและ Deep Links

XCUITest รองรับการทดสอบการแจ้งเตือนแบบพุชและ Deep Links ผ่าน springboard และ launchArguments สำหรับการแจ้งเตือนแบบพุช จะใช้ XCUIApplication().launchArguments พร้อมพารามิเตอร์ -UNUserNotificationCenter และการส่งผ่าน XCTest Deep Links ทดสอบผ่าน open URL ด้วยสคีมาที่กำหนดเอง — XCUITest จะสกัดกั้นไดอะล็อกของระบบและตรวจสอบว่าแอปพลิเคชันเปิดด้วยหน้าจอที่ถูกต้องหรือไม่ สำหรับการทดสอบสถานการณ์การตอบสนองต่อการแจ้งเตือน จะใช้ XCUIApplication().springboard ซึ่งจำลองการแตะบนแบนเนอร์การแจ้งเตือนในศูนย์การแจ้งเตือนของ iOS สถานการณ์เหล่านี้มีความสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันที่มีดีพลิงก์และแคมเปญพุช ซึ่งจำเป็นต้องตรวจสอบการจัดการการเรียกภายนอกที่ถูกต้อง

การรวมเข้ากับ Instruments

สำหรับการสร้างโปรไฟล์ประสิทธิภาพโดยละเอียด XCUITest จะรวมเข้ากับ Instruments ระหว่างการทดสอบ สามารถเริ่มการสร้างโปรไฟล์ Time Profiler, Core Animation หรือ Leaks ผ่าน XCTMetric ได้ ผลลัพธ์การสร้างโปรไฟล์จะถูกบันทึกในรายงานและพร้อมให้วิเคราะห์ใน Xcode ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการปรับเวลาเริ่มต้นแอปพลิเคชัน การนำทางระหว่างหน้าจอ และประสิทธิภาพของแอนิเมชัน — จุดคอขวดทั่วไปในแอปพลิเคชัน iOS