鸿蒙应用测试与性能优化：构建稳定高性能应用

鸿蒙应用测试与性能优化：构建稳定高性能应用

一、章节概述

✅学习目标

1. 掌握鸿蒙应用测试体系与核心工具
2. 熟练编写 ArkTS 单元测试与 UI 自动化测试
3. 运用性能分析工具定位并修复内存、CPU 问题
4. 构建完整的应用质量保障流程
5. 实现应用启动速度、响应性能的全面优化

💡重点内容
DevEco 调试工具链、ArkTS 单元测试框架、UI 自动化测试、性能 profiling、崩溃分析

⚠️前置基础
已掌握鸿蒙 ArkTS 开发、页面交互、数据持久化等核心技能，熟悉 DevEco Studio 操作

二、鸿蒙应用质量保障体系🔧

2.1 测试分类与应用场景

鸿蒙应用测试分为功能测试与非功能测试两大维度，覆盖全开发周期：

2.2 调试与测试工具链

DevEco Studio 集成了完整的鸿蒙应用调试工具：

• 断点调试器：单步执行、变量查看、调用栈分析
• Logcat：实时查看应用日志与系统日志
• 性能分析器：内存、CPU、网络、帧率监控
• UI Inspector：页面布局层级检查与属性修改
• 单元测试框架：ArkTS 原生单元测试支持
• UI Automator：跨设备 UI 自动化测试工具

三、单元测试实战⌨️

3.1 功能需求

为待办事项应用的数据校验模块编写单元测试，验证内容如下：

• 待办内容非空校验
• 待办长度限制（1-100 字符）
• 完成状态转换逻辑

3.2 实现步骤

3.2.1 创建测试模块

在 DevEco Studio 中，右键点击entry/src/main/ets目录 → 选择「New」→「ArkTS Test Unit」，创建测试类TodoValidatorTest.ets

3.2.2 编写测试用例

// TodoValidatorTest.ets import { describe, it, expect, beforeEach } from '@ohos/hypium'; import TodoValidator from '../main/ets/utils/TodoValidator'; // 测试套件 describe('TodoValidator Test Suite', () => { let validator: TodoValidator; // 测试前初始化 beforeEach(() => { validator = new TodoValidator(); }); // 测试用例1：验证非空校验 it('should return true when content is not empty', 0, () => { const result = validator.isValidContent('学习鸿蒙单元测试'); expect(result).assertTrue(); }); // 测试用例2：验证空内容校验失败 it('should return false when content is empty', 0, () => { const result = validator.isValidContent(''); expect(result).assertFalse(); }); // 测试用例3：验证内容长度限制（最大100字符） it('should return false when content exceeds 100 characters', 0, () => { const longContent = 'a'.repeat(101); const result = validator.isValidContent(longContent); expect(result).assertFalse(); }); // 测试用例4：验证内容长度刚好100字符 it('should return true when content is exactly 100 characters', 0, () => { const maxContent = 'a'.repeat(100); const result = validator.isValidContent(maxContent); expect(result).assertTrue(); }); // 测试用例5：验证完成状态转换 it('should toggle completed status correctly', 0, () => { const todo = { id: 1, content: 'test', completed: false }; const toggledTodo = validator.toggleCompleted(todo); expect(toggledTodo.completed).assertTrue(); const toggledAgain = validator.toggleCompleted(toggledTodo); expect(toggledAgain.completed).assertFalse(); }); });

3.2.3 运行单元测试

在 DevEco Studio 中，点击测试类左侧的运行按钮，或使用快捷键Shift+F10执行测试。测试结果会在「Test Results」面板中显示：

TodoValidator Test Suite ✓ should return true when content is not empty ✓ should return false when content is empty ✓ should return false when content exceeds 100 characters ✓ should return true when content is exactly 100 characters ✓ should toggle completed status correctly

四、UI 自动化测试实战🖥️

4.1 功能需求

为登录页面编写 UI 自动化测试，验证以下流程：

• 输入空用户名/密码时，登录按钮不可点击
• 输入正确用户名/密码（admin/123456），登录成功并跳转到首页
• 输入错误密码，显示登录失败提示

4.2 实现步骤

4.2.1 配置 UI Automator

在entry/config.json中添加 UI 自动化测试权限：

"module":{"abilities":[{"name":"com.example.login.LoginAbility","description":"登录页面","type":"page","visible":true,"skills":[{"entities":["entity.system.home"],"actions":["action.system.home"]}]}],"testAbility":[{"name":"LoginUITest","type":"test","visible":true,"skills":[{"entities":["entity.system.test"],"actions":["action.system.test"]}]}]}

4.2.2 编写 UI 自动化测试用例

// LoginUITest.ets import { UIElement, By, UIDevice, Expect } from '@ohos.hiui.uiAutomator'; import { describe, it, beforeEach, afterEach } from '@ohos/hypium'; describe('Login UI Automation Test', () => { let device: UIDevice; let app: UIElement; // 测试前启动应用 beforeEach(async () => { device = UIDevice.getInstance(); await device.pressHome(); // 启动应用（包名替换为你的应用包名） await device.startApp('com.example.todoapp'); // 获取应用根元素 app = await device.findObject(By.res('app_root')); }); // 测试后退出应用 afterEach(async () => { await device.stopApp('com.example.todoapp'); }); // 测试用例1：空用户名/密码登录按钮不可点击 it('should disable login button when username or password is empty', async () => { // 找到登录按钮 const loginBtn = await app.findObject(By.text('登录')); // 验证按钮不可点击 await Expect(loginBtn.isEnabled()).toBe(false); }); // 测试用例2：正确登录 it('should login successfully with correct credentials', async () => { // 输入用户名 const usernameInput = await app.findObject(By.res('username_input')); await usernameInput.setText('admin'); // 输入密码 const passwordInput = await app.findObject(By.res('password_input')); await passwordInput.setText('123456'); // 点击登录按钮 const loginBtn = await app.findObject(By.text('登录')); await loginBtn.click(); // 验证跳转到首页 const homeTitle = await app.findObject(By.text('待办事项')); await Expect(homeTitle.exists()).toBe(true); }); // 测试用例3：错误登录 it('should show error when password is wrong', async () => { // 输入用户名 const usernameInput = await app.findObject(By.res('username_input')); await usernameInput.setText('admin'); // 输入错误密码 const passwordInput = await app.findObject(By.res('password_input')); await passwordInput.setText('wrongpass'); // 点击登录按钮 const loginBtn = await app.findObject(By.text('登录')); await loginBtn.click(); // 验证错误提示 const errorText = await app.findObject(By.text('用户名或密码错误')); await Expect(errorText.exists()).toBe(true); }); });

五、性能测试与优化实战📈

5.1 功能需求

优化待办事项应用的性能，具体包括：

• 减少应用启动时间（目标：<2秒）
• 修复内存泄漏问题
• 优化列表滚动帧率（目标：>50fps）

5.2 启动时间优化

5.2.1 分析启动时间

1. 打开 DevEco Studio → 点击「Profiler」面板 → 选择「Startup」
2. 点击「Start Profiling」启动应用，自动记录启动过程
3. 在「Startup Details」中查看各阶段耗时：
   • 冷启动：应用未在后台运行时的启动（最长，包含资源加载、初始化）
   • 热启动：应用在后台运行时的启动（仅恢复页面）

5.2.2 优化方案

// 优化前：Application类中同步初始化所有SDK export default class TodoApplication extends AbilityPackage { onInitialize() { super.onInitialize(); // 同步初始化AGC SDK（耗时操作） AGC.initialize(); // 同步初始化云数据库（耗时操作） CloudDB.initialize(); } } // 优化后：异步初始化SDK export default class TodoApplication extends AbilityPackage { onInitialize() { super.onInitialize(); // 异步初始化耗时操作 this.initSDKs(); } async initSDKs() { // 使用async/await异步初始化 await Promise.all([ AGC.initialize(), CloudDB.initialize() ]); console.log('SDK初始化完成'); } }

5.3 内存泄漏修复

5.3.1 定位内存泄漏

1. 打开 DevEco Studio → 点击「Profiler」面板 → 选择「Memory」
2. 点击「Start Profiling」，操作应用（如：打开/关闭待办详情页多次）
3. 点击「Dump Heap」导出内存快照，在「Heap Analyzer」中分析：
   • 查找「Activity Leaks」或「Component Leaks」
   • 定位到未释放的对象引用

5.3.2 修复内存泄漏

// 优化前：匿名内部类持有外部类引用 @Component struct TodoDetailPage { private timer: Timer | null = null; onPageShow() { // 匿名内部类持有TodoDetailPage引用，页面销毁后无法释放 this.timer = setInterval(() => { console.log('定时刷新数据'); }, 1000); } // 页面销毁时未清理定时器，导致内存泄漏 onPageHide() { // 缺少清理逻辑 } } // 优化后：页面销毁时清理资源 @Component struct TodoDetailPage { private timer: Timer | null = null; onPageShow() { this.timer = setInterval(() => { console.log('定时刷新数据'); }, 1000); } onPageHide() { // 清理定时器 if (this.timer) { clearInterval(this.timer); this.timer = null; } } }

5.4 列表滚动优化

5.4.1 定位滚动卡顿

1. 打开 DevEco Studio → 点击「Profiler」面板 → 选择「UI」
2. 操作列表滚动，查看「Frame Rate」（帧率）
3. 帧率<50fps 时，在「Frame Details」中查看耗时操作

5.4.2 优化方案

// 优化前：使用ForEach渲染长列表（全部一次性渲染，导致卡顿） @Entry @Component struct TodoListPage { private todoList: TodoItem[] = new Array(1000).fill({ id: 0, content: 'test' }); build() { List() { ForEach(this.todoList, (item) => { ListItem() { TodoItemComponent({ todo: item }); } }, (item) => item.id); } } } // 优化后：使用LazyForEach实现懒加载（仅渲染可见区域） @Entry @Component struct TodoListPage { private todoList: TodoItem[] = new Array(1000).fill({ id: 0, content: 'test' }); // 创建LazyForEach数据源 private dataSource = new class implements IDataSource { private list: TodoItem[]; constructor(list: TodoItem[]) { this.list = list; } // 获取数据总长度 totalCount(): number { return this.list.length; } // 获取指定位置的数据 getData(index: number): TodoItem { return this.list[index]; } // 注册数据变化监听 registerDataChangeListener(listener: IDataSourceChangeListener): void {} // 取消注册数据变化监听 unregisterDataChangeListener(listener: IDataSourceChangeListener): void {} }(this.todoList); build() { List() { LazyForEach(this.dataSource, (item) => { ListItem() { TodoItemComponent({ todo: item }); } }, (item) => item.id); } } }

六、崩溃分析与稳定性保障🛡️

6.1 使用 AGC 崩溃分析

1. 登录华为开发者联盟→ 打开「AppGallery Connect」
2. 选择你的应用 → 点击「质量」→「崩溃分析」
3. 在崩溃分析面板中查看：
   • 崩溃次数、影响用户数
   • 崩溃堆栈信息（精确到代码行）
   • 设备型号、系统版本分布

6.2 代码层面稳定性保障

// 优化前：未处理异步操作异常 async fetchTodoList() { const response = await http.fetch({ url: 'https://api.example.com/todos' }); const data = JSON.parse(response.result.toString()); this.todoList = data; } // 优化后：添加异常处理 async fetchTodoList() { try { const response = await http.fetch({ url: 'https://api.example.com/todos' }); if (response.responseCode === 200) { const data = JSON.parse(response.result.toString()); this.todoList = data; } else { console.error('网络请求失败:', response.responseCode); prompt.showToast({ message: '数据加载失败' }); } } catch (error) { console.error('请求异常:', error); prompt.showToast({ message: '网络连接异常' }); } }

七、常见问题与解决方案⚠️

7.1 单元测试运行失败

问题：测试用例执行失败，提示「module not found」
解决方案：检查测试类与被测试类的路径是否正确，确保导入语句无误

7.2 UI 自动化测试无法定位元素

问题：无法通过By.res()或By.text()定位到元素
解决方案：在 UI 组件中添加id属性，确保元素标识唯一

7.3 应用启动时间过长

问题：冷启动时间超过 5 秒
解决方案：

• 异步初始化耗时 SDK
• 减少启动页资源加载
• 使用「Splash Screen」轻量化启动页

7.4 内存泄漏

问题：应用运行时间越长，内存占用越高
解决方案：

• 在页面销毁时清理定时器、监听器
• 避免匿名内部类持有外部类引用
• 使用WeakRef管理弱引用对象

八、总结与拓展✅

8.1 本章总结

通过本章学习，我们掌握了：

1. 鸿蒙应用测试体系与核心工具链
2. ArkTS 单元测试与 UI 自动化测试的编写方法
3. 性能分析与优化的具体流程（启动时间、内存、列表滚动）
4. 崩溃分析与稳定性保障的最佳实践

8.2 拓展练习

1. 为待办事项应用的云同步模块编写单元测试
2. 使用 UI Automator 测试待办事项的增删改查流程
3. 优化应用的网络请求性能（如：请求缓存、批量请求）
4. 集成 AGC 崩溃分析与性能监控

8.3 进阶学习方向

1. 鸿蒙分布式应用测试
2. 性能测试脚本编写与自动化
3. 应用稳定性测试框架开发
4. CI/CD 集成测试流程构建

通过不断实践与优化，你将构建出稳定、高性能、用户体验优秀的鸿蒙应用，为后续应用上架与用户使用打下坚实基础！