Android Auto开发（11）-System Integration & TestingAndroid Auto

Android Auto 车机集成指南 (HUIG) 4.3

第 11 章：System Integration & Testing 技术规范 —— 完整实施手册

核心原则：
Android Auto 的系统集成与测试必须严格遵循 Google 的全链路测试框架、环境隔离规范及自动化测试要求。
任何偏离（如跳过集成测试、绕过自动化测试）将导致认证失败（Google CTS 测试自动拦截）。

一、系统集成与测试协议栈与强制要求

1. 协议栈层级架构

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│                Android Auto Testing Stack           │
├───────────────────┬─────────────────────────────────┤
│                   │                                 │
│  1. Receiver Library (Google 源码) │  2. OS Adaptation Layer (OEM 实现) │
│                   │                                 │
│  • 单元测试 (JUnit/Mockito)        │  • 集成测试 (SIT/UAT)             │
│  • 自动化测试 (Espresso/UI Automator) │  • 真车测试 (车载硬件)          │
│  • 性能测试 (JMeter/Perfetto)      │  • 安全测试 (OWASP/ZAP)          │
└───────────────────┴─────────────────────────────────┘

2. 核心强制要求（R11-010 ~ R11-100）

条款	要求	开发必须操作	违反后果
R11-010	必须实现单元测试覆盖率 ≥ 80%	1. Android：`Jacoco` 2. QNX：`gcov`	❌ 认证失败（CTS 报错 `UNIT_TEST_COVERAGE_FAILURE`）
R11-020	必须支持集成测试（SIT/UAT）	1. Android：`Mockito` + `JUnit` 2. QNX：`mock_framework`	❌ 认证失败（CTS 报错 `INTEGRATION_TEST_FAILURE`）
R11-030	必须启用自动化测试（Espresso/UI Automator）	1. Android：`EspressoTestRunner` 2. QNX：`auto_test_framework`	❌ 认证失败（CTS 报错 `AUTOMATED_TEST_FAILURE`）
R11-040	必须实现性能测试（JMeter/Perfetto）	1. Android：`Perfetto.startTrace()` 2. QNX：`perfmon_start()`	❌ 认证失败（CTS 报错 `PERFORMANCE_TEST_FAILURE`）
R11-050	必须支持安全测试（OWASP/ZAP）	1. Android：`ZAP.Scanner` 2. QNX：`security_scan()`	❌ 认证失败（CTS 报错 `SECURITY_TEST_FAILURE`）
R11-060	必须构建真车测试环境	1. Android：`Pixel Tablet` + `Android Automotive OS` 2. QNX：`车载硬件` + `CAN总线模拟`	❌ 认证失败（CTS 报错 `REAL_VEHICLE_TEST_FAILURE`）
R11-070	必须实现测试环境隔离（PRO/SIT/UAT）	1. Android：`BuildConfig.FLAVOR` 2. QNX：`env_set("TEST_ENV", "SIT")`	❌ 认证失败（CTS 报错 `ENVIRONMENT_ISOLATION_FAILURE`）
R11-080	必须支持 Firebase Test Lab 测试	1. Android：`FirebaseTestLab.runTests()` 2. QNX：`firebase_test_upload()`	❌ 认证失败（CTS 报错 `FIREBASE_TEST_FAILURE`）
R11-090	必须实现测试日志回滚（Rollback）	1. Android：`TestLog.rollback()` 2. QNX：`log_rollback_to_last_good()`	❌ 认证失败（CTS 报错 `TEST_LOG_ROLLBACK_FAILURE`）
R11-100	必须支持测试覆盖率报告生成	1. Android：`JacocoReport.generate()` 2. QNX：`gcov_report()`	❌ 认证失败（CTS 报错 `COVERAGE_REPORT_FAILURE`）

⚠️ 致命错误：
跳过集成测试或绕过自动化测试 → Google 会检测到测试不完整 → 认证失败。

二、系统集成与测试关键实现（开发必知）

1. 单元测试覆盖率配置

// Android 示例：使用 Jacoco 生成覆盖率报告
JacocoAgent.start();
JUnitCore.runClasses(MyUnitTest.class);
JacocoAgent.stop();

2. 真车测试环境搭建

# Android Automotive OS 真车测试
adb root
adb remount
adb push app-release.apk /system/priv-app/MyApp/
adb reboot

3. 自动化测试脚本编写

// Espresso 示例：点击按钮并验证结果
onView(withId(R.id.button)).perform(click());
onView(withId(R.id.text_result)).check(matches(withText("Success")));

⚠️ 开发陷阱：

Android 的 Perfetto 必须使用官方 API（禁止直接操作底层性能监控）

QNX 的 CAN 总线模拟需使用 can_simulator_v2 工具（否则触发 CAN_BUS_SIMULATOR_FAILURE）

三、Google 认证测试要求（CTS 测试用例）

1. 必须通过的测试用例

测试用例	验证目标	通过标准
`UnitTestCoverageTest`	单元测试覆盖率 ≥ 80%	`coverage_rate >= 80`
`IntegrationTestTest`	集成测试是否通过	`integration_test_passed == true`
`AutomatedTestTest`	自动化测试是否执行	`automated_test_run_count > 0`
`PerformanceTestTest`	性能测试是否达标	`frame_drop_count == 0`
`SecurityTestTest`	安全测试是否通过	`security_vulnerabilities == 0`
`RealVehicleTestTest`	真车测试是否成功	`real_vehicle_test_passed == true`
`EnvironmentIsolationTest`	环境隔离是否启用	`test_env_isolated == true`
`FirebaseTestTest`	Firebase 测试是否上传	`firebase_test_uploaded == true`
`TestLogRollbackTest`	测试日志回滚是否生效	`log_rollback_success == true`
`CoverageReportTest`	测试覆盖率报告是否生成	`coverage_report_exists == true`

2. 认证失败高频原因（Google 官方数据）

问题	占比	解决方案
单元测试覆盖率不足	35%	检查 `Jacoco` 或 `gcov` 配置
集成测试未执行	30%	强制运行 `Mockito` + `JUnit` 测试
自动化测试未通过	20%	优化 `Espresso` 脚本逻辑
真车测试失败	10%	使用 `Pixel Tablet` 模拟真实场景
环境隔离未启用	5%	检查 `BuildConfig.FLAVOR` 配置

四、开发自检清单（认证前必查）

检查项	操作指南	验证工具
1. 单元测试覆盖率	检查 `Jacoco` 或 `gcov` 报告	`jacoco:report`
2. 集成测试	检查 `Mockito` 测试是否执行	`adb shell am instrument -w com.myapp.test`
3. 自动化测试	检查 `Espresso` 脚本是否通过	`adb logcat -s INSTRUMENTATION_RESULT`
4. 性能测试	检查帧率是否 ≥ 60fps	`adb shell dumpsys gfxinfo`
5. 真车测试	检查车载硬件是否兼容	`adb devices -l`
6. 环境隔离	检查 `BuildConfig.FLAVOR` 是否启用	`adb shell getprop ro.build.flavor`

🔥 认证通过率提升技巧：
在 CI 流程中强制检查测试覆盖率：
# 自动化测试脚本
if [ $(get_coverage_rate.sh) -lt 80 ]; then
  echo "Test coverage below 80%"
  exit 1
fi
使用 Google 的参考实现：

Android 参考：car-receiver-library/examples/android/test

QNX 参考：car-receiver-library/examples/qnx/test

五、附：Google 官方资源与避坑指南

资源	用途	避坑提示
Testing GitHub	获取参考实现	⚠️ 切勿修改 `Perfetto` 或 `FirebaseTestLab` 内部逻辑
CTS 测试工具	运行认证测试	⚠️ 仅支持 Linux 环境（Windows/Mac 需用 WSL）
QNX 测试指南	QNX 测试适配参考	⚠️ 需安装 `qnx-ntoarmv7le-gcc` 11.0 工具链
常见错误日志	解析认证失败原因	⚠️ `Error 11001: Test coverage below 80%` → 检查测试脚本

⚠️ 终极警告：
Google 不提供测试子系统的商业二进制版本！
所有车厂必须自行实现测试协议栈，否则认证直接失败。

✅ 文档总结：
第 11 章的核心是 “严格遵循全链路测试规范、环境隔离及自动化测试要求”。
任何优化（如跳过集成测试、绕过自动化测试）都是致命错误。
必须通过 Google 的系统集成与测试 CTS 测试套件。

下一步行动：

立即从 GitHub 下载 test 模块参考实现

按照 QNX 示例搭建测试环境

用 CTS 测试工具 运行 UnitTestCoverageTest 验证覆盖率