Was ist ein Android-Emulator & wie wird er zum Testen verwendet?
Im Jahr 2019 waren über 2,5 Milliarden aktive Android-Geräte im Umlauf. Diese Zahl steigt weiter an. Vielleicht hast du Zugang zu einem Android-Smartphone oder -Gerät. Aber was, wenn nicht? Hier kommt ein Android-Emulator ins Spiel; er kann ein Android-Betriebssystem und dessen Oberfläche simulieren, sodass du deine Android-Anwendung testen kannst.
Dieser Artikel bietet detaillierte Informationen über Android-Emulatoren, wie sie funktionieren, wie sie genutzt werden und inwieweit sie korrekt deine Android- und Web-Anwendungen testen können.
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- Was sind Android-Emulatoren?
- Wie funktionieren Android-Emulatoren?
- Wie richtet man einen Android-Emulator ein?
- Wie werden Android-Simulatoren für Tests eingesetzt?
- Android-Emulator: Stärken und Schwächen
- Was sind die besten Android-Emulatoren?
Was sind Android-Emulatoren?
Android-Emulatoren sind Software, die Hardware und Software eines Android-Mobilgeräts zu Entwicklungs- und Testzwecken nachahmen. Android-Emulatoren laufen auf deinem Mac oder PC, sodass du Android-zentrierte Anwendungen direkt am Schreibtisch erstellen kannst.
Spiele zu spielen oder zu testen ist ein beliebter Grund, Android-Emulatoren zu verwenden, aber du kannst damit auch jede Anwendung aus dem Google Play Store nutzen. Wenn du zum Beispiel deine Instagram-App im Emulator ausführst, kannst du Fotos direkt von deinem Computer hochladen – etwas, das sonst gar nicht möglich ist.
Um zu wissen, was ein Android-Emulator leisten kann, solltest du zunächst verstehen, wie er funktioniert.
Wie funktionieren Android-Emulatoren?
Android-Emulatoren wie BlueStacks, NoxPlayer oder Genymotion sind Softwareanwendungen, die auf deinem Desktop-Computer installiert werden und das Software- und Hardware-Erlebnis der Nutzung eines Android-Geräts simulieren können. Damit können Gamer Mobilspiele auf dem PC spielen
und Tester können Android-Anwendungen in Echtzeit entwickeln und testen.
Emulatoren ahmen die Architektur des jeweiligen Zielsystems nach. Deshalb gibt es Emulatoren für unterschiedlichste Software und Hardware, je nach Anwendungsfall.
Was ist Quick Emulator (QEMU)?
Als Open-Source-Tool läuft der Quick Emulator auf vielen Hosts oder Workstations wie Betriebssystemen/CPUs, um andere Gastsysteme/CPUs zu emulieren.
QEMU ermöglicht es Android-Emulatoren, die Hardware auf einem Gastgerät so zu imitieren, dass sie der auf dem Hostgerät entspricht. Es läuft als Programm auf deinem Computer und übersetzt die Application Binary Interface (ABI) des Gastsystems so, dass sie mit der des Hostgeräts übereinstimmt.
Diese Übersetzung ist komplex und zeitaufwendig, weshalb die Emulation sehr langsam ist. Ähneln sich jedoch die Architekturen von Host und Gast, wird die Übersetzung einfacher und schneller.
Wenn Ihre Host- und Gastgeräte eine ähnliche Befehlssatzarchitektur haben, überspringt QEMU den Prozess der binären Übersetzung. Es führt das Gastgerät direkt auf der CPU des Hostgeräts aus – ein Vorgang, der als hardwareunterstützte Virtualisierung bekannt ist.
Die Übereinstimmung der Gerätearchitektur wird mit einem Hypervisor erreicht.
Wie funktionieren Hypervisoren?
Ein Hypervisor oder Virtual Machine Monitor (VMM) ist eine Software, die es beispielsweise einem Computer ermöglicht, mehrere Gast-VMs zu unterstützen, indem sie ihre Ressourcen wie Prozessorleistung und Speicher teilt. Hypervisoren helfen Ihnen, die Ressourcen eines Systems optimal zu nutzen und bieten größere IT-Mobilität zwischen verschiedenen Servern.
Es existieren zwei Haupttypen von Hypervisoren: Typ 1 oder Bare-Metal und Typ 2 oder gehostete Hypervisoren.
- Typ-1-Hypervisoren funktionieren als schlanke Betriebssysteme und laufen direkt auf der Hardware des Hosts.
- Typ-2-Hypervisoren laufen als Software auf einem Betriebssystem wie andere Computerprogramme und ermöglichen es Ihnen, eine Android-App über die Software auszuführen.
Vor 2017 erforderte die ARM-Architektur von Android eine Übersetzung vom Emulator des Android Developer Studios, um mit den meisten Architekturen zu funktionieren, die auf PCs verwendet werden.
Android veröffentlichte die Developer Studio Edition 25.3.0, die dem Emulator ermöglichte, die Virtualisierung durch ein hardwareunterstütztes Protokoll zu verbessern. Daher benötigen Sie einen Hypervisor, um hardwareunterstützte Virtualisierung durchzuführen. Beachten Sie, dass verschiedene PC-Betriebssysteme unterschiedliche Hypervisoren unterstützen.
Intel verwendet den Hardware Acceleration Execution Manager, HAXM, als Hypervisor-Element für Windows-PCs und macOS-Plattformen, während Linux die Kernel-based Virtual Machine, KVM, nutzt.
Die Android Application Binary Interface x86 unterstützt Hardwarebeschleunigung auf verschiedenen PCs. Wenn Sie jedoch die virtuelle Leistung Ihres Geräts beschleunigen möchten, erfordert dieser Android-Emulator die Installation und Aktivierung des Hypervisors.
Hardwarebeschleunigung ermöglicht es einem Android-Emulator, Ihr virtuelles Gerät mit ähnlicher Geschwindigkeit wie Ihre eigene CPU laufen zu lassen.
Wie richtet man einen Android-Emulator ein?
Seit der Edition 25.3.0 wird der Emulator von Android separat von den SDK-Tools vertrieben. Die Einrichtung Ihres Android-Emulators kann herausfordernd sein, aber hier ist eine kurze Übersicht über den Prozess.
Hardware-Anforderungen
Sie benötigen die Android SDK Edition 26.1.1 oder höher. Ihr PC oder Laptop sollte einen 64- oder 86-Bit-Prozessortyp haben, um mit dem Android-Emulator zu arbeiten.
Wenn Sie Android 8.1 oder eine höhere Version verwenden, müssen Sie über eine Webcam verfügen, die 720p-Bilder aufnehmen kann.
Für die meisten Geräte fordert Sie der Emulator auf, die Hardwarebeschleunigung der Geräteleistung zuzulassen. Dafür benötigen Sie den Intel-Hypervisor HAXM in Version 7.2.0.
Nutzer mit Linux- und Windows-Plattformen benötigen zusätzliche Hardwarekomponenten, dies hängt jedoch von ihrem Prozessor ab.
- Unter Linux können Nutzer auf das AMD-Virtualisierungssystem mit SIMD-Set-3-Erweiterungen zurückgreifen.
- Für Windows-PCs können Nutzer auf die AMD Android Studio Edition 3.2 oder höher setzen, die mit der Windows-Hypervisor-API arbeitet.
Intel-Nutzer können Intel VT-x und Intel 64 mit Execute-Disable-(XD)-Bit-Unterstützung verwenden.
Nach der Installation Ihres Android-Emulators können Sie jetzt auf den Android Manager für virtuelle Geräte (AVD Manager) zugreifen.
Android Virtual Device Manager (AVD)
Ihr AVD-Manager ermöglicht es Ihnen, Ihre Android-Geräte zu erstellen und anzugleichen.
Er bietet vorkonfigurierte Profile für Telefone, Tablets und Fernseher – jeweils spezifisch für jeden Hersteller. Sie können externe Funktionen und Bildschirmgrößen anpassen sowie ein gewünschtes Profil importieren.
Allerdings sind der Google Play Store und seine Test-Suite für die Kompatibilität nur auf ausgewählten Geräten verfügbar – nämlich jenen, die dem Kompatibilitätsprogramm von Android entsprechen.
Der AVD-Manager ermöglicht es Ihnen, auf Ihrem virtuellen Gerät ein System-ABI zu installieren, das vom Emulator empfohlen wird und dessen Architektur zu der Ihres Prozessors passt.
Mit der Überprüfungskonfiguration Ihres AVD können Sie voreingestellte Software- oder Hardware-Profile anpassen und Geräteeinstellungen wie Name und Ausrichtung konfigurieren.
Am Ende startet Ihr Emulator Ihre Virtual-Device-Spezifikationen und bietet zusätzliche Steuerungsmöglichkeiten und Anpassungen wie Geolokalisierung, Netzwerkverzögerung, Geräteausrichtung, Fingerabdrucksensor, Kamera, Akkustatus und viele andere.
Virtuelle Geräte ermöglichen es Ihnen, Ihre Instanzen im selben Zustand zu speichern, in dem Sie sie schließen, sodass Sie genau dort weitermachen können, wo Sie zuvor aufgehört haben.
Wie werden Android-Simulatoren für Tests verwendet?
Bevor Änderungen an einem Branch durchgeführt werden, testen Entwickler Code in Pipelines. Nach einem schnellen Unit-Test mit der IDE beginnen instrumentelle und funktionale Tests.
Ihr Android-Emulator ermöglicht die Ausführung von instrumentierten Tests, zum Beispiel, um zu überprüfen, dass der Code Kernressourcen und app-spezifische Dateien behandelt und die Funktionalität Ihrer externen Abhängigkeiten zu testen.
Emulatoren unterstützen außerdem das Leistungstest von Apps, um zu prüfen, ob die Interaktionen reibungslos sind und die Apps die Ressourcen des Geräts im erforderlichen Rahmen nutzen. Für genaue Ergebnisse stellen Sie sicher, dass Sie die CPU und Grafikfähigkeiten Ihres Geräts messen.
Ihr Android-Emulator ermöglicht es Ihren Geräten nur, mit nahezu nativer Geschwindigkeit zu laufen. Daher sollten Sie keine exakt nativen Ergebnisse erwarten. Schlimmer noch: Auf virtuellen Geräten können Sie die Leistung Ihrer Android-Apps nicht mit anderen Benchmarks vergleichen.
Es gibt keinen verlässlichen Workaround, um native Apps in vergleichbarem Umfang mit Android-Emulatoren zu testen. Sie benötigen viele echte Geräte für komplexe Cross-Browser-Tests der Benutzeroberfläche und Funktionalitäten, damit Sie auf Chrome, Firefox, Safari und anderen Browsern testen können.
Ingenieure nutzen Testautomatisierungs-Frameworks wie Espresso und Appium, um Testskripte zu erstellen und sie auf verschiedenen Android-Geräten auszuführen, um benchmarkkonforme Kompatibilitätsstandards zu erfüllen.
Android-Emulator: Stärken und Schwächen
Android-Emulatoren ahmen echte Android-Geräte nach. Aber sie haben auch einige Einschränkungen.
Stärken
Einige Fähigkeiten von Android-Emulatoren umfassen schnellen Datentransfer und Kompatibilität mit physikalischen Sensoren wie Beschleunigungsmessern.
- Schneller Datentransfer
Android-Emulatoren helfen Ihnen, Daten schneller und effizienter zu übertragen als physische Geräte, die Sie per USB anschließen.
Ein Emulator bietet Drag-and-Drop-Funktionen, mit denen Sie .apk-Dateien von Ihrer Workstation oder Ihrem Computer auf das virtuelle Gerät übertragen können, was Entwicklern hilft, Apps schnell und effektiver zu testen.
- Kompatibilität mit physischen Sensoren
Android-Emulatoren sind nützlich, wenn Sie physische Sensoren wie Beschleunigungsmesser verwenden. Wenn Sie ein bestimmtes App-Element testen, das stark auf Sensoren angewiesen ist, wird die Einstellung über die erweiterten Steuerungen des Emulators einfacher.
Schwächen
Zu den Einschränkungen, die Android-Emulatoren mit sich bringen, zählen ARM-Prozessor-Anforderungen, Speicherplatzbedarf, Komplexitäten bei der Hardware-Beschleunigung und mangelnde Zuverlässigkeit beim Verständnis der App-Interaktion.
- ARM-Prozessor-Anforderungen
Die meisten modernen PCs oder Laptops verwenden Intel x86 und der am weitesten verbreitete Android-Chipsatz ist ARM v7a. Bedenken Sie, für eine schnelle Emulation müssen Host- und Gast-CPU-Architekturen übereinstimmen. Ohne ein Gerät mit ARM-Prozessor wird die Emulation langsam, insbesondere für die meisten Android-Geräte auf dem Markt.
- Speicherplatz
Ihr AVD-Manager erstellt separate Verzeichnisse, um virtuelle Gerätedaten, Cache und SD-Kartendaten separat zu speichern. Ein virtuelles Gerät benötigt mehr als 3 GB Speicherplatz und könnte abstürzen, wenn beim Starten nicht genügend Platz vorhanden ist.
- Komplexitäten bei der Hardware-Beschleunigung
Hardware-Beschleunigung verbessert die Leistung, obwohl die Einrichtung selbst für fortgeschrittene Entwickler komplex ist. Manchmal führt das Beschleunigen Ihrer Hardware zu einem vollständigen Systemausfall.
- Mangelnde Zuverlässigkeit
Wenn es darum geht, das Zusammenspiel von Apps mit der Hostgeräte-Umgebung zu beurteilen, werden Android-Emulatoren unzuverlässig.
Beispielsweise wird es schwierig zu wissen, wie sich Hintergrundprozesse, Frontend-Anzeigen & Helligkeitsstufen Ihrer Apps verhalten und wie Apps auf verschiedene Touchgesten reagieren.
Was sind die besten Android-Emulatoren?
Es gibt viele großartige Optionen, wenn es darum geht, einen Android-Emulator für Ihr Projekt auszuwählen, wie zum Beispiel Andy, GameLoop und MEmu. Eine Liste der besten Android-Emulatoren auf dem Markt finden Sie hier, zusammen mit Tipps, welche sich für Ihre spezifischen Anforderungen eignen.
Need expert help selecting the right Mobile Testing Software?
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Fazit
Android-Emulatoren haben die Geräteleistung und das Nutzererlebnis revolutioniert. Sie dienen vielen Zwecken, beispielsweise dem Testen von Anwendungen oder dem Spielen auf großen Bildschirmen.
Ein Android-Emulator kann eine lohnenswerte Ergänzung für Ihre elektronischen Geräte sein, da er es ermöglicht, verschiedene Aspekte all Ihrer Geräte gleichzeitig zu verbinden.
Mit dem passenden Android-Emulator können Sie die Leistungsfähigkeit und Funktionalität Ihrer Geräte steigern und Ihr Nutzererlebnis verbessern.
Passender Podcast zum Lesen/Hören: NEXT GENERATION MOBILE TESTING (MIT ERAN KINSBRUNER VON PERFECTO)
