260713 WPF UI Automation으로 GUI 테스트 자동화하기

WPF UI Automation으로 GUI 테스트 자동화하기

WPF 앱을 만들다 보면 버튼을 누르고, 화면을 전환하고, 파일이 생성되는지 확인하는 테스트가 필요하다. 사람이 직접 누르면 확실하지만 반복하기 어렵다. 이럴 때 Windows UI Automation을 쓰면 실제 사용자 동작에 가까운 GUI 테스트를 자동화할 수 있다.

UI Automation이란

Microsoft UI Automation은 Windows UI 요소를 자동화 트리로 노출하는 접근성 프레임워크다. WPF 버튼, 텍스트박스, 체크박스, 창은 AutomationElement로 보이고, 각 컨트롤은 자신이 할 수 있는 동작을 Control Pattern으로 제공한다.

참고 자료:

• Microsoft UI Automation Overview: https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/ui-automation/ui-automation-overview
• UI Automation Control Patterns: https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/ui-automation/ui-automation-control-patterns-overview
• Find Element by PropertyCondition: https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/ui-automation/find-a-ui-automation-element-based-on-a-property-condition
• Invoke a Control: https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/ui-automation/invoke-a-control-using-ui-automation
• FlaUI: https://github.com/FlaUI/FlaUI

원리

사람이 버튼을 누르는 흐름을 자동화 코드로 바꾸면 다음과 같다.

flowchart TD
    A[테스트 스크립트] --> B[Desktop RootElement]
    B --> C[앱 Window 찾기]
    C --> D[Button 찾기]
    D --> E[InvokePattern 얻기]
    E --> F[Invoke 호출]
    F --> G[WPF Button.Click 발생]

핵심은 좌표 클릭이 아니라 컨트롤 의미를 찾아 동작시키는 것이다.

간단 예제: Start 버튼 누르기

아래 PowerShell은 실행 중인 HhdWpfStudy 창을 찾고 Start 버튼을 누른다.

Add-Type -AssemblyName UIAutomationClient
Add-Type -AssemblyName UIAutomationTypes

$root = [System.Windows.Automation.AutomationElement]::RootElement

$winCond = New-Object System.Windows.Automation.PropertyCondition(
    [System.Windows.Automation.AutomationElement]::NameProperty,
    "HhdWpfStudy"
)

$win = $root.FindFirst(
    [System.Windows.Automation.TreeScope]::Children,
    $winCond
)

$btnCond = New-Object System.Windows.Automation.PropertyCondition(
    [System.Windows.Automation.AutomationElement]::NameProperty,
    "Start"
)

$btn = $win.FindFirst(
    [System.Windows.Automation.TreeScope]::Descendants,
    $btnCond
)

$pattern = $btn.GetCurrentPattern(
    [System.Windows.Automation.InvokePattern]::Pattern
)

$pattern.Invoke()

이 코드는 실제 마우스 좌표를 쓰지 않는다. 그래서 창 위치가 조금 달라져도 버튼을 찾을 수 있다.

실용 예제: 웹캠 녹화 앱 테스트

웹캠 녹화 앱에서는 다음을 자동화할 수 있다.

앱 실행 -> HCamView 이동 -> Start -> 10초 대기 -> Stop -> 로그/파일 확인

Add-Type -AssemblyName UIAutomationClient
Add-Type -AssemblyName UIAutomationTypes

$exe = "C:\Users\hhd20\project\HhdWpfStudy\bin\Release\HhdWpfStudy.exe"
$p = Start-Process -FilePath $exe -PassThru
Start-Sleep -Seconds 2

$root = [System.Windows.Automation.AutomationElement]::RootElement
$winCond = New-Object System.Windows.Automation.PropertyCondition(
    [System.Windows.Automation.AutomationElement]::NameProperty,
    "HhdWpfStudy"
)
$win = $root.FindFirst([System.Windows.Automation.TreeScope]::Children, $winCond)

function Invoke-Button($name) {
    $cond = New-Object System.Windows.Automation.PropertyCondition(
        [System.Windows.Automation.AutomationElement]::NameProperty,
        $name
    )
    $btn = $win.FindFirst([System.Windows.Automation.TreeScope]::Descendants, $cond)
    $pattern = $btn.GetCurrentPattern([System.Windows.Automation.InvokePattern]::Pattern)
    $pattern.Invoke()
}

Invoke-Button "HCamView"
Start-Sleep -Seconds 2

Invoke-Button "Start"
Start-Sleep -Seconds 10

Invoke-Button "Stop"
Start-Sleep -Seconds 3

Stop-Process -Id $p.Id -ErrorAction SilentlyContinue

테스트 후에는 UI 조작 성공만 보지 말고 로그와 파일도 확인해야 한다.

더 안정적으로 만들기: AutomationId

버튼 텍스트로 찾는 방식은 쉽지만, 문구가 바뀌면 테스트가 깨진다. WPF 앱 코드에서 AutomationProperties.AutomationId를 지정하면 더 안정적이다.

using System.Windows.Automation;

var btnStart = new Button
{
    Name = "btnStart",
    Content = "Start"
};

AutomationProperties.SetAutomationId(btnStart, "btnStart");

그러면 테스트에서는 표시 텍스트가 아니라 AutomationId로 찾을 수 있다.

$cond = New-Object System.Windows.Automation.PropertyCondition(
    [System.Windows.Automation.AutomationElement]::AutomationIdProperty,
    "btnStart"
)

FlaUI를 쓰면 더 테스트답게 쓸 수 있다

PowerShell은 빠른 진단에는 좋다. 하지만 테스트 케이스가 많아지면 FlaUI 같은 래퍼를 쓰는 편이 좋다.

using FlaUI.Core;
using FlaUI.UIA3;

using var app = Application.Launch("HhdWpfStudy.exe");
using var automation = new UIA3Automation();

var window = app.GetMainWindow(automation);
window.FindFirstDescendant(cf => cf.ByText("HCamView")).AsButton().Invoke();
window.FindFirstDescendant(cf => cf.ByText("Start")).AsButton().Invoke();
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(10));
window.FindFirstDescendant(cf => cf.ByText("Stop")).AsButton().Invoke();

선택 기준은 이렇다.

주의할 점

Microsoft 문서는 RootElement에서 전체 descendants를 무작정 검색하지 말라고 경고한다. 데스크톱 전체를 순회하면 요소가 너무 많아 느려지거나 문제가 생길 수 있다. 먼저 앱 창을 찾고, 그 창 안에서만 버튼을 찾아야 한다.

또한 UI 스레드가 멈추면 UI Automation 호출도 느려진다. GUI 테스트가 느려졌다면 앱의 UI thread가 막힌 것인지도 의심해야 한다.

정리

LLM이 WPF GUI 테스트를 하는 것처럼 보이는 이유는 LLM이 직접 화면을 보는 것이 아니라, Windows UI Automation API를 호출하는 스크립트를 작성하고 실행하기 때문이다.

LLM
  -> 테스트 절차 생성
  -> PowerShell/.NET UIAutomation 실행
  -> WPF 컨트롤 찾기
  -> InvokePattern.Invoke()
  -> 실제 Click 이벤트 발생
  -> 로그와 파일로 결과 검증

WPF 앱을 테스트하기 좋게 만들려면 주요 컨트롤에 AutomationId를 붙이고, UI 조작 결과를 로그/파일/프로세스 상태로 검증하는 습관을 들이는 것이 좋다.