高速增长的移动应用程序让人们的生活变得丰富多彩,但是随着数量的大幅增加,质量的把控难以跟上节奏,传统的手工测试方法很难应对这么大量的应用程序。一方面,人工测试会占用很大一部分时间,会提高成本;另一方面,安卓版本升级频繁,安卓设备多样,很难保证其兼容性问题。因此,如何有效的测试安卓应用程序成为了难点问题。针对上述情况,安卓自动化测试技术可以很好的解决这个问题。它可以替代人工的操作完全自动运行解放了人力,而且可以并发同时对多个应用程序进行测试,提高了测试的效率。但是它测试的算法和实现的方式会影响到测试的结果以及测试的效率,这就对安卓自动化测试系统的设计提出了更高的要求。本文针对安卓自动化测试系统,根据前人研究结果中,UI获取效率较低、算法效果不好等问题,设计并实现了无需修改应用程序和安卓平台的,基于GUI的安卓应用自动化测试系统GATS,有效减少了测试所需的时间,并且提高了发现应用程序错误的数量。本文的主要工作包括:1.研究和分析了目前国内外安卓自动化测试系统,总结出它们的优缺点。2.针对Dynodroid中获取UI界面效率低下的问题,提出了通过安卓无障碍来获取界面的方法。3.提出了一个基于状态机的算法,设计并实现了GATS自动化测试系统。4.通过真实的应用程序集测试了系统性能以及查错效果,其实验结果表明GATS系统在效率和效果上都有着显著的提升。