Android单元测试，你需要知道的一切（上）

lsekfe

前言
　　单元测试是应用程序测试策略中的基本测试，通过对代码进行单元测试，可以轻松地验证单个单元的逻辑是否正确，在每次构建之后运行单元测试，可以帮助您快速捕获和修复因代码更改（重构、优化等）带来的回归问题。
　　一、单元测试的目的以及测试内容
　　1. 为什么要进行单元测试？
　　· 提高稳定性，能够明确地了解是否正确的完成开发；
　　· 快速反馈bug，跑一遍单元测试用例，定位bug；
　　· 在开发周期中尽早通过单元测试检查bug，最小化技术债，越往后可能修复bug的代价会越大，严重的情况下会影响项目进度；
　　· 为代码重构提供安全保障，在优化代码时不用担心回归问题，在重构后跑一遍测试用例，没通过说明重构可能是有问题的，更加易于维护。
　　2. 单元测试要测什么？
　　· 列出想要测试覆盖的正常、异常情况，进行测试验证;
　　· 性能测试，例如某个算法的耗时等等。
　　二、单元测试的分类
　　1. 本地测试(Local tests): 只在本地机器JVM上运行，以最小化执行时间，这种单元测试不依赖于Android框架，或者即使有依赖，也很方便使用模拟框架来模拟依赖，以达到隔离Android依赖的目的，模拟框架如google推荐的Mockito；
　　2. 仪器化测试(Instrumented tests): 在真机或模拟器上运行的单元测试，由于需要跑到设备上，比较慢，这些测试可以访问仪器（Android系统）信息，比如被测应用程序的上下文，一般地，依赖不太方便通过模拟框架模拟时采用这种方式。
　　三、JUnit 注解
　　· 定义所在方法为单元测试方法

1. [url=home.php?mod=space&uid=724]@test[/url]
   
2. 　　public void method()

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· 测试方法若没有抛出Annotation中的Exception类型(子类也可以)->失败

1. @Test (expected = Exception.class)
   
2. 　　public void method()

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性能测试，如果方法耗时超过100毫秒->失败

1. @Test (expected = Exception.class)
   
2. 　　public void method()

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这个方法在每个测试之前执行，用于准备测试环境(如: 初始化类，读输入流等)，在一个测试类中，每个@Test方法的执行都会触发一次调用。

1. [url=home.php?mod=space&uid=42644]@before[/url]
   
2. 　　public void method()

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这个方法在每个测试之后执行，用于清理测试环境数据，在一个测试类中，每个@Test方法的执行都会触发一次调用。

1. [url=home.php?mod=space&uid=16909]@after[/url]
   
2. 　　public void method()

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这个方法在所有测试开始之前执行一次，用于做一些耗时的初始化工作(如: 连接数据库)，方法必须是static。

1. @BeforeClass
   
2. 　　public static void method()

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这个方法在所有测试结束之后执行一次，用于清理数据(如: 断开数据连接)，方法必须是static。

1. @AfterClass
   
2. 　　public static void method()

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忽略当前测试方法，一般用于测试方法还没有准备好，或者太耗时之类的。

1. @Ignore或者@Ignore("太耗时")
   
2. 　　public void method()

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使得该测试类中的所有测试方法都按照方法名的字母顺序执行，可以指定3个值，分别是DEFAULT、JVM、NAME_ASCENDING。

1. @FixMethodOrder(MethodSorters.NAME_ASCENDING)
   
2. 　　public class TestClass{}

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四.本地测试
　　根据单元有没有外部依赖（如Android依赖、其他单元的依赖），将本地测试分为两类，首先看看没有依赖的情况：
　　· 添加依赖，google官方推荐

1. dependencies {
   
2. 　　    // Required -- JUnit 4 framework
   
3. 　　    testImplementation 'junit:junit:4.12'
   
4. 　　    // Optional -- Mockito framework（可选，用于模拟一些依赖对象，以达到隔离依赖的效果）
   
5. 　　    testImplementation 'org.mockito:mockito-core:2.19.0'
   
6. 　　}

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· 单元测试代码存储位置
　　事实上，AS已经帮我们创建好了测试代码存储目录。

1. app/src
   
2. 　　     ├── androidTestjava (仪器化单元测试、UI测试)
   
3. 　　     ├── main/java (业务代码)
   
4. 　　     └── test/java  (本地单元测试)

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· 创建测试类
　　可以自己手动在相应目录创建测试类，AS也提供了一种快捷方式：选择对应的类->将光标停留在类名上->按下ALT + ENTER->在弹出的弹窗中选择Create Test。

说明: 勾选 setUp/@Before??会生成一个带@Before注解的setUp()空方法，tearDown/@After则会生成一个带@After的空方法。
　　· 运行测试用例
　　运行单个测试方法：选中@Test注解或者方法名，右键选择Run；
　　运行一个测试类中的所有测试方法：打开类文件，在类的范围内右键选择Run，或者直接选择类文件直接右键Run；
　　运行一个目录下的所有测试类：选择这个目录，右键Run。
　　· 运行前面测试验证邮箱格式的例子，测试结果会在Run窗口展示，如下图：

从结果可以清晰的看出，测试的方法为 EmailValidatorTest 类中的 isValidEmail()方法，测试状态为passed，耗时12毫秒。
　　修改一下前面的例子，传入一个非法的邮箱地址：

@Test
　　public void isValidEmail() {
　　    assertThat(EmailValidator.isValidEmail("#name@email.com"), is(true));
　　}

测试状态为failed，耗时14毫秒，同时也给出了详细的错误信息：在15行出现了断言错误，错误原因是期望值(Expected)为true，但实际(Actual)结果为false。
　　也可以通过命令 gradlew test 来运行所有的测试用例，这种方式可以添加如下配置，输出单元测试过程中各类测试信息：

android {
　　    ...
　　    testOptions.unitTests.all {
　　        testLogging {
　　            events 'passed', 'skipped', 'failed', 'standardOut', 'standardError'
　　            outputs.upToDateWhen { false }
　　            showStandardStreams = true
　　        }
　　    }
　　}

还是验证邮箱地址格式的例子 gradlew test：

在单元测试中通过System.out或者System.err打印的也会输出。
　　· 通过模拟框架模拟依赖，隔离依赖
　　前面验证邮件格式的例子，本地JVM虚拟机就能提供足够的运行环境，但如果要测试的单元依赖了Android框架，比如用到了Android中的Context类的一些方法，本地JVM将无法提供这样的环境，这时候模拟框架Mockito就派上用场了。
　　· 一个Context#getString(int)的测试用例

import static org.hamcrest.core.Is.is;
　　import static org.junit.Assert.assertThat;
　　import static org.mockito.Mockito.when;
　　@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
　　public class MockUnitTest {
　　    private static final String FAKE_STRING = "AndroidUnitTest";
　　    @Mock
　　    Context mMockContext;
　　    @Test
　　    public void readStringFromContext_LocalizedString() {
　　        //模拟方法调用的返回值，隔离对Android系统的依赖
　　        when(mMockContext.getString(R.string.app_name)).thenReturn(FAKE_STRING);
　　        assertThat(mMockContext.getString(R.string.app_name), is(FAKE_STRING));
　　        
　　        when(mMockContext.getPackageName()).thenReturn("com.jdqm.androidunittest");
　　        System.out.println(mMockContext.getPackageName());
　　    }
　　}

通过模拟框架Mockito，指定调用context.getString(int)方法的返回值，达到了隔离依赖的目的，其中Mockito使用的是cglib动态代理技术。