在Swift中进行单元测试的详细指南

lsekfe

当有人第一次听到测试这个词的时候，感觉很可怕。虽然，测试帮助你对你写的代码有信心，而且从长远来看，它们是一种好处。假设你在一个团队中，正在开发一个应用程序。有人错误地交换了一些数据，而这在人工测试中被遗漏了。一个用户抱怨应用程序中的模拟数据。而另一个用户把这个反馈发给你，这样的消息轰炸了你的收件箱。
　　想象一下，写一个简单的单元测试来检查这样的手动错误，并在发布前提醒你。很简单，对吗？
　　在这篇关于测试和单元测试的介绍性文章中，我们将介绍以下内容：
　　为什么要测试？
　　作为一个软件开发者，你想确保你所写的代码是按照它应该有的方式工作。尽管这听起来很微不足道，但代码会断裂或发生回归。回归意味着你之前写的代码已经工作了，不再工作了。这就导致了更多的努力去修复它，而不是去做别的事情。为了尽量减少错误，减少人工测试的努力，并让你对代码有信心，你应该写测试。这将有助于你的工作。
　　· 减少bug
　　错误可能会通过人工测试并进入生产。即使是一个小小的错别字也会产生不利影响。如果有人错误地更新了不应该被触及的代码，写测试可以帮助你在开发的早期发现它们。
　　· 重构
　　你的目标是将某一段代码隔离开来单独测试。在这个过程中，你可能会重构你的代码，使其更加模块化，有精确的目标。
　　· 思考边缘案例
　　当你写测试的时候，你要思考可能发生的各种情况，然后写出关于它们的测试。
　　· 回归
　　在为应用程序添加一个全新的功能后，你不想破坏现有的代码或功能。这就是写测试的巨大帮助。如果你确信新功能不会破坏现有的功能并导致回归，你就会加快开发过程并节省时间。
　　要测试什么？
　　现在你知道为你的应用程序写测试是很有必要的，以便从长期来看受益于它。但是，到底要测试什么？这是每个人都想知道的问题。写什么测试？
　　如果你刚刚开始，最初的几个测试可以是关于测试应用程序的核心业务逻辑。例如，为你在应用程序中定期手动测试的东西编写测试，以确保它在生产中不会损坏。
　　什么是单元测试？
　　顾名思义，我们测试的是一个特定的单元--可以隔离出来单独测试的一大块代码。从网络调用，测试缓存的逻辑到你模型中的计算变量。我们有一个预定义的输入，然后在一个测试方法中检查特定的代码块的预期值和结果。
　　苹果公司为我们提供了一个名为XCTest的本地框架用于单元测试。还有其他的开源框架，如Quick和Nimble，但在这篇文章中我们将重点介绍XCTest。
　　了解XCTest和XCTestCase
　　XCTest是苹果公司的一个框架，帮助我们创建和运行单元、性能和UI测试。在这篇介绍性文章中，我们将只专注于创建单元测试。该框架为我们提供了两个主要的类--
　　·XCTest - 作为创建、管理和执行测试的基类。
　　·XCTestCase - 是定义测试案例、测试方法和性能测试的主要类，继承自XCTest 。
　　每个测试类都有一个生命周期，我们可以在运行前设置初始状态，在测试完成后进行清理。
　　XCTest 和XCTestCase 提供各种类型和实例方法，其中setUp() 和tearDown() 是两个主要的。
　　setUp() 方法是用来在测试运行前定制初始状态的。例如，在测试方法中初始化一个数据结构，并为每个测试案例重置其初始状态。
　　tearDown() 方法是用来在测试运行后进行清理。例如，为了删除任何引用，我们将初始化数据结构的实例设置为nil。
　　有两种类型的方法提供给我们，即
　　· 类方法，用于设置初始状态和对所有测试方法进行最终清理。在这里，我们分别覆盖了setUp() 和tearDown() 类方法。
　　· 实例方法，用于设置初始状态和对每个测试方法进行清理。同样地，我们分别覆盖setUp() 和tearDown() 实例方法。
　　现在我们已经完成了基本原理，是时候在Xcode中实际实现它了!所以，现在是时候继续学习更详细的Xcode单元测试教程了。
　　在Xcode中添加一个单元测试
　　每当你创建一个新项目时，你可以选择勾选包含测试。这些包括单元测试和UI测试。

如果你已经有了一个项目，你也可以添加一个单元测试包到其中。转到文件>新建>目标。

选择iOS Unit Testing Bundle，然后点击Next。

当你为你的项目创建一个新的单元测试目标时，它包括一个模板。它是测试案例的生命周期。让我们来看看文件的内容 ：
　　setUp() 实例方法每次在测试方法运行前都会运行。你覆盖它来添加你自己的实现。如果你想在一个测试类中运行一次初始代码，请覆盖setUp() 类方法来代替。
　　与之前的setUp() 方法类似，要在每次测试方法后清理状态，请覆盖tearDown() 实例方法。对于在测试类中清理一次，请覆盖tearDown() 类方法来代替。
　　测试实例
　　在这篇文章中，我们将测试TallestTowers，这是一个显示世界各地最高的塔的应用程序，以及关于它们的信息。你可以在这里下载该项目。
　　在TallestTowers中，我们显示一个最高的塔的列表。而最重要的测试代码是检查该列表是否为空。
　　每当写一个测试时，我们在方法前加上 "test "这个词，这样Xcode就会理解它是一个可测试的函数。我们创建一个继承自XCTestCase 的类TowerStaticTests ，并在TowerStaticTests 中添加以下方法------：

1. class TowerStaticTests: XCTestCase {
   
2. 　　  func testTallestTowersShouldNotBeEmpty() {
   
3. 　　    XCTAssert(Tower.tallestTowers.count > 0)
   
4. 　　  }
   
5. 　　}

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　我们从Tower 模型中获得静态变量tallestTowers ，并断言计数是否大于零。如果是的话，测试就会以绿色检查通过。
　　另一组要写的测试是针对Tower 的数据模型。我们计算位置，并将城市和国家名称与正确格式化的高度连接起来。我们将写一些单元测试，以确保这些计算的每个属性总是返回预期的输出。
　　首先，我们创建另一个继承自XCTestCase 的类，名为TowerInstanceTests 。我们声明一个类型为Tower的主题变量。在setUp() 方法中，用模拟数据初始化该变量。最后，我们重写tearDown() 方法，将主体设置为nil：

1. 　class TowerInstanceTests: XCTestCase {
   
2. 　　  var subject: Tower!
   
3. 　　  
   
4. 　　  override func setUp() {
   
5. 　　    subject = Tower(name: "Empire State Building", city: "New York City", country: "USA", height: 381, yearBuilt: 1931, latitude: 40.748457, longitude: -73.985525)
   
6. 　　  }
   
7. 　　  
   
8. 　　  override func tearDown() {
   
9. 　　    subject = nil
   
10. 　　  }
    
11. 　　}

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通过测试的长名字，我们特别提到了测试案例的内容。例如，测试地点应该由纬度和经度属性创建。所以，我们用骆驼的方式命名测试用例：

1. func testLocationShouldBeCreatedFromLatitudeAndLongitudeProperties() {
   
2. 　　  XCTAssertEqual(subject.location.latitude, 40.748457, accuracy: 0.00001)
   
3. 　　  XCTAssertEqual(subject.location.longitude, -73.985525, accuracy: 0.00001)
   
4. 　　}
   
5. 　　func testCityAndCountryShouldConcatenateCityAndCountry() {
   
6. 　　  XCTAssertEqual(subject.cityAndCountry, "New York City, USA")
   
7. 　　}
   
8. 　　func testFormattedHeightIncludesUnits() {
   
9. 　　  XCTAssertEqual(subject.formattedHeight, "381m")
   
10. 　　}

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通过写一些测试，我们感受到了如何写一个测试，以及测试什么!
　　命名的提示
　　每当写一个测试时，我们在方法前加上 "test "这个词，这样Xcode就会理解它是一个可测试的函数。
　　写长的方法名称。要具体。如果一个测试在众多的测试中失败了，那么名字的一瞥应该足以让你知道什么失败了。例如，如果testTallestTowersShouldNotBeEmpty() ，我们知道列表是空的。
　　调试一个单元测试
　　我们使用Xcode提供的标准工具调试，也是为了调试单元测试。在检查了任何逻辑或假设错误后，如果测试仍然失败或没有输出预期结果，我们可以使用测试失败断点。
　　转到断点导航器，选择添加按钮（+）：

从下拉菜单中，选择添加测试失败断点。这在开始测试运行前设置一个特定的断点：

每当你运行一个测试，并且测试用例发布一个失败的断言时，该断点就会被触发。这有助于了解测试失败的地方，测试的执行也会停止：

启用代码覆盖
　　Xcode有内置的代码覆盖，以测试你的测试是否覆盖了所有的代码。要启用这个选项，请进入TallestTowers并点击Edit Scheme....从侧边栏选择测试选项，从分段控制中选择选项。勾选 "收集所有目标的覆盖率"：

再次运行测试（Command + U）。从项目导航器中选择报告导航器，并点击最近的一个测试。选择覆盖率选项。你会发现所有被测试的文件，其覆盖率的百分比和可执行行：

由于我们彻底测试了Tower模型，我们可以看到95.5%的代码覆盖率。
　　要在编辑器中看到代码覆盖率，请选择编辑器选项并勾选代码覆盖率：

尽管拥有良好的代码覆盖率是很好的，但以100%为目标并不理想。
　　在CI中用Fastlane和Semaphore实现单元测试自动化
　　为了使测试过程自动化，我们将使用Fastlane，目的是简化部署。有多种方法可以安装Fastlane，我们将使用Homebrew。打开终端，运行命令：

1. brew install fastlane

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改变目录到项目并运行：

1. 　　fastlane init

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现在，打开位于项目文件夹中的Fastfile ，并在其中添加以下几行 ：

1. 　lane :tests do
   
2. 　　  run_tests(scheme: "TallestTowers")
   
3. 　　end

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最后，为了运行测试，在终端执行以下命令：

1. 　　fastlane tests
   

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为了使持续集成的过程自动化，你可以使用Semaphore服务。
　　结论
　　当临近截止日期时，很难专注于编写测试，但慢慢地你会发现，从长远来看，这是有好处的。编写测试可以提高代码质量，减少错误和回归，随着时间的推移加快开发进程。带着信心去写一些测试吧!
　　另外，花些时间为你的应用程序配置CI/CD，以专注于编写代码和提供良好的用户体验，而不是每次都手动交付应用程序。