Android Unit Test學習

Android Unit Test學習

@(單元測試)[Android|Markdown]

  • 單元測試 這幾天接觸了下android的單元測試，寫了一些小DEMO，自己總結下來，覺得android的單元測試可以有以下優缺點：
  • 優點
  1. 減少bug率
  2. 明確方法的輸入輸出
  3. 自測程序，使自己對代碼更有自信
  • 缺點
  1. 耗時
  2. 有些時候測試環境于真實環境有差異，導致做了很多適配的工作。
  3. 不適合一個硬性指標。如代碼覆蓋率等。

[TOC]

Android Test 框架

流行的android測試框架很多，可以參照這個網頁：Android 測試工具。我主要調研過以下幾種：

  1. 原生框架 ：ActivityInstrumentationTestCase2
  2. Android Test Lib （谷歌官方提供）Espresso等
  3. Appium （可以編寫測試腳本）
  4. Monkey 和Monkey Runner（隨機測試，谷歌官方提供）
  5. Robolectric （第三方測試框架，不需要真機或者模擬器）
  6. Robotium （封裝官方框架）

上述幾種也可以組合使用，基本上想對于一個項目做完整的單元測試，即包括UI，業務，數據，協議等，一般都要自己再<font color=red>封裝一些適合項目的框架和工具類</font>。

原生框架

先上圖~


  • AndroidTestCase類：
    提供系統對象（如Context）的方法。使用Context，你可以瀏覽資源，文件，數據庫等等。不能測試涉及UI的方法。
  • InstrumentationTestCase類：
    繼承TestCase類，并可以使用Instrumentation框架，用于測試Activity。使用Instrumentation，Android可以向程序發送事件進行自動UI測試，并可以精確控制Activity的啟動，監測Activity生命周期的狀態
    ActivityUnitTestCase設計用于單元測試，它在一個孤立的系統環境中測試Activity。換句話說，當你使用這個測試類時，Activity不能與其它Activity交互。每個測試用例都需要使用startActivity啟動測試activity。

單元測試在Studio中的應用

Android Studio對單元測試完全支持，已經幫開發者搭建好了測試環境。測試開發者只需要關心測試用例編寫，不用關心測試環境搭建，給測試開發帶來極大便利。在Android Studio上進行JUnit單元測試步驟：
1 編寫測試用例。
編寫測試用例需要繼承TestCase的子類。如果測試對象為普通java類，自定義測試用例需要繼承AndroidTestCase;如果測試對象為Activity，可以繼承ActivityUnitTestCase，也可以繼承ActivityInstrumentationTestCase2。
繼承ActivityUnitTestCase和ActivityInstrumentationTestCase2不同之處在于，前者需要自己使用startActivity啟動被測試的activity，并且該activity在一個獨立的環境中運行。繼承自ActivityInstrumentationTestCase2的測試用例不需要開發者自己調用被測試的activity，測試框架會自動啟動activity。
自定義測試用例類需要有構造函數，并且將測試目標類傳遞給父類。如：
public LoadActivityTest() {

super(LoadActivity.class);//LoadActivity為測試目標類

}

一般來說自定義測試用例需要重寫setUp和tearDown,如果測試用例中有多個測試方法，setUp和tearDown會在每個測試方法前后被調用。setUp用來初始化測試環境，tearDown在每個測試方法結束后還原測試環境。
使用斷言assertXXX來判斷測試結果。如果斷言失敗，則測試用例測試不通過，所有斷言都成功，則測試用例測試通過。 常見的斷言有：
assertNotNull：斷言測試對象不為NULL;
assertNull：斷言測試對象為NULL;
assertEquals：斷言測試的兩個對象值相等；
assertTrue：斷言Boolean值為true;
assertFalse:斷言Boolean值為false。
所有測試方法必須以test開頭，如testXXX。測試框架會自動調用所有以test為開頭的測試方法。各個測試方法沒有運行先后順序。因此，各個測試方法不應該有前后依賴順序。

UI測試。

1）UI測試應該在主線程中操作。
activity.runOnUiThread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

    mPaymentButton.callOnClick();

}

});

2）模擬系統發送按鍵事件
this.sendKeys(KeyEvent.KEYCODE_HOME);

3）點擊按鍵事件
mPaymentButton.callOnClick();

3 線程同步問題
1）測試線程和異步任務線程同步
在單元測試中，有很多異步任務。我們需要異步任務返回結果再測試，這就需要用到線程同步相關知識。比如，我們測試的單元需要發送一個網絡請求，需要測試返回結果是否正確。這是一個典型的異步任務，這就需要用本節的方法去做單元測試。
CountDownLatch，一個同步輔助類，用信號量機制實現線程同步。主要方法有：
public CountDownLatch(int count);
構造函數，count指定了計數器的次數?？梢岳斫鉃榧拥逆i數量。
public void await() throws InterruptedException
調用此方法會一直阻塞當前線程，直到計數器的值為0。
public void countDown();
每次調用計數減少1，當計數為0時，線程被喚醒。
2）測試線程和UI主線程同步
每個測試方法都運行在子線程中，在某些情況，測試子線程需要等待主線程（UI線程）空閑才繼續運行測試子線程。這就需要同步測試子線程和UI主線程。Instrumentation為我們提供了waitForIdleSync方法來滿足這類同步需求。使用方法如下：

public void testExample(){

......

getInstrumentation().waitForIdleSync();//等待主線程返回
 .....

}

需要注意：waitForIdleSync只能在測試子線程中被調用。測試方法默認運行在子線程中，但也可以運行在UI線程中，只需要在測試方法前加上標注@UiThreadTest，這樣整個測試方法都在UI線程中運行。

測試Fragment

由于JUnit沒有提供對fragment測試的框架，所以只能在使用activity測試框架。通常的做法是使用ActivityInstrumentationTestCase2測試框架，先加載一個activity，然后在setup中啟動被測試的fragment。這樣在每個測試方法執行前都會啟動被測試的fragment。
使用ActivityInstrumentationTestCase2框架對fragment進行單元測試的不足之處在于，測試任何一個單元（函數），都需要先啟動該fragment，然后才能進行單元測試。

五 單元測試基礎要點
1 方法名稱必須以test開頭。
2不能依賴測試方法順序，每個測試方法都是在子線程中運行。
3 setUp方法和tearDown方法都是TestCase類的方法
1）setUp方法是在執行每個測試方法之前執行的
2）tearDown方法是在執行每個測試方法之后執行的
4 涉及UI操作的應該在主線程中執行。
5 waitForIdleSync和sendKeys不允許在UI線程里運行，只能運行在測試子線程中。

原理

需要說明的是，在Android系統中，測試程序也是應用程序，我們可以將其看成一個沒有UI的應用。
其實現過程大致如下：如圖，InstrumentationTestRunner通過調用Instrumentation殺除應用程序的進程，再用Instrumentation重啟該應用。這時，測試應用和被測應用就運行在同一進程下。測試應用怎么知道該測試哪個應用呢？嗯，這是通過在測試工程的mainfest文件中添加元素來實現的。當測試應用和被測應用運行在同一個進程里，它們之間就可以通過Instrumentation來進行消息交互，從而達到測試效果。當Instrumentation與某個程序交互時，其大致采用如下步驟：（資料來源：
http://blog.csdn.net/fireworkburn/article/details/20144153）。
首先，啟動時，初始化測試APK的配置文件AndroidManifest.xml文件中。該配置文件中標明了所使用的測試運行類、被測目標應用、包名等。然后，啟動被測應用的Activity。同時，將測試ActivityThread做為一個引用進行初始化。此時，如果找不到目標應用則會報錯。其次，執行測試腳本。測試時，測試工程中任何對目標應用進行的操作，都會用異步的方式，將消息體放在目標程序的MessageQueue中。這樣，目標程序在查看到自己的MessageQueue中有內容時就會執行。

Robolectric

根據我的研究以及我個人的需求，我覺得<font color=red>Robolectric</font>更適合開發使用，因為其速度快，而且不需要在真機上看效果，這樣可以把代碼邏輯都寫好，驗證完畢在真機上一次運行。大大提高代碼質量和效率。個人見解，不喜勿噴。

Robolectric簡介

robolectric官網介紹，Robolectric是為android上的TDD開發而產生的一款第三方測試框架，按照官網說的：

Robolectric is a unit test framework that de-fangs the Android SDK jar so you can test-drive the development of your Android app. Tests run inside the JVM on your workstation in seconds. With Robolectric you can write tests like this:

@RunWith(RobolectricTestRunner.class)
public class MyActivityTest {

  @Test
  public void clickingButton_shouldChangeResultsViewText() throws Exception {
    MyActivity activity = Robolectric.setupActivity(MyActivity.class);

    Button button = (Button) activity.findViewById(R.id.button);
    TextView results = (TextView) activity.findViewById(R.id.results);

    button.performClick();
    assertThat(results.getText().toString()).isEqualTo("Robolectric Rocks!");
  }
}

該框架測試起來是很方便的，但是同時由于不啟動app，可能遇到一些問題，總體上使用起來還是方便的。

eclipse配置

新建 Test Project

這里我新建了一個 Maven Project

File> New > Other > Maven Project ，跟 Appium 里面使用 Java 寫腳本，建立 Maven 項目是相同的。

我建立的測試項目 roboletrictest，pom.xml 的內容我這里貼下：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.example</groupId>
  <artifactId>roboletrictest</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>roboletrictest</name>
  <url>http://maven.apache.org</url>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.12</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.robolectric</groupId>
      <artifactId>robolectric</artifactId>
      <version>3.0</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>

  </dependencies>
</project>

配置 Test Project

配置 roboletrictest 的 Build Path

右鍵項目（roboletrictest） > Build Path > Configure Build Path
在 Project 選項中 add 被測項目（roboletric）
在 Libraries 中 Add External JARs，添加對應的 android.jar，android.jar 在 sdk 中（需要下載）
完成 Test Case

在 src/test/java 目錄下 new 一個 package，對應被測項目（com.example.roboletric.test）
在包里面 new 一個 JUnit Test Case，使用 Junit 4，Class Name 為 MainActivityTest
Run Test Case

右鍵 MainActivityTest > Run As > JUnit Test

自己打包依賴

因為是maven項目，其實你也可以自己把roboletric的項目打包，使用maven-assembly-plugin把項目打成jar包，直接導入使用。以前的官網提供了依賴包的，但是現在找不著了。

Android studio配置

 repositories {
        maven { url "https://oss.sonatype.org/content/repositories/snapshots" }
        mavenLocal()
        mavenCentral()
    }

dependencies {
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:22.0.0'
    testCompile "junit:junit:4.10"
    testCompile "org.assertj:assertj-core:1.7.0"
    testCompile "org.robolectric:robolectric:${robolectricVersion}"
}

Shadow類的使用

Android Test Kit

Android Test Kit 是一組 Google 開源測試工具，用于 Android 平臺，包含 Espresso API 可用于編寫簡潔可靠的 Android UI 測試。它也可以跟其他的框架混合使用。
github Demo的地址：
https://github.com/googlesamples/android-testing

Monkey 和MonkeyRunner

Appium

框架基本原理

下次再看，我會開一篇代理設計模式的專欄

常見的測試方法

測試UI

一般的測試框架都提供了對UI的測試，具體可以參考谷歌源碼對一些原生app做的測試。

測試業務

建議把業務方法的入口都放在manager里，這樣測試的時候直接一調用就OK了。但是記住要測試一些邊界情況，例如空指針之類的。

測試http請求

因為http請求是異步的，這塊可能要對請求的框架做一些封裝，以便支持mock數據。

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