Android Unit Test学习

@(单元测试)[Android|Markdown]

• 单元测试 这几天接触了下android的单元测试，写了一些小DEMO，自己总结下来，觉得android的单元测试可以有以下优缺点：
• 优点

1. 减少bug率
2. 明确方法的输入输出
3. 自测程序，使自己对代码更有自信

• 缺点

1. 耗时
2. 有些时候测试环境于真实环境有差异，导致做了很多适配的工作。
3. 不适合一个硬性指标。如代码覆盖率等。

[TOC]

Android Test 框架

流行的android测试框架很多，可以参照这个网页：Android 测试工具。我主要调研过以下几种：

1. 原生框架 ：ActivityInstrumentationTestCase2
2. Android Test Lib （谷歌官方提供）Espresso等
3. Appium （可以编写测试脚本）
4. Monkey 和Monkey Runner（随机测试，谷歌官方提供）
5. Robolectric （第三方测试框架，不需要真机或者模拟器）
6. Robotium （封装官方框架）

上述几种也可以组合使用，基本上想对于一个项目做完整的单元测试，即包括UI，业务，数据，协议等，一般都要自己再<font color=red>封装一些适合项目的框架和工具类</font>。

原生框架

先上图~

• AndroidTestCase类：
  提供系统对象（如Context）的方法。使用Context，你可以浏览资源，文件，数据库等等。不能测试涉及UI的方法。
• InstrumentationTestCase类：
  继承TestCase类，并可以使用Instrumentation框架，用于测试Activity。使用Instrumentation，Android可以向程序发送事件进行自动UI测试，并可以精确控制Activity的启动，监测Activity生命周期的状态
  ActivityUnitTestCase设计用于单元测试，它在一个孤立的系统环境中测试Activity。换句话说，当你使用这个测试类时，Activity不能与其它Activity交互。每个测试用例都需要使用startActivity启动测试activity。

单元测试在Studio中的应用

Android Studio对单元测试完全支持，已经帮开发者搭建好了测试环境。测试开发者只需要关心测试用例编写，不用关心测试环境搭建，给测试开发带来极大便利。在Android Studio上进行JUnit单元测试步骤：
1 编写测试用例。
编写测试用例需要继承TestCase的子类。如果测试对象为普通java类，自定义测试用例需要继承AndroidTestCase;如果测试对象为Activity，可以继承ActivityUnitTestCase，也可以继承ActivityInstrumentationTestCase2。
继承ActivityUnitTestCase和ActivityInstrumentationTestCase2不同之处在于，前者需要自己使用startActivity启动被测试的activity，并且该activity在一个独立的环境中运行。继承自ActivityInstrumentationTestCase2的测试用例不需要开发者自己调用被测试的activity，测试框架会自动启动activity。
自定义测试用例类需要有构造函数，并且将测试目标类传递给父类。如：
public LoadActivityTest() {

super(LoadActivity.class);//LoadActivity为测试目标类

}

一般来说自定义测试用例需要重写setUp和tearDown,如果测试用例中有多个测试方法，setUp和tearDown会在每个测试方法前后被调用。setUp用来初始化测试环境，tearDown在每个测试方法结束后还原测试环境。
使用断言assertXXX来判断测试结果。如果断言失败，则测试用例测试不通过，所有断言都成功，则测试用例测试通过。 常见的断言有：
assertNotNull：断言测试对象不为NULL;
assertNull：断言测试对象为NULL;
assertEquals：断言测试的两个对象值相等；
assertTrue：断言Boolean值为true;
assertFalse:断言Boolean值为false。
所有测试方法必须以test开头，如testXXX。测试框架会自动调用所有以test为开头的测试方法。各个测试方法没有运行先后顺序。因此，各个测试方法不应该有前后依赖顺序。

UI测试。

1）UI测试应该在主线程中操作。
activity.runOnUiThread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

    mPaymentButton.callOnClick();

}

});

2）模拟系统发送按键事件
this.sendKeys(KeyEvent.KEYCODE_HOME);

3）点击按键事件
mPaymentButton.callOnClick();

3 线程同步问题
1）测试线程和异步任务线程同步
在单元测试中，有很多异步任务。我们需要异步任务返回结果再测试，这就需要用到线程同步相关知识。比如，我们测试的单元需要发送一个网络请求，需要测试返回结果是否正确。这是一个典型的异步任务，这就需要用本节的方法去做单元测试。
CountDownLatch，一个同步辅助类，用信号量机制实现线程同步。主要方法有：
public CountDownLatch(int count);
构造函数，count指定了计数器的次数。可以理解为加的锁数量。
public void await() throws InterruptedException
调用此方法会一直阻塞当前线程，直到计数器的值为0。
public void countDown();
每次调用计数减少1，当计数为0时，线程被唤醒。
2）测试线程和UI主线程同步
每个测试方法都运行在子线程中，在某些情况，测试子线程需要等待主线程（UI线程）空闲才继续运行测试子线程。这就需要同步测试子线程和UI主线程。Instrumentation为我们提供了waitForIdleSync方法来满足这类同步需求。使用方法如下：

public void testExample(){

......

getInstrumentation().waitForIdleSync();//等待主线程返回
 .....

}

需要注意：waitForIdleSync只能在测试子线程中被调用。测试方法默认运行在子线程中，但也可以运行在UI线程中，只需要在测试方法前加上标注@UiThreadTest，这样整个测试方法都在UI线程中运行。

测试Fragment

由于JUnit没有提供对fragment测试的框架，所以只能在使用activity测试框架。通常的做法是使用ActivityInstrumentationTestCase2测试框架，先加载一个activity，然后在setup中启动被测试的fragment。这样在每个测试方法执行前都会启动被测试的fragment。
使用ActivityInstrumentationTestCase2框架对fragment进行单元测试的不足之处在于，测试任何一个单元（函数），都需要先启动该fragment，然后才能进行单元测试。

五 单元测试基础要点
1 方法名称必须以test开头。
2不能依赖测试方法顺序，每个测试方法都是在子线程中运行。
3 setUp方法和tearDown方法都是TestCase类的方法
1）setUp方法是在执行每个测试方法之前执行的
2）tearDown方法是在执行每个测试方法之后执行的
4 涉及UI操作的应该在主线程中执行。
5 waitForIdleSync和sendKeys不允许在UI线程里运行，只能运行在测试子线程中。

原理

需要说明的是，在Android系统中，测试程序也是应用程序，我们可以将其看成一个没有UI的应用。
其实现过程大致如下：如图，InstrumentationTestRunner通过调用Instrumentation杀除应用程序的进程，再用Instrumentation重启该应用。这时，测试应用和被测应用就运行在同一进程下。测试应用怎么知道该测试哪个应用呢？嗯，这是通过在测试工程的mainfest文件中添加元素来实现的。当测试应用和被测应用运行在同一个进程里，它们之间就可以通过Instrumentation来进行消息交互，从而达到测试效果。当Instrumentation与某个程序交互时，其大致采用如下步骤：（资料来源：
http://blog.csdn.net/fireworkburn/article/details/20144153）。
首先，启动时，初始化测试APK的配置文件AndroidManifest.xml文件中。该配置文件中标明了所使用的测试运行类、被测目标应用、包名等。然后，启动被测应用的Activity。同时，将测试ActivityThread做为一个引用进行初始化。此时，如果找不到目标应用则会报错。其次，执行测试脚本。测试时，测试工程中任何对目标应用进行的操作，都会用异步的方式，将消息体放在目标程序的MessageQueue中。这样，目标程序在查看到自己的MessageQueue中有内容时就会执行。

Robolectric

根据我的研究以及我个人的需求，我觉得<font color=red>Robolectric</font>更适合开发使用，因为其速度快，而且不需要在真机上看效果，这样可以把代码逻辑都写好，验证完毕在真机上一次运行。大大提高代码质量和效率。个人见解，不喜勿喷。

Robolectric简介

robolectric官网介绍，Robolectric是为android上的TDD开发而产生的一款第三方测试框架，按照官网说的：

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!");
  }
}

该框架测试起来是很方便的，但是同时由于不启动app，可能遇到一些问题，总体上使用起来还是方便的。

eclipse配置

新建 Test Project

这里我新建了一个 Maven Project

File> New > Other > Maven Project ，跟 Appium 里面使用 Java 写脚本，建立 Maven 项目是相同的。

我建立的测试项目 roboletrictest，pom.xml 的内容我这里贴下：

<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

右键项目（roboletrictest） > Build Path > Configure Build Path
在 Project 选项中 add 被测项目（roboletric）
在 Libraries 中 Add External JARs，添加对应的 android.jar，android.jar 在 sdk 中（需要下载）
完成 Test Case

在 src/test/java 目录下 new 一个 package，对应被测项目（com.example.roboletric.test）
在包里面 new 一个 JUnit Test Case，使用 Junit 4，Class Name 为 MainActivityTest
Run Test Case

右键 MainActivityTest > Run As > JUnit Test

自己打包依赖

因为是maven项目，其实你也可以自己把roboletric的项目打包，使用maven-assembly-plugin把项目打成jar包，直接导入使用。以前的官网提供了依赖包的，但是现在找不着了。

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类的使用

Android Test Kit

Android Test Kit 是一组 Google 开源测试工具，用于 Android 平台，包含 Espresso API 可用于编写简洁可靠的 Android UI 测试。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，我会开一篇代理设计模式的专栏

常见的测试方法

测试UI

一般的测试框架都提供了对UI的测试，具体可以参考谷歌源码对一些原生app做的测试。

测试业务

建议把业务方法的入口都放在manager里，这样测试的时候直接一调用就OK了。但是记住要测试一些边界情况，例如空指针之类的。

测试http请求

因为http请求是异步的，这块可能要对请求的框架做一些封装，以便支持mock数据。