起因

我最近在自己实现一个图片加载的框架。由于框架比较大，一时半会儿完成不了，但是又不能等所有模块全写好了再一起验证，所以很自然的就想到了测试。

android的两种测试框架

一般来说，android有两种测试方案。一种是把测试代码放在android机上去运行，叫做Instrumented Test。而另一种则是在本地Java环境上跑，使用JUnit+Mock框架，就叫做Local Unit Test吧。

Andorid项目中自然有大量使用android.jar的代码，把测试代码放在android机上跑，当然是没有任何问题的。而在本机（单纯的java环境）跑就出问题了，因为没有运行着的android环境，所以一遇到需要android.jar的指令，就没办法了。

想要在本地测试android，就需要使用Mock框架

Mock（即伪造，模仿），Mock框架能够伪造出任何的类，并且定义这个伪造出来的类的行为。自然也可以对android代码的行为进行伪造。

二者对比，androidTest比较自由一些，因为是放在android机上测试，所以对代码不需要进行任何修改。但是因为要把测试上传到Android机上运行，相对较慢，同时文件系统等也不容易配置。

而后者恰恰相反，会快很多，显得轻量许多。缺点就是需要考虑伪造所有用到的android的类。

在我的这次项目中，用到的android代码不算很多，所以选择后者。并对其进行了大概的了解。

JUnit与Mockito

JUnit4

Junit是一套针对Java，通用的测试框架。不仅仅局限于Android，使用非常简单。

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@Test
public void newArrayListsHaveNoElements() {
    assertThat(new ArrayList().size(), is(0));
}

在测试类中用@Test注解方法，运行JUnit，它就会自动执行这个方法，如有问题，抛出异常。

当然异常可能是故意让它抛出的，这也是需要测试的，@Test(expected=NullPointerException.class)可以断言函数会抛出NullPointerException异常。

另外，@Test(timeout=200)可以断言函数会在200ms内结束

Assert类是一个工具类，提供许多静态的工具函数，来使用断言。（所谓断言，断言一个语句为真，那么为假则报错）。

除了@Test外，还有其它注解。

@Before 在每一个test执行之前都会调用，@BeforeClass 在类加载之时调用，初始化静态域，这个注解只能加在static函数上。@After @AfterClass同理。

@Ignore暂时忽略这个测试，在测试驱动开发中，一般是先写测试用例再完成代码的。那么就需要指明先忽略某些测试。

@Rule可以定义在每次Test运行之前，做一些工作。

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public class MyTest {

    @Rule
    public MethodRule screenshot = new ScreenshotOnFailureRule();
    
    @Test
    public void myTest() { ... }
}

详见：Dale的博客 以及 Gist

Mockito

什么是Mockito？官网是这样说的。

The Mockito library enables mock creation, verification and stubbing.

Mockito作为一套Mock框架，能够伪造类的创建，验证（断言此类进行了xxx操作），以及定义伪造类的行为。(注：这一系列伪造的东西统称为Test doubles)

显然在测试android项目时，有关android的代码，就需要由它来伪造了。

其feature之多有30余条，可以在后面的参考中详查，这里只说一些一些基本概念，以及常用feature。

一些基本概念

Test double object (Mock object)，可以分为以下几类：

  • Dummy 一个空对象，完全是为了满足compiler，满足一些method的参数。

  • Fake 一个模拟的对象，与Dummy不同的是，为这个对象定义了一些方法。但这个方法有水分，只要满足测试所需就可以了（比如一个 in-memory database）
    和Stub区别不明显，所以也常称为Stub

  • Stub 与Fake类似，给伪造类定义了方法。但是这个就没有水分了，很多情况需要写出实际代码。

  • Mock 是一种笼统的称呼，即模拟。一般来说，我们说Mock一个对象。那么这个对象a)有伪造出来的行为，b)能够verify这个对象进行了哪些操作，比如verify这个类的某个方法被调用了两次。

  • Spy 有时候我们已经有了实际的对象，不需要伪造。但是又想利用Mock的特性，这时候就需要用到Spy。Spy相当于实际对象的一个代理，其中某些方法可以被Stub，能够记录下来该类操作的信息，进而进行验证（verify）。

使用

1.Creating Mock

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Flower flowerMock=Mockito.mock(Flower.class);
//---------Or----------
@Mock
Flower flowerMock;

这样就可以Mock一个对象。

2.Stubing Method

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Flower flowerMock = mock(Flower.class);
when(flowerMock.getNumberOfLeafs()).thenReturn(TEST_NUMBER_OF_LEAFS);

这个样就定义了实例的行为。

这种then方法，还有 thenReturn(T) thenThrow(Throwable | Class<? extends Throwable>) then(Answer) thenCallRealMethod()

2.1.数据匹配

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when(plantSearcherMock.smellyMethod(anyInt(), contains("asparag"), eq("red"))).willReturn(true);

有的时候，我们需要通过匹配符Matcher来定义行为。

2.2.返回多值

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@Test
public void shouldReturnLastDefinedValueConsistently() {
WaterSource waterSource = mock(WaterSource.class);
when(waterSource.getWaterPressure()).thenReturn(3, 5);
assertEquals(waterSource.getWaterPressure(), 3);
assertEquals(waterSource.getWaterPressure(), 5);
assertEquals(waterSource.getWaterPressure(), 5);
}

当我们定义了多个返回值时，调用这个函数就会按照顺序返回。比如上例，第一次返回3，第二次返回5，以后都返回5

3.确认操作
一旦Mock了一个实例，这个实例会保存对它所有的操作。所以我们就可以对这些操作进行验证verify。

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WaterSourcewaterSourceMock=mock(WaterSource.class);
waterSourceMock.doSelfCheck();
verify(waterSourceMock).doSelfCheck();

确认调用了doSelfCheck()方法，甚至可以通过verify的参数，传入特殊参数，进行更精细的操作，这些参数包括，times(int) never() atLeastOnce

除此之外，验证，还可以验证几个不同实例的函数调用的顺序。验证执行耗时。

4.最后：局限
Mockito在final class, static method等方面无能为力，所以就有人维护了开源库来解决这种情况。比如PowerMock等，会在后面介绍到。

参考：
http://site.mockito.org/mockito/docs/current/org/mockito/Mockito.html
https://dzone.com/refcardz/mockito

在AndroidStudio实践

配置Gradle

Gradle的插件会自动读取src/test/java下的文件，然后执行它。

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dependencies {
  testCompile 'junit:junit:4.12'
  testCompile "org.mockito:mockito-core:1.9.5"
}

配置AndroidStudio

  1. 调整build.gradle改变android gradle plugin version，大于1.1.0-rc1(直接改build.gradle或者进入File > Project Structure)

  2. 把junit以及其它依赖加入build.gradle

  3. 打开JUnit，在Build variants中控制Instrumented test与unit tests

  4. 创建src/test/java文件夹，写test，并且右键运行。

用Gradble控制Test的运行

通过一行命令即可，./gradlew test --continue

这种运行可以通过在build.gradle中定义一些参数，另外，android中这一unit test系统，还对不同的Flavor或者build type能单独定义test。这些功能不一一介绍。在下面的链接中可以看到。

最后还需要提一个问题，如果你不想伪造android的类，同时也不想让android一运行就报错。（本地开发时用的android.jar不是真正的android sdk，很多方法都只有一行throw new Exception(“Not Stub!”);）

如果你想掩盖这个报错，只需要在build.gradble中设置

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testOptions {
    unitTests.returnDefaultValues = true
}

参考
http://tools.android.com/tech-docs/unit-testing-support

更多的测试框架

知道一些常用的开源库是干什么的，是很有必要的。这可以让你进行灵活的技术选型，同时，因为有很多测试框架都是有依赖的，熟悉它们，也可以让你快速的了解一个测试框架，分清它们的派系。

EasyMock vs Mockito

EasyMock是开派祖师，Mockito最开始是fork EasyMock开始写的，最终重写了很多逻辑，引入了一些JMock的特性，最终自成一家，青出于蓝。

PowerMock

可以和Mockito一起用，是Mockito的补充，针对Mockito中不能对final enum static方法进行伪造的问题，进行了解决。gradle比较啰嗦，记录如下:

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testCompile 'org.powermock:powermock-module-junit4:1.6.4'
testCompile 'org.powermock:powermock-module-junit4-rule:1.6.4'
testCompile 'org.powermock:powermock-module-junit4-rule-agent:1.6.4'
testCompile 'org.powermock:powermock-api-mockito:1.6.4'

Robolectric

Robolectric伪造了整个Android SDK，甚至包含了很多native代码，使得Android代码可以在不运转整个android系统的情况下，运转android代码。
相对于JUnit在Android特有的Resource Assets，以及界面等机制，能够达到很好的测试效果。

相对而言，Robolectric有点接近黑盒测试。自然，它也可以和Mock framework共用。

下面是一个例子。

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@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!");
  }
}

Robolectric官网

Espresso

Espresso是一种典型的Instrumented Test。在View的测试方面较为擅长。

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@Test
public void greeterSaysHello() {
  onView(withId(R.id.name_field))
    .perform(typeText("Steve"));
  onView(withId(R.id.greet_button))
    .perform(click());
  onView(withText("Hello Steve!"))
    .check(matches(isDisplayed()));
}

Espresso

测试的理论支持

待补充