单元测试

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

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。

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): module-name/src/test/

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；

• 优点：运行速度快、效率高。

• 缺点：一般情况下，测试代码不能有Android依赖。若有Android依赖且要使用本地测试的方式，可以使用测试框架如Mockito来实现。

2.仪器化测试(Instrumented tests)： module-name/src/androidTest/

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，一般的，依赖不太方便通过模拟框架模拟时采用这种方式。

• 优点：测试代码直接支持对Android的依赖。

• 缺点：需要真机或模拟器配合，运行速度较本地测试稍慢。实际上，在这类测试过程中是编译了一个额外的Apk，并安装到手机或模拟器中运行的。

测试框架选择

• 目前流行的Android测试框架较多，按照对Android依赖的强弱情况，可以分为：

• 无依赖：JUnit

• 弱依赖：Mockito、 AndroidJUnitRunner

• 强依赖：Espresso

三、JUnit

• 本地测试(Local tests):配置

dependencies {
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    // 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）
    testImplementation 'org.mockito:mockito-core:3.5.13'  
}

• 仪器化测试(Instrumented tests)：配置(AndroidX)

dependencies {
    androidTestImplementation 'com.android.support:support-annotations:28.0.0'
    androidTestImplementation 'androidx.test:runner:1.3.0'
    androidTestImplementation 'androidx.test:rules:1.3.0'
    }

android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
    }
}

• @Test

public void method()

定义所在方法为单元测试方法

• @Test (expected = Exception.class)

public void method()

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

• @Test(timeout=100)

public void method()

性能测试，如果方法耗时超过100毫秒->失败

• @Before

public void method()

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。

• **@After **

public void method()

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。

• @BeforeClass

public static void method()

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

• @AfterClass

public static void method()

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

• @Ignore或者@Ignore(“太耗时”)

public void method()

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

• @FixMethodOrder(MethodSorters.NAME_ASCENDING)

public class TestClass{}

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

• 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

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

• 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

• 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。

（1）本地测试(Local tests):

业务类

public class WeekTestActivity extends Activity {
  public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < nums.length - 1; j++) {
                if (nums[j] < nums[j + 1]) {
                    int temp = nums[j];
                    nums[j] = nums[j + 1];
                    nums[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        return nums[k - 1];
      }
    }

测试类

public class WeekTestActivityTest {
    @Test
    public void findKthLargestTest() {
        WeekTestActivity weekTestActivity = new WeekTestActivity();
        int arr[] = {26, 15, 29, 66, 99, 88, 36, 77, 111, 1, 6, 8, 8};
        int k = 4;
        int result = weekTestActivity.findKthLargest(arr, k);
        assertEquals(77, result);
    }
}

运行结果

这里返回code 0 是测试通过

修改预测结果

assertEquals(66, result);

报结果错误

在单元测试中通过System.out或者System.err打印的也会输出。

（2）仪器化测试

在某些情况下，虽然可以通过模拟的手段来隔离Android依赖，但代价很大，这种情况下可以考虑仪器化的单元测试，有助于减少编写和维护模拟代码所需的工作量。

仪器化测试是在真机或模拟器上运行的测试，它们可以利用Android framework APIs 和 supporting APIs。如果测试用例需要访问仪器(instrumentation)信息(如应用程序的Context)，或者需要Android框架组件的真正实现(如Parcelable或SharedPreferences对象)，那么应该创建仪器化单元测试，由于要跑到真机或模拟器上，所以会慢一些。

业务类

public class SharedPreferenceDao {
    private SharedPreferences sp;
    public SharedPreferenceDao(SharedPreferences sp) {
        this.sp = sp;
    }
    public SharedPreferenceDao(Context context) {
        this(context.getSharedPreferences("config", Context.MODE_PRIVATE));
    }
    public void put(String key, String value) {
        SharedPreferences.Editor editor = sp.edit();
        editor.putString(key, value);
        editor.apply();
    }
    public String get(String key) {
        return sp.getString(key, null);
    }
}

测试类

// @RunWith 只在混合使用 JUnit3 和 JUnit4 需要，若只使用JUnit4，可省略
@RunWith(AndroidJUnit4.class)
public class SharedPreferenceDaoTest {
    public static final String TEST_KEY = "express";
    public static final String TEST_STRING = "快递";
    SharedPreferenceDao spDao;
    @Before
    public void setUp() {
        spDao = new SharedPreferenceDao(App.getContext());
    }
    @Test
    public void sharedPreferenceDaoWriteRead() {
        spDao.put(TEST_KEY, TEST_STRING);
        Assert.assertEquals(TEST_STRING, spDao.get(TEST_KEY));
    }
}

运行结果

Testing started at 18:01 ...
09/29 18:01:46: Launching 'sharedPreferenceDa...()' on Xiaomi Redmi 7.
Running tests
$ adb shell am instrument -w -r    -e debug false -e class 'com.app.wangxu.testapplication.SharedPreferenceDaoTest#sharedPreferenceDaoWriteRead' com.app.wangxu.testapplication.test/androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner
Connected to process 16726 on device 'xiaomi-redmi_7-693cd27a'.
Started running tests
Tests ran to completion.

四、常用单元测试开源库Mock的概念：两种误解

Mock的概念，其实很简单，我们前面也介绍过：所谓的mock就是创建一个类的虚假的对象，在测试环境中，用来替换掉真实的对象，以达到两大目的：

验证这个对象的某些方法的调用情况，调用了多少次，参数是什么等等

指定这个对象的某些方法的行为，返回特定的值，或者是执行特定的动作

JUnit 是单元测试框架。Mockito 与 JUnit 不同，并不是单元测试框架（这方面 JUnit 已经足够好了），它是用于生成模拟对象或者直接点说，就是”假对象“的工具。两者定位不同，所以一般通常的做法就是联合 JUnit + Mockito 来进行测试。

使用时在build文件中添加依赖

dependencies {
    // 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）
    testImplementation 'org.mockito:mockito-core:3.5.13'  
}

1.四种Mock方式

• 普通方法：

public class MockitoTest {
    @Test
    public void testIsNotNull(){
        Person mPerson = mock(Person.class); //<--使用mock方法
        assertNotNull(mPerson);
    }
}

• 注解方法：

public class MockitoAnnotationsTest {
    @Mock //<--使用@Mock注解
    Person mPerson;
    @Before
    public void setup(){
        MockitoAnnotations.initMocks(this); //<--初始化
    }
    @Test
    public void testIsNotNull(){
        assertNotNull(mPerson);
    }
}

• 运行器方法：

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class) //<--使用MockitoJUnitRunner
public class MockitoJUnitRunnerTest {
    @Mock //<--使用@Mock注解
    Person mPerson;
    @Test
    public void testIsNotNull(){
        assertNotNull(mPerson);
    }
}

• MockitoRule方法

public class MockitoRuleTest {
    @Mock //<--使用@Mock注解
    Person mPerson;
    
    @Rule //<--使用@Rule
    public MockitoRule mockitoRule = MockitoJUnit.rule();
    @Test
    public void testIsNotNull(){
        assertNotNull(mPerson);
    }
}

其中后两种方法是结合JUnit框架去实现的

2.常用打桩方法

因为Mock出的对象中非void方法都将返回默认值，比如int方法将返回0，对象方法将返回null等，而void方法将什么都不做。“打桩”顾名思义就是将我们Mock出的对象进行操作，比如提供模拟的返回值等，给Mock打基础。

3.常用验证方法

前面所说的都是状态测试，但是如果不关心返回结果，而是关心方法有否被正确的参数调用过，这时候就应该使用验证方法了。
从概念上讲，就是和状态测试所不同的“行为测试”了。

verify(T mock)验证发生的某些行为

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class MockitoTest {
    @Mock
    private ArrayList mockList;
    @Mock
    private Person mPerson;
    @Test
    public void testIsNotNull() {
        Assert.assertNotNull(mockList);
    }
    @Test
    public void sampleTest() throws Exception {
     Mockito.doAnswer(invocation -> {
            System.out.println("测试无返回值的函数");
            return null;
        }).when(mockList).clear();
        
        mockList.add("sampleTest");
        mockList.clear();
        Mockito.verify(mockList).add("sampleTest");
        Mockito.verify(mockList).clear();
    }
    @Test
    public void testPersonAnswer() {
        Mockito.when(mPerson.getName()).thenReturn("小明");
        Mockito.when(mPerson.getKey()).thenReturn("www.baidu.com");
        System.out.print(mPerson.getName());
        System.out.print(mPerson.getKey());
    }
}

4.其他方法

@Spy
public class MockitoSpyTest {
    @Spy
    Person mPerson;
    @Rule
    public MockitoRule mockitoRule = MockitoJUnit.rule();
    @Test
    public void testIsNotNull(){
        assertNotNull(mPerson);
    }
    @Test
    public void testPersonSpy(){
        //输出11
        System.out.print(mPerson.getAge());
    }
}

2.inOrder使用代码及测试结果：

3.@InjectMocks: 创建一个实例，这个实例需要的参数用@Mock（或@Spy）注解创建的注入到该实例中。

public class Home {
    private Person mPerson;
    public Home(Person person) {
        mPerson = person;
    }
    public String getMaster(){
        return mPerson.getName();
    }
}

其他：Mockito框架不支持mock匿名类、final类、static方法、private方法

作者：Sunny_Snail

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_32324617/article/details/108826874