前言

软件测试作为软件质量的保障,有着十分重要的意义。
按照不同的层次划分,测试也有着诸多的种类。
按照测试方式分,有白盒测试、黑盒测试、灰盒测试。
按照测试范围或流程来分,有单元测试、集成测试与系统测试等。
其中,应用覆盖面最广、也是最为基础的就是 单元测试


何为单元测试

单元测试(Unit Test)又被称为模块测试,是针对程序中最小可测试单元来进行测试的活动。
一般来讲,在如今的软件开发工程中,是指对程序中方法(或称函数)的测试。
通过为这个方法构造初始化的条件,并运行这个方法,看这个方法的行为是否与预期的一致,以此来决定该方法是否正常。


单元测试的意义

快速定位问题

单元测试的主要作用,就是将原本人工检查程序行为的方式,在最小可测单元范围内,用程序检测程序的方法来代替。为此,单元测试的主要作用就是 定位问题
同时,由于单元测试的执行效率较高,可以大批量快速执行。
这对于对于单元测试覆盖率较高的工程,若代码工程有任何问题,则可以快速执行全部单元测试,能够帮助开发者 快速定位排除问题

持续集成

目前的软件交付要求快速迭代与持续集成,在这样的团队中每一天都有代码合入,并且定期都会有新版本发布。
在这一过程中,若使用单元测试覆盖软件各部分,在开发与集成的过程中不对代码进行测试,发现问题就立即告警,则可以提高 软件质量开发效率

优化软件设计与架构

单元测试并不是在代码开发完毕才开始撰写的,一般情况下都是与开发过程 并行 或者 先于 开发过程的。
在这个过程中,为了构造可测试的 接口参数 ,自然会让开发者在软件设计时让程序趋于 模块化 ,并且接口明确,层次清晰。这也就在无形中 优化 了软件的 设计架构

重构的保障

在重构代码时,可能会影响既有业务和功能,常常会为了解决一个问题而不慎引入更多问题。
若有单元测试的覆盖,在重构时则有所保障,能够帮助开发者快速发现问题,提高重构效率


单元测试思路

开发者在未接触单元测试之前,往往无从下手。其实,单元测试代码的开发与普通程序的开发没有本质的差别。它的核心逻辑是:

  • 确认待测试的 方法对象
  • 为待测试的方法构造 初始化条件
  • 调用(运行)该 测试方法
  • 比较被 测试方法 的 行为(结果)与 预期的是否一致

通过这样一个模板或思路去理解单元测试,那就非常简单了。
在现行的软件测试实践中,为了提高测试代码的开发效率,业界有着许多 测试框架,利用这些 测试框架,可以帮助开发者快速开发测试代码。
为此,在进行单元测试前,需要根据自身的情况,对单元测试框架做一定的学习。
但不管测试框架是怎样的,其核心思路都与上文讨论的一致。


单元测试原则

单元测试原则常被概括为:FIRST,分别是:

  • 快速(Fast):

    单元测试应该能够被快速地执行完毕,执行效率低会让开发者不愿意运行。同时,单元测试需要在整个开发过程中执行很多次,过慢的运行速度会影响开发效率

  • 用例独立(Independent):

    单元测试用例之间应该相互独立,最好不要有关联,也不要有执行顺序的要求。

  • 可重复(Repeatable):

    单元测试不应该依赖于环境中的数据,它应该有自己的 初始化数据 或条件,每一次单元测试都是可重复的。

  • 可自验证的(Self-Validating):

    单元测试应该不用人工检查,而是可以自验证的。

  • 全面完整的(Thorough):

    单元测试不应该追求每一个方法都覆盖到,而是应该追求所有的使用场景都全面完整的覆盖到。例如对 边界条件错误输入大数据量的情况都要覆盖到。


Android单元测试分类

按照单元测试运行的环境区分,可以分为 本地测试 以及 设备测试 .

本地测试

本地测试(Local unit test)运行在JVM中,一般适用于对于没有Android依赖的测试。该部分测试代码一般放置于 安卓工程的 [模块名] /src/test/java 中。

  • 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。

设备测试

设备测试 (Instrumented test) 运行在手机或模拟器中,一般适用于需要 Android 依赖的测试。该部分测试代码一般放置于 安卓工程的 [模块名] /src/androidTest/java 中。

  • 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 文件,并安装到手机或模拟器中运行的。


测试框架

测试框架的介绍

JUnit

JUnit 5

JUnit是为Java编程语言设计的单元测试框架。JUnit在测试驱动开发框架的开发中发挥了重要作用。它是单元测试框架之一,统称为由SUnit起源的xUnit。


Mockito

Mockito

Mockito被设计为用于Java的开源测试框架,MIT许可证。Mockito允许程序员为了测试驱动开发(TDD)或行为驱动开发(BDD)而在自动化单元测试中创建和测试双对象(Mock对象)。


AndroidJUnitRunner

AndroidJUnitRunner,Google官方的android单元测试框架之一,适用于 Android 且与 JUnit 4 兼容的测试运行器!测试运行器可以将测试软件包和要测试的应用加载到设备、运行测试并报告测试结果。
此测试运行器的主要功能包括:

  • JUnit 支持
  • 访问仪器信息
  • 测试筛选
  • 测试分片
  • 要求 Android 2.2(API 级别 8)或更高版本。

Espresso

在2013年的时候谷歌开源了 Espresso
根据谷歌官方介绍,Espresso 最关键的优势就是它能够检测到主线程空闲状态的时候,在适当的时候运行测试代码,这样就没必要通过 Thread.sleep() 去让主线程睡眠的方式去同步测试。
说白了,就是 Espresso 框架在测试 app 时,不会通过阻塞主线程去同步 UI 测试。Espresso 更多的用于开发人员的白盒测试。


测试框架的选择

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:AndroidJUnitRunnerMockito
  • 强依赖:Espresso

开发者可以根据自身情况来对测试框架进行选择:

若仅仅测试无安卓依赖的 Java 代码,可以仅仅使用 JUnit 框架。
若待测试的代码对安卓库有一定的弱依赖,则可以选择 AndroidJUnitRunnerMockito
若待测试代码对安卓库有着非常强的依赖,可以选择 Espresso

这些框架除了可以满足待测试代码对安卓库的不同依赖情况,还有各自不同的特点,如运行环境与条件均可能存在差异。
开发者可以对所需要的框架有一个大致了解后,再选择进行学习。


to be continued…