这是我在InfoQ组织的移动开发前线微信群里面做的一次分享,发到简书上面一份,希望给在简书有需要的读者也能提供一点帮助,以下是原文:
  大家好,我是蘑菇街支付金融部门的小创。很高兴跟大家分享一下安卓的单元测试在蘑菇街支付金融的实践。下面,我们从为什么开始。
  为什么要写单元测试?
  首先要介绍为什么蘑菇街支付金融这边会采用单元测试的实践。说起来比较巧,刚开始的时候,只是我一个人会写单元测试。后来老板们知道了,觉得这是件很有价值的事情,于是叫我负责我们组的单元测试这件事情。这样慢慢的,单元测试这件事情成了我们这边的正常实践了。再后来,在公司层面也开始有一定的推广。
  要说为什么要写单元测试的话,我相信大部分人都能承认、也能理解单元测试在保证代码质量,防止bug或尽早发现bug这方面的作用,这可能是大家觉得单元测试大的作用。然而我觉得,除了这方面的作用,单元测试还能在很大程度上改善代码的设计,同时还能节约时间,让人工作起来更自信、更开心,以及其他的一些好处。这些都是我的切身感受,我相信也是多数真正实践过单元测试的人的切身感受,而不是为了宣传这个东西而说的好听的大话。
  说到节约时间,大家可能会好奇了,写单元测试需要时间,维护单元测试代码也需要时间,应该更费时间才对啊?
  这是在开始分享之前,我想重点澄清的一点,那是,单元测试本身其实不会占用多少时间,相反,还会节约时间。只是:1. 学习如何做单元测试需要时间;2. 在一个没有单元测试的项目中加入单元测试,需要一定的结构调整的时间,因为一个有单元测试跟没有单元测试的项目,结构上还是有较大不同的。
  打个比方,开车这件事情,需要很多时间吗?我相信很少人会说开车这件事情需要很多时间,而是:1. 学习开车,需要一定的时间;2. 如果路面不平的话,那么修路需要一定的时间。单元测试也是类似的情况。
  那为什么说单元测试可以节约时间呢?简单说几点:1. 如果没有单元测试的话,只能把app运行起来测试,这比运行一次单元测试要慢多了。2. 尽早发现bug,减少了debug和fixbug的时间。3. 重构的时候,大大减少手动验证重构正确性的时间。
  所以,我希望大家能去掉"没时间写单元测试"这个印象,如果工作上安排太紧,没有时间学习如何做单元测试的话,可以自己私底下学,然后在慢慢应用到项目中。
  单元测试简单介绍,以及void方法怎么测
  接下来介绍我们这边是怎么做安卓单元测试的。首先澄清一下概念,在安卓上面写测试,有很多技术方案。有JUnit、Instrumentation test、Espresso、UiAutomator等等,还有第三方的Appium、Robotium、Calabash等等。我们现在讲的是使用JUnit和其他的一些框架,写可以在我们开发环境的JVM上面直接运行的单元测试,其他的几种其实都不属于单元测试,而是集成测试或者叫Functional test等等。这两者明显的不同是,前者可以直接在开发用的电脑,或者是CI上面的JVM上运行,而且可以只运行那么一小部分代码,速度非常快。而后者必须要有模拟器或真机,把整个project打包成一个app,然后上传到模拟器或真机上,再运行相关的代码,速度相对来说慢很多。
  单元测试的定义相信大家都知道,是为我们写的某一个代码单元(比如一个方法)写的测试代码。一个单元测试大概可以分为三个部分:
  1、setup:即new 出待测试的类,设置一些前提条件
  2、执行动作:即调用被测类的被测方法,并获取返回结果
  3、验证结果:验证获取的结果跟预期的结果是一样的
  然而一个类的方法分两种,一种是有返回值的方法。一种是没有返回值的方法,即void方法。对于有返回值的方法,固然测试起来是很容易的,但是对于没有返回值的方法,该怎么测试呢?这里的关键是,怎么样获取这个方法的“返回结果”?
  这里举一个例子来说明一下,顺便澄清一个十分常见的误解。比如说有一个Activity,管他叫DataActivity,它有一个public void loadData()方法, 会去调用底层的DataModel类,异步的执行一些网络请求。当网络请求返回以后,更新用户界面。
  这里的loadData()方法是void的,它该怎么测试呢?一个直接的反应可能是,调用loadData()方法(当然,实际可能是通过其他事件触发),然后一段时间后,验证界面得到了更新。然而这种方法是错的,这种测试叫集成测试,而不是单元测试。因为它涉及到很多个方面,它涉及到DataModel、网络服务器,以及网络返回正确时,DataActivity内部的处理,等等。集成测试固然有它的必要性,但不是我们应该关注的地方,也不是有价值的地方。我们应该关注的是单元测试。关于这一点,有一个Test Pyramid的理论:

  Test Pyramid理论基本大意是,单元测试是基础,是我们应该花绝大多数时间去写的部分,而集成测试等应该是冰山上面能看见的那一小部分。
  那么对于这个case,正确的单元测试方法,应该是去验证loadData()方法调用了DataModel的某个请求数据的方法,同时传递的参数是正确的。“调用了DataModel的方法,同时参数是。。。” 这个才是loadData()这个方法的“返回结果”。
  Mock的概念以及Mockito框架
  要验证某个对象的某个方法得到调用了,涉及到mock的使用。这里对mock的概念做个简单介绍,以免很多同学不熟悉,mock是创建一个虚假的、模拟的对象。在测试环境下,用来替换掉真实的对象。这样能达到两个目的:1. 可以随时指定mock对象的某个方法返回什么样的值,或执行什么样的动作。 2. 可以验证mock对象的某个方法有没有得到调用,或者是调用了多少次,参数是什么等等。
  要使用mock,一般需要使用mock框架,目前安卓常用的有两个,Mockito和JMockit。两者的区别是,前者不能mock static method和final class、final method,后者可以。我们依然采用的是Mockito,原因说起来惭愧,是因为刚开始并不知道JMockit这个东西,后来查了一些资料,看过很多对比Mockito和JMockit的文章,貌似大部分还是很看好JMockit的,只是有一个问题,那是跟robolectric的结合也有一些bug,同时使用姿势跟Mockito有较大的不同,因此一直没有抽时间去实践过。这个希望以后能够做进一步的调查,到时候在给大家分享一下使用感受。
  但是使用Mockito,有一个问题,那是static method和final class、final method没有办法mock,对于这点如何解决,我们稍后会介绍到。
  在测试环境中使用mock:依赖注入
  接下来的一个问题是,如何在测试环境下,把DataModel换成mock的对象,而正式代码中,DataModel又是正常的对象呢?
  这个问题也有两种解决方案,一是使用专门的testing product flavor;二是使用依赖注入。第一种方案是用一个专门的product flavor来做testing,在这个testing flavor里面,里面把需要mock的类写一份mock的implementation,然后通过factory提供给client,这个factory的接口在testing flavor和正式的flavor里面是一样的,在跑testing的时候,专门使用这个testing flavor,这样通过factory得到的是mock的类。这种情况看起来很简单,但其实很不灵活,因为只有一种mock实现;此外,代码会变得很丑陋,因为你需要为每一个dependency提供一个factory,会觉得很刻意;再者,多了一个flavor,很多gradle任务都会变得很慢。关于这种方案,可以参考这个视频。
  因此,我们用的是第二种,依赖注入。先简单介绍一下依赖注入这个模式,他的基本理念是,某一个类(比如说DataActivity),用到的内部对象(比如说DataModel)的创建过程不在DataActivity内部去new,而是由外部去创建好DataModel的实例,然后通过某种方式set给DataActivity。这种模式应用是非常广泛的,尤其是在测试的时候。为了更方便的做依赖注入,如今有很多框架专门做这件事情,比如RoboGuice、Dagger、Dagger2等等。我们用的是Dagger2,理由很简单,这是目前好用的DI框架。
  关于Dagger2的文章,之前我们群里也分享了不少,但是好像我并没有看到讲述没有关于如何在测试环境下使用Dagger2的文章,这个还是略感遗憾的。离开单元测试,使用依赖注入少了很有说服力的一个理由。