Android单元测试框架

建议各类测试所占比例如下：小型测试（单元测试）占 70%，中型测试（集成测试）占 20%，大型（端到端）测试占 10%。

单元测试分为：

本地单元测试，始终在JVM驱动的开发计算机上运行的测试，使用robolectric框架。Robolectric 支持Android 的以下几个方面
- 组件生命周期
- 事件循环
- 所有资源
插桩单元测试，在物理设备或者模拟设备上面运行测试，使用AndroidX Test API
- 主线程，也称为”界面线程“或”Activity 线程“。
- 插桩线程，大多数测试都在此线程上运行。

1. 本地单元测试

1.1 Java 中的 JUnit 测试框架

AndroidStudio 新建项目会自动配置 JUnit 测试框架

dependencies {
  	...
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
		...
}

简单的测试案例：

class ExampleUnitTest {
    @Test
    fun addition_isCorrect() {
        assertEquals(4, 2 + 2)
    }
}

JUnit 中的常用注解：

@Before：执行每个@Test方法之前调用
@After：执行每个@Test方法之后调用
@Test：
@BeforeClass：在执行一个测试类的所有测试方法之前
@AfterClass：在执行一个测试类的所有测试方法之后
@Ignore：测试类中某些测试方法可能暂时处于不可测试阶段，那么为了保证这个测试类的正常运行，可以使用@Ignore标记这些测试方法。

1.2 单元测试框架Robolectric

Robolectric 的设计思想是通过 JVM 运行Android代码，从而实现脱离Android环境进行测试。Robolectric 框架依赖于 JUnit，所以需要同时添加两个框架依赖：

android {
  // ...

  testOptions {
    unitTests {
      // 设置单元测试可以访问编译版本的资源
      includeAndroidResources = true
    }
  }
}
dependencies {
  	...
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    testImplementation 'org.robolectric:robolectric:4.3'
		...
}

@RunWith(RobolectricTestRunner.class)
public class MainActivityTest {

  	// 测试Activity标题是否与期望值一致
    @Test
    public void titleIsCorrect() {
        MainActivity activity = Robolectric.setupActivity(MainActivity.class);
        assertEquals("TestingSample", activity.getTitle());
    }
		
  	// 测试生命周期
    @Test
    public void testLifecycle(){
        ActivityController<MainActivity> controller = 
                Robolectric.buildActivity(MainActivity.class)
                .create().start();
        Activity activity = controller.get();
        TextView textView =activity.findViewById(R.id.login);
        assertEquals("onCreate()",textView.getText().toString());
        controller.resume();
        assertEquals("onResume()",textView.getText().toString());
    }
}

1.3 插桩测试（Mockito）

Mockito 环境配置：

android {
  // ...

  testOptions {
    unitTests {
      // 设置单元测试可以访问编译版本的资源
      includeAndroidResources = true
    }
  }
}
dependencies {
  	...
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    testImplementation 'org.robolectric:robolectric:4.3'
    testImplementation 'org.mockito:mockito-core:2.19.0'    
		...
}

public class ExampleUnitTest {

    @Test
    public void mockTest(){

        // 创建接口 List 的 mock 对象
        List mockedList = Mockito.mock(List.class);

        // 使用 mock 对象执行操作
        mockedList.add("one");
        mockedList.clear();

        //验证对应的操作是否执行过
        Mockito.verify(mockedList).add("one");
        Mockito.verify(mockedList).clear();

        LinkedList linkedList = Mockito.mock(LinkedList.class);

        // 在mock对象执行某个操作时，插入桩函数
        when(linkedList.get(0)).thenReturn("first");
        when(linkedList.get(1)).thenReturn(new RuntimeException());

        // 打印 first
        System.out.println(linkedList.get(0));

        // 打印 java.lang.RuntimeException
        System.out.println(linkedList.get(1));

        // 打印 null
        System.out.println(linkedList.get(999));

    }
}

2. 界面测试

界面测试编写目录对应androidTest目录。

2.1 单个应用的界面测试（Espresso）

添加Espresso依赖

dependencies {
  	...
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0'
		...
}

@RunWith(AndroidJUnit4.class)
public class ChangeTextBehaviorTest {

    private String stringToBetyped;
		
  	// 需要添加依赖：implementation 'androidx.test:rules:1.2.0'
    @Rule
    public ActivityTestRule<MainActivity> activityTestRule =
            new ActivityTestRule<>(MainActivity.class);

    @Before
    public void initValidString() {
        // Specify a valid string.
        stringToBetyped = "Espresso";
    }

    @Test
    public void changeText_sameActivity() {
        onView(withId(R.id.editTextUserInput)).perform(typeText(stringToBetyped),
                ViewActions.closeSoftKeyboard());
        onView(withId(R.id.changeTextBt)).perform(click());
      
   			onView(withId(R.id.textToBeChanged))
     					.check(matches(withText(stringToBetyped)));
    }
}

2.2 多个应用的界面测试（UIAutomator）

添加UIAutomator依赖：

dependencies {
  	...
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0'
		...
}

设计测试案例之前，需要确保UI Anutomator可以访问你的组件，即组件是否具有可见性或是否设置 android:contentDescription 属性。

2.2.1 uiautomatorviewer 工具

使用 uiautomatorviewer 的步骤：

在你模拟器或者测试设备上打开要测试的应用，并连接到AndroidStudio
前往 Android/sdk/tools/bin 目录打开 uiautomatorviewer 工具。
在 uiautomatorviewer 界面选择 device screenshot ，在右侧即可看见组件具体信息。

@RunWith(AndroidJUnit4.class)
@SdkSuppress(minSdkVersion = 18)
public class UIAutomatorChangeTextBehaviorTest {

    private static final String BASIC_SAMPLE_PACKAGE
            = "com.markzl.android.testingsample";

    private static final int LAUNCH_TIMEOUT = 5000;

    private static final String STRING_TO_BE_TYPED = "UiAutomator";

    private UiDevice mDevice;

    @Before
    public void startMainActivityFromHomeScreen() {

        mDevice = UiDevice.getInstance(getInstrumentation());
        mDevice.pressHome();

        final String launcherPackage = getLauncherPackageName();
        assertThat(launcherPackage, notNullValue());
        mDevice.wait(Until.hasObject(By.pkg(launcherPackage).depth(0)), LAUNCH_TIMEOUT);

        // Launch the blueprint app
        Context context = getApplicationContext();
        final Intent intent = context.getPackageManager()
                .getLaunchIntentForPackage(BASIC_SAMPLE_PACKAGE);
        intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK);
        context.startActivity(intent);

        mDevice.wait(Until.hasObject(By.pkg(BASIC_SAMPLE_PACKAGE).depth(0)), LAUNCH_TIMEOUT);


    }

    @Test
    public void checkPreconditions(){
        assertThat(mDevice,notNullValue());
    }

    @Test
    public void testChangeText_sameActivity(){
        mDevice.findObject(By.res(BASIC_SAMPLE_PACKAGE,"editTextUserInput"))
                .setText(STRING_TO_BE_TYPED);
        mDevice.findObject(By.res(BASIC_SAMPLE_PACKAGE,"changeTextBt"))
                .click();

        UiObject2 changedText = mDevice.wait(Until.findObject(By.res(BASIC_SAMPLE_PACKAGE,"textToBeChanged")),
                500);
        assertThat(changedText.getText(),is(equalTo(STRING_TO_BE_TYPED)));
    }

    @Test
    public void testChangeText_newActivity(){
        mDevice.findObject(By.res(BASIC_SAMPLE_PACKAGE,"editTextUserInput"))
                .setText(STRING_TO_BE_TYPED);
        mDevice.findObject(By.res(BASIC_SAMPLE_PACKAGE,"activityChangeTextBtn"))
                .click();

        UiObject2 changedText = mDevice.wait(Until.findObject(By.res(BASIC_SAMPLE_PACKAGE,"show_text_view")),
                500);
        assertThat(changedText.getText(),is(equalTo(STRING_TO_BE_TYPED)));

    }


    private String getLauncherPackageName() {

        final Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN);
        intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME);

        PackageManager packageManager = getApplicationContext().getPackageManager();
        ResolveInfo resolveInfo = packageManager.resolveActivity(intent, PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY);
        return resolveInfo.activityInfo.packageName;

    }

}

UIAutomator API：

UiCollection
UiObject
UiScrollable
UiSelector
Configurator