Android单元测试 - 几个重要问题

前言

已经一个月没写文章了，由于9月份在plan国庆旅行计划，国庆前前后后去了14天旅行，所以没时间写，哈哈。

言归正传，上一篇文章《Android单元测试 - 如何开始？》介绍了几款单元测试框架、Junit & Mockito基本用法、依赖隔离 & Mock概念，本篇主要解答单元测试中几个重要问题。

在单元测试交流微信群，很多新进来的小伙伴，都会几个大同小异的问题。我们几个老鸟们答完一次又一次（厚颜无耻地把自己算上_），笔者是有点不耐烦了，后来就等其他同学回答他们.....其实大家提的问题，归根到底就是“依赖问题”，jvm依赖还是android依赖？用到native方法报错怎么办？静态方法怎么解决？

于是呢，笔者决定专门写一篇文章，来讲解这几个问题。

  • 如何解决Android依赖？
  • 隔离Native方法
  • 解决内部new对象
  • 静态方法
  • RxJava异步转同步

1.如何解决Android依赖？

小白：“Presenter中用到TextUtils，运行junit时报'java.lang.RuntimeException: Method isEmpty in android.text.TextUtils not mocked'错误... 是不是要用robolectric？”

含TextUtils Presenter单元测试

别急，还未到robolectric出场的时候呢！

由于junit运行在jvm上，而jdk没有android源码，所以TextUtils这些在android sdk中的类，运行junit时就引用不上了。既然jdk没有，我们就自己加呗！

在test/java目录下，创建android.text.TextUtils类

package android.text;

public class TextUtils {

    public static boolean isEmpty(CharSequence str) {
        if (str == null || str.equals("")) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}
目录结构

关键是要个TextUtils同包名、同类名、同方法名。注意不是在main/java下创建，不然会提示Duplicate class found in the file...。单元测试运行妥妥的：

含TextUtils Presenter单元测试通过

原理很简单，jvm运行时会找android.text.TextUtils类，然后找isEmpty方法执行。学过java反射的同学都知道，只要知道包名类名，就可以拿到Class，知道该类某方法名，就可以获取Method并执行。jvm也是类似的机制，只要我们给一个包名类名与android sdk相同的类，写上方法名&参数&返回值相同的方法，jvm就能编译并执行。

（提示：android的View之类也能这么搞噢）

2.隔离Native方法

小白：“我用到native方法，junit运行失败，robolectric也不支持加载so文件，怎么办？”

Model类：

package com.test.unit;

public class Model {
    public native boolean nativeMethod();
}

单元测试：

public class ModelTest {

    Model model;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        model = new Model();
    }

    @Test
    public void testNativeMethod() throws Exception {
        Assert.assertTrue(model.nativeMethod());
    }
}

run ModelTest... 报错java.lang.UnsatisfiedLinkError: com.test.unit.Model.nativeMethod()

Native Error

上篇文章《Android单元测试 - 如何开始？》讲述的“依赖隔离”，这里要用到了！

改进单元测试：

public class ModelTest {

    Model model;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        model = mock(Model.class);
    }

    @Test
    public void testNativeMethod() throws Exception {
        when(model.nativeMethod()).thenReturn(true);

        Assert.assertTrue(model.nativeMethod());
    }
}

再run一下，pass了：

Native Pass.png

这里稍微讲讲java查找native方法的过程：
1.Model.java全名是com.test.unit.Model.java；
2.调用native方法nativeMethod()后， jvm会去找C++层com_test_unit_Model.cpp，再找com_test_unit_Model_nativeMethod()方法，并调用。

在APP运行过程，我们会把cpp编译成so文件，然后让APP加载到dalvik虚拟机。但在单元测试中，没有加载对应的so文件，也没有编译cpp呀！大牛们可能会尝试单元测试时加载so文件，但完全没有必要，也不符合单元测试的原则。

所以，我们可以直接用Mockito框架mock native方法就行啦。实际上，不仅仅是native方法需要mock，很多依赖的方法、类都要mock，下面会讲到更常用的场景。

（参考《Android JNI原理分析》）

3.解决内部new对象

小白：“我在Presenter里new Model，Model依赖比较多，会做sql操作，等等.....Presenter依赖Model返回结果，导致Presenter没法单元测试啦！求大神指点！”

小白C的例子：
Model：

public class Model {
    public boolean getBoolean() {
        boolean bo = ....... // 一堆依赖，代码很复杂
        return bo;
    }
}

Presenter：

public class Presenter {

    Model model;

    public Presenter() {
        model = new Model();
    }

    public boolean getBoolean() {
        return model.getBoolean());
    }
}

错误的单元测试：

public class PresenterTest {

    Presenter presenter;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        presenter = new Presenter();
    }

    @Test
    public void testGetBoolean() throws Exception {
        Assert.assertTrue(presenter.getBoolean());
    }
}

还是那句话：依赖隔离。我们隔离Model依赖，即mock Model对象，而不是new Model()。

找找以上PresenterTest的问题吧：PresenterTest完全不知道Model的存在，意思是无法mock Model。那么，我们就想办法把mock Model传给Presenter——在Presenter构造函数传参！

改进Presenter：

public class Presenter {

    Model model;

    public Presenter(Model model) {
        this.model = model;
    }

    public boolean getBoolean() {
        return model.getBoolean();
    }
}

正确的单元测试：

public class PresenterTest {
    Model     model;
    Presenter presenter;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        model = mock(Model.class);// mock Model对象

        presenter = new Presenter(model);
    }

    @Test
    public void testGetBoolean() throws Exception {
        when(model.getBoolean()).thenReturn(true);

        Assert.assertTrue(presenter.getBoolean());
    }
}

事情就这么解决了。如果你觉得在Activity直接用默认Presenter构造函数，在构造函数new Model()比较方便，那就保留默认构造函数呗。当然使用dagger2就不存在多个构造函数了，都是构造传参。

4.静态方法

小白：“大神，我在Presenter用到静态方法....”
笔者：“行了，知道你要说什么。”

Presenter：

public class Presenter {

    public String getSignParams(int uid, String name, String token) {
        return SignatureUtils.sign(uid, name, token);
    }
}

解决方法跟上面【解决内部new对象】大同小异，核心思想还是依赖隔离。

方案1，改成非静态

1.把sign(...)改成非静态方法；
2.把SignatureUtils作为成员变量；
3.构造方法传入SignatureUtils；
4.单元测试时，把mock SignatureUtils传给Presenter。

改进后Presenter：

public class Presenter {
    SignatureUtils mSignUtils;

    public Presenter(SignatureUtils signatureUtils) {
        this.mSignUtils= signatureUtils;
    }

    public String getSignParams(int uid, String name, String token) {
        return mSignUtils.sign(uid, name, token);
    }
}

方案2，Spy

(2017.4.20补充)

public class PresenterTest {
    
    Presenter presenter;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        presenter = spy(new Presenter(...));
    }

    @Test
    public void testXXX() throws Exception {
                // 注意不是用when().thenReturn()
        doReturn("...").when(presenter).getSignParams(...);

        ...
    }
}

关于Spy用法，请自行脑补_.

5.RxJava异步转同步

小白：“大神...”
笔者：“为师掐指一算，料汝会遇此劫难。”
小白：（传说中从入门到出家？）

public class RxPresenter {

    public void testRxJava(String msg) {
        Observable.just(msg)
                  .subscribeOn(Schedulers.io())
                  .delay(1, TimeUnit.SECONDS) // 延时1秒
//                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                  .subscribe(new Action1<String>() {
                      @Override
                      public void call(String msg) {
                          System.out.println(msg);
                      }
                  });
    }
}

单元测试

public class RxPresenterTest {

    RxPresenter rxPresenter;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        rxPresenter = new RxPresenter();
    }

    @Test
    public void testTestRxJava() throws Exception {
        rxPresenter.testRxJava("test");
    }
}

运行RxPresenterTest：

RxJava Async

你会发现没有输出"test"，为什么呢？

由于testRxJava里面，Obserable.subscribeOn(Schedulers.io())把线程切换到io线程，并且delay了1秒，而testTestRxJava()单元测试早已在当前线程跑完了。笔者试过，即使去掉delay(1, TimeUnit.SECONDS)，还是不会输出‘test’。

可以看到笔者把.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())注释掉了，我们把那句代码加上，再跑一下testTestRxJava()，会报java.lang.RuntimeException: Method getMainLooper in android.os.Looper not mocked.：

AndroidScheduler

这是由于jdk没有android.os.Looper这个类及相关依赖。

解决以上两个问题，我们只要把Schedulers.io()&AndroidSchedulers.mainThread()切换为Schedulers.immediate()就可以了。RxJava开发团队已经为大家想好了，提供了RxJavaHooks和RxAndroidPlugins两个hook操作的类。

新建RxTools：

public class RxTools {
    public static void asyncToSync() {
        Func1<Scheduler, Scheduler> schedulerFunc = new Func1<Scheduler, Scheduler>() {
            @Override
            public Scheduler call(Scheduler scheduler) {
                return Schedulers.immediate();
            }
        };

        RxAndroidSchedulersHook rxAndroidSchedulersHook = new RxAndroidSchedulersHook() {
            @Override
            public Scheduler getMainThreadScheduler() {
                return Schedulers.immediate();
            }
        };

        RxJavaHooks.reset();
        RxJavaHooks.setOnIOScheduler(schedulerFunc);
        RxJavaHooks.setOnComputationScheduler(schedulerFunc);

        RxAndroidPlugins.getInstance().reset();
        RxAndroidPlugins.getInstance().registerSchedulersHook(rxAndroidSchedulersHook);
    }
}

在RxPresenterTest.setUp()加一句RxTools.asyncToSync();:

public class RxPresenterTest {
    RxPresenter rxPresenter;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        rxPresenter = new RxPresenter();

        RxTools.asyncToSync();
    }
    ...
}

再跑一次testTestRxJava()：

RxJava Pass

总算输出"test"，感谢上帝啊！（应该打赏下笔者吧_）

读者有没发现RxTools.asyncToSync()多加了一句RxJavaHooks.setOnComputationScheduler(schedulerFunc)，意思将computation线程切换为immediate线程。笔者发现，仅仅添加RxJavaHooks.setOnIOScheduler(schedulerFunc)，对于有delay的Obserable还是未通过，于是顺手把computation线程也切换了，于是就可以了。

还有RxJavaHooks.reset()和RxAndroidPlugins.getInstance().reset()，笔者发现，当运行大量单元测试时，有些会失败，但单独运行失败的单元测试，又通过了。百思不得其解后，添加了那两句.....可以了！

（关于RxJavaHooks和RxAndroidPlugins的使用，在很久前的文章 《(MVP+RxJava+Retrofit)解耦+Mockito单元测试 经验分享》已经提及过）

小结

笔者：“小白同学，现在你踩过的坑，填好未？”
小白：“方丈，啊不，大神，上面几个问题是解决了，不过还有其他问题。”
笔者：“不挖坑，怎么填坑呢？以后再给你讲讲其他单元测试的玄机。”
小白：“......”

本文详述了几个单元测试重要问题的解决方法，读者不难发现，笔者一直强调 依赖隔离、依赖隔离、依赖隔离，这个概念在单元测试中相当重要。还搞不懂这个概念的同学，看多几次《Android单元测试 - 如何开始？》（又厚颜无耻地广告），同时在实践中不断回顾这个理念。

只要解决好这几个问题，Presenter单元测试就不难了。还有本文未提及的sqlite、SharedPreferences单元测试、在后面的文章会给读者介绍下。

感谢读者对笔者一直以来的支持，麻烦点赞&随手转发，好人一世平安。

关于作者

我是键盘男。
在广州生活，在互联网公司上班，猥琐文艺码农。喜欢科学、历史，玩玩投资，偶尔独自旅行。

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