iOS 自动化测试的那些干货

前言

如果有测试大佬发现内容不对,欢迎指正,我会及时修改。

大多数的iOS App(没有持续集成)迭代流程是这样的

也就是说,测试是发布之前的最后一道关卡。如果bug不能在测试中发现,那么bug

就会抵达用户,所以测试的完整性和可靠性十分重要。

目前,大多数App还停留在人工测试阶段,人工测试投入的成本最低,能够保证核心功能的使用,而且测试人员不需要会写代码。

但是,在很多测试场景下,人工测试的效率太低,容易出错。举两个常见的例子:

一个App的核心功能,在每一次发布版本前的测试必定会跑一遍所有的测试用例,不管对应的业务在当前版本有没有变化(天知道开发在做业务A的时候,对业务B有没有影响),如果这次测出新的bug,测试人员在下一次发版测试中,又不得不做这些重复的工作。

开发在写API请求相关代码的时候没有做数据容错,测试在人工测试的时候都是正常的数据,所以测试通过。上线了之后,后台配置数据的时候出了点小问题,导致大面积崩溃,boom~。

然后,老板就要过来找你了

本文所讲解的均是基于XCode 8.2.1,有些概念可能不适用于低版本的XCode

自动化测试

自动化测试就是写一些测试代码,用代码代替人工去完成模块和业务的测试。

其实不管是开发还是测试,如果你在不断的做重复性工作的时候,就应该问自己一个问题:是不是有更高效的办法?

自动化测试有很多优点:

测试速度快,避免重复性的工作

避免regression,让开发更有信心去修改和重构代码(个人认为最大的优点)

具有一致性。

有了自动化测试,持续集成(CI)会变得更可靠。

迫使开发人员写出更高质量的代码。(自动化测试不通过,代码不允许合并)

当然,自动化测试也有一些缺点。

开发和维护成本高。

不能完全替代人工测试。

无法完全保证测试的准确性 – 让代码去判断一段逻辑是否正确很容易,但是,让代码判断一个控件显示是否正确却没那么容易。

所以,在做自动化测试之前,首先要问自己几个问题?

这个测试业务的变动是否频繁?

这个测试业务是否属于核心功能?

编写测试代码的成本有多少?

自动化测试能保证测试结果的准确么?

通常,我们会选择那些业务稳定,需要频繁测试的部分来编写自动化测试脚本,其余的采用人工测试,人工测试仍然是iOS App开发中不可缺少的一部分。

测试种类

从是否接触源代码的角度来分类:测试分为黑盒和白盒(灰盒就是黑盒白盒结合,这里不做讨论)。

白盒测试的时候,测试人员是可以直接接触待测试App的源代码的。白盒测试更多的是单元测试,测试人员针对各个单元进行各种可能的输入分析,然后测试其输出。白盒测试的测试代码通常由iOS开发编写。

黑盒测试。黑盒测试的时候,测试人员不需要接触源代码。是从App层面对其行为以及UI的正确性进行验证,黑盒测试由iOS测试完成。

从业务的层次上来说,测试金字塔如图:

而iOS测试通常只有以下两个层次:

Unit,单元测试,保证每一个类能够正常工作

UI,UI测试,也叫做集成测试,从业务层的角度保证各个业务可以正常工作。

框架选择

啰里八嗦讲的这么多,自动化测试的效率怎么样,关键还是在测试框架上。那么,如何选择测试框架呢?框架可以分为两大类:XCode内置的和三方库。

选择框架的时候有几个方面要考虑

测试代码编写的成本

是否可调式

框架的稳定性

测试报告(截图,代码覆盖率,…)

WebView的支持(很多App都用到了H5)

自定义控件的测试

是否需要源代码

能否需要连着电脑

是否支持CI(持续集成)

….

我们首先来看看XCode内置的框架:XCTest。XCTest又可以分为两部分:Unit

Test 和 UI

Test,分别对应单元测试和UI测试。有一些三方的测试库也是基于XCTest框架的,这个在后文会讲到。由于是Apple官方提供的,所以这个框架会不断完善。

成熟的三方框架通常提供了很多封装好的有好的接口,笔者综合对比了一些,推荐以下框架:

单元测试:

以下三个框架都是BDD(Behavior-driven

development) – 行为驱动开发。行为驱动开发简单来说就是先定义行为,然后定义测试用例,接着再编写代码。

实践中发现,通常没有那么多时间来先定义行为,不过BDD中的domain-specific language (DSL)能够很好的描述用例的行为。

Kiwi 老牌测试框架

specta 另一个BDD优秀框架

Quick 三个项目中Star最多,支持OC和Swift,优先推荐。

UI测试

KIF 基于XCTest的测试框架,调用私有API来控制UI,测试用例用Objective C或Swift编写。

appium 基于Client – Server的测试框架。App相当于一个Server,测试代码相当于Client,通过发送JSON来操作APP,测试语言可以是任意的,支持android和iOS。

篇幅有限,本文会先介绍XCtest,接着三方的Unit框架会以Quick为例,UI Test框架侧重分析KIF,appium仅仅做原理讲解。

XCTest

对于XCTest来说,最后生成的是一个bundle。bundle是不能直接执行的,必须依赖于一个宿主进程。关于XCTest进行单元测试的基础(XCode的使用,异步测试,性能测试,代码覆盖率等),我在这篇文章里讲解过,这里不再详细讲解。

iOS 单元测试之XCTest详解

blog.csdn.net/hello_hwc/article/details/46671053

单元测试用例

比如,我有以下一个函数:

//验证一段Text是否有效。(不能以空字符开头,不能为空)

-(BOOL)validText:(NSString *)texterror:(NSError *__autoreleasing *)error{

}

那么,我该如何为这个函数编写单元测试的代码?通常,需要考虑以下用例:

输入以空白字符或者换行符开头的,error不为空,返回 NO

输入正确的内容,error为空,返回YES

输入为nil,error不为空,返回 NO (边界条件)

输入为非NSString类型,验证不通过,返回NO (错误输入)

特殊输入字符(标点符号,非英文等等)

UI测试

UI测试是模拟用户操作,进而从业务处层面测试。关于XCTest的UI测试,建议看看WWDC 2015的这个视频:

UI Testing in Xcode

https://developer.apple.com/videos/play/wwdc2015/406/

关于UI测试,有几个核心类需要掌握

XCUIApplication 测试应用的代理

XCUIElement 一个UI上可见的视图对象

XCUIElementQuery 查找XCUIElement

UI测试还有一个核心功能是UI Recording。选中一个UI测试用例,然后点击图中的小红点既可以开始UI Recoding。你会发现:

随着点击模拟器,自动合成了测试代码。(通常自动合成代码后,还需要手动的去调整)

在写UI测试用例的时候要注意:测试行为而不是测试代码。比如,我们测试这样一个case

进入Todo首页,点击add,进入添加页面,输入文字,点击save。

测试效果如下:


对应测试代码:

-(void)testAddNewItems{

//获取app代理

XCUIApplication *app=[[XCUIApplicationalloc]init];

//找到第一个tabeview,就是我们想要的tableview

XCUIElement *table=[app.tableselementBoundByIndex:0];

//记录下来添加之前的数量

NSIntegeroldCount=table.cells.count;

//点击Add

[app.navigationBars[@"ToDo"].buttons[@"Add"]tap];

//找到Textfield

XCUIElement *inputWhatYouWantTodoTextField=app.textFields[@"Input what you want todo"];

//点击Textfield

[inputWhatYouWantTodoTextFieldtap];

//输入字符

[inputWhatYouWantTodoTextFieldtypeText:@"somethingtodo"];

//点击保存

[app.navigationBars[@"Add"].buttons[@"Save"]tap];

//获取当前的数量

NSIntegernewCount=table.cells.count;

//如果cells的数量加一,则认为测试成功

XCTAssert(newCount==oldCount+1);

}

这里是通过前后tableview的row数量来断言成功或者失败。

等待

通常,在视图切换的时候有转场动画,我们需要等待动画结束,然后才能继续,否则query的时候很可能找不到我们想要的控件。

比如,如下代码等待VC转场结束,当query只有一个table的时候,才继续执行后续的代码。

[selfexpectationForPredicate:[NSPredicatepredicateWithFormat:@"self.count = 1"]

evaluatedWithObject:app.tables

handler:nil];

[selfwaitForExpectationsWithTimeout:2.0handler:nil];

//后续代码....

Tips: 当你的UI结构比较复杂的时候,比如各种嵌套childViewController,使用XCUIElementQuery的代码会很长,也不好维护。

另外,UI测试还会在每一步操作的时候截图,方便对测试报告进行验证。

查看测试结果

使用基于XCTest的框架,可以在XCode的report navigator中查看测试结果。

其中:

Tests 用来查看详细的测试过程

Coverage 用来查看代码覆盖率

Logs 用来查看测试的日志

点击图中的红色框指向的图标可以看到每一步UI操作的截图

除了利用XCode的GUI,还可以通过后文提到的命令行工具来测试,查看结果。

Stub/Mock

首先解释两个术语:

mock 表示一个模拟对象

stub 追踪方法的调用,在方法调用的时候返回指定的值。

通常,如果你采用纯存的XCTest,推荐采用OCMock来实现mock和stub,单元测试的三方库通常已集成了stub和mock。

那么,如何使用mock呢?举个官方的例子:

//mock一个NSUserDefaults对象

iduserDefaultsMock=OCMClassMock([NSUserDefaultsclass]);

//在调用stringForKey的时候,返回http://testurl

OCMStub([userDefaultsMock

stringForKey:@"MyAppURLKey"]).andReturn(@"http://testurl");

再比如,我们要测试打开其他App,那么如何判断确实打开了其他App呢?

idapp=OCMClassMock([UIApplicationclass]);

OCMStub([appsharedInstance]).andReturn(app);

OCMVerify([appopenURL:url]

使用Stub可以让我们很方便的实现这个。

关于OCMock的使用,推荐看看objc.io的这篇文章

置换测试: Mock, Stub 和其他

https://objccn.io/issue-15-5/

Quick

Quick是建立在XCTestSuite上的框架,使用XCTestSuite允许你动态创建测试用例。所以,使用Quick,你仍让可以使用XCode的测试相关GUI和命令行工具。

使用Quick编写的测试用例看起来是这样子的:

import Quick

import Nimble

classTableOfContentsSpec:QuickSpec{

override func spec(){

describe("the 'Documentation' directory"){

it("has everything you need to get started"){

letsections=Directory("Documentation").sections

expect(sections).to(contain("Organized Tests with Quick Examples and Example Groups"))

expect(sections).to(contain("Installing Quick"))

}

context("if it doesn't have what you're looking for"){

it("needs to be updated"){

letyou=You(awesome:true)

expect{you.submittedAnIssue}.toEventually(beTruthy())

}

}

}

}

}

BDD的框架让测试用例的目的更加明确,测试是否通过更加清晰。使用Quick,测试用例分为两种:

单独的用例 – 使用it来描述

it有两个参数,

行为描述

行为的测试代码

比如,以下测试Dolphin行为,它具有行为is friendly和is smart

//Swift代码

classDolphinSpec:QuickSpec{

override func spec(){

it("is friendly"){

expect(Dolphin().isFriendly).to(beTruthy())

}

it("is smart"){

expect(Dolphin().isSmart).to(beTruthy())

}

}

}

可以看到,BDD的核心是行为。也就是说,需要关注的是一个类提供哪些行为。

用例集合,用describe和context描述

比如,验证dolphin的click行为的时候,我们需要两个用例。一个是is loud,一个是has a high frequency,就可以用describe将用例组织起来。

classDolphinSpec:QuickSpec{

override func spec(){

describe("a dolphin"){

describe("its click"){

it("is loud"){

letclick=Dolphin().click()

expect(click.isLoud).to(beTruthy())

}

it("has a high frequency"){

letclick=Dolphin().click()

expect(click.hasHighFrequency).to(beTruthy())

}

}

}

}

}

context可以指定用例的条件:

比如

describe("its click"){

context("when the dolphin is not near anything interesting"){

it("is only emitted once"){

expect(dolphin!.click().count).to(equal(1))

}

}

}

除了这些之外,Quick也支持一些切入点,进行测试前的配置:

beforeEach

afterEach

beforeAll

afterAll

beforeSuite

afterSuite

Nimble

由于Quick是基于XCTest,开发者当然可以收使用断言来定义测试用例成功或者失败。Quick提供了一个更有好的Framework来进行这种断言:https://github.com/Quick/Nimble

比如,一个常见的XCTest断言如下:

XCTAssertTrue(ConditionCode,"FailReason")

在出错的时候,会提示

XCAssertTrue failed, balabala

这时候,开发者要打个断点,查看下上下文,看看具体失败的原因在哪。

使用Nimble后,断言变成类似

expect(1+1).to(equal(2))

expect(3)>2

expect("seahorse").to(contain("sea"))

expect(["Atlantic","Pacific"]).toNot(contain("Mississippi"))

并且,出错的时候,提示信息会带着上下文的值信息,让开发者更容易的找到错误。

让你的代码更容易单元测试

测试的准确性和工作量很大程度上依赖于开发人员的代码质量。

通常,为了单元测试的准确性,我们在写函数(方法)的时候会借鉴一些函数式编程的思想。其中最重要的一个思想就是

pure function(纯函数)

何为Pure function?就是如果一个函数的输入一样,那么输出一定一样。

比如,这样的一个函数就不是pure function。因为它依赖于外部变量value的值。

staticNSIntegervalue=0;

-(NSInteger)function_1{

value=value+1;

returnvalue;

}

而这个函数就是pure function,因为给定输入,输出一定一致。

-(NSInteger)function_2:(NSInteger)base{

NSIntegervalue=base+1;

returnvalue;

}

所以,如果你写了一个没有参数,或者没有返回值的方法,那么你要小心了,很可能这个方法很难测试。

关于MVC

在良好的MVC架构的App中,

View只做纯粹的展示型工作,把用户交互通过各种方式传递到外部

Model只做数据存储类工作

Controller作为View和Model的枢纽,往往要和很多View和Model进行交互,也是自动化包括代码维护的痛点。

所以,对Controller瘦身是iOS架构中比较重要的一环,一些通用的技巧包括:

逻辑抽离:

网络请求独立。可以每个网络请求以Command模式封装成一个对象,不要直接在Controller调用AFNetworking。

数据存储独立。建立独立的Store类,用来做数据持久化和缓存。

共有数据服务化(协议)。比如登录状态等等,通过服务去访问,这样服务提供者之需要处理服务的质量,服务使用者则信任服务提供者的结果。

Controller与View解耦合

建立ViewModel层,这样Controller只需要和ViewModel进行交互。

建立UIView子类作为容器,将一些View放到容器后再把容器作为SubView添加到Controller里

建立可复用的Layout层,不管是AutoLayout还是手动布局。

Controller与Controller解耦合

建立页面路由。每一个界面都抽象为一个URL,跳转仅仅通过Intent或者URL跳转,这样两个Controller完全独立。

如果你的App用Swift开发,那么面向协议编程和不可变的值类型会让你的代码更容易测试。

当然,iOS组建化对自动化测试的帮助也很大,因为不管是基础组件还是业务组件,都可以独立测试。组建化又是一个很大的课题,这里不深入讲解了。

KIF

KIF的全称是Keep

it

functional。它是一个建立在XCTest的UI测试框架,通过accessibility来定位具体的控件,再利用私有的API来操作UI。由于是建立在XCTest上的,所以你可以完美的借助XCode的测试相关工具(包括命令行脚本)。

> KIF是个人非常推荐的一个框架,简单易用。

使用KIF框架强制要求你的代码支持accessibility。如果你之前没接触过,可以看看Apple的文档

Accessibility Programming Guide for iOS

https://developer.apple.com/library/prerelease/content/documentation/UserExperience/Conceptual/iPhoneAccessibility/Introduction/Introduction.html

简单来说,accessibility能够让视觉障碍人士使用你的App。每一个控件都有一个描述AccessibilityLabel。在开启VoiceOver的时候,点击控件就可以选中并且听到对应的描述。

通常UIKit的控件是支持accessibility的,自定定义控件可以通过代码或者Storyboard上设置。

在Storyboard上设置:

上面的通过Runtime Attributes设置(KVC)

下面的通过GUI来设置

通过代码设置:

[alertsetAccessibilityLabel:@"Label"];

[alertsetAccessibilityValue:@"Value"];

[alertsetAccessibilityTraits:UIAccessibilityTraitButton];

如果你有些Accessibility的经验,那么你肯定知道,像TableView的这种不应该支持VoiceOver的。我们可以用条件编译来只对测试Target进行设置:

#ifdef DEBUG

[tableViewsetAccessibilityValue:@"Main List Table"];

#endif

#ifdef KIF_TARGET (这个值需要在build settings里设置)

[tableViewsetAccessibilityValue:@"Main List Table"];

#endif

使用KIF主要有两个核心类:

KIFTestCase XCTestCase的子类

KIFUITestActor 控制UI,常见的三种是:点击一个View,向一个View输入内容,等待一个View的出现

我们用KIF来测试添加一个新的ToDo

-(void)testAddANewItem{

[testertapViewWithAccessibilityLabel:@"Add"];

[testerenterText:@"Create a test to do item"intoViewWithAccessibilityLabel:@"Input what you want todo"];

[testertapViewWithAccessibilityLabel:@"Save"];

[testerwaitForTimeInterval:0.2];

[testerwaitForViewWithAccessibilityLabel:@"Create a test to do item"];

}

命令行

自动化测试中,命令行工具可以facebook的开源项目:

xctool

这是一个基于xcodebuild命令的扩展,在iOS自动化测试和持续集成领域很有用,而且它支持-parallelize并行测试多个bundle,大大提高测试效率。

安装XCTool,

brew installxctool

使用

path/to/xctool.sh

-workspaceYourWorkspace.xcworkspace

-schemeYourScheme

-reporterplain:/path/to/plain-output.txt

run-test

并且,xctool对于持续集成很有用,iOS常用的持续集成的server有两个:

Travis CI 对于公开仓库(比如github)免费,私有仓库收费

Jenkins 免费

优化你的测试代码

准确的测试用例

通常,你的你的测试用例分为三部分:

配置测试的初始状态

对要测试的目标执行代码

对测试结果进行断言(成功 or 失败)

测试代码结构

当测试用例多了,你会发现测试代码编写和维护也是一个技术活。通常,我们会从几个角度考虑:

不要测试私有方法(封装是OOP的核心思想之一,不要为了测试破坏封装)

对用例分组(功能,业务相似)

对单个用例保证测试独立(不受之前测试的影响,不影响之后的测试),这也是测试是否准确的核心。

提取公共的代码和操作,减少copy/paste这类工作,测试用例是上层调用,只关心业务逻辑,不关心内部代码实现。

一个常见的测试代码组织如下:

appium

appium采用了Client

Server的模式。对于App来说就是一个Server,基于WebDriver JSON wire

protocol对实际的UI操作库进行了封装,并且暴露出RESTFUL的接口。然后测试代码通过HTTP请求的方式,来进行实际的测试。其中,实际驱动UI的框架根据系统版本有所不同:

< 9.3 采用UIAutomation

>= 9.3 XCUITest

原因也比较简单:Apple在10.0之后,移除了UIAutomation的支持,只支持XCUITest。

对比KIF,appium有它的优点:

跨平台,支持iOS,Android

测试代码可以由多种语言编写,这对测试来说门槛更低

测试脚本独立与源代码和测试框架

当然,任何框架都有缺点:

自定义控件支持不好

WebView的支持不好

总结

由于我不是专业的iOS测试,关于测试的一点见解如下:

单元测试还是选择BDD框架,毕竟可读性高一些,推荐Quick(Swift),Kiwi(Objective C)

UI测试优先推荐KIF,如果需要兼顾安卓测试,或者测试人员对OC/Swift很陌生,可以采用appium

参考资料

Testing with Xcode 官方文档,关于XCTest以及XCode有详细的讲解

objc.io关于测试的资料对于官方文档的补充

腾讯移动品质中心 鹅厂移动品质中心,有很多好文章,强力推荐。

基于 KIF 的 iOS UI 自动化测试和持续集成 美团点评技术团队写的一篇博客

testing-in-swift

微信读书排版引擎自动化测试方案

原文地址:iOS 自动化测试的那些干货 

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