Android自动化单元测试（上）
写在开头
突然想把最近工作中研究的自动化测试总结一下了，期间也是伴随着查各种资料，不过还是有坑需要自己填，不过一篇文章应该也写不清楚吧。
一、单元测试及其必要性
先说一些比较官方的概念，测试这门技术相信大学期间学过软件工程这门课的都很熟悉，初次看见能够用代码实现对代码的测试还是感觉很神奇的，虽然之后就没用过了。没错单元测试本质上就是检测代码正确性的代码，一般由开发人员编写。单元测试在实际项目开发中还是有它的必要性的，如代码优化，第一手的文档，在Android中更能节省迭代的时间。也是由于需要去写代码并且工作量不亚于实际项目中的编码量，导致了开发人员很少去重视。
二、Android的单元测试
现在开发Android项目应该都是使用Android Studio(AS)这个编译器了，本文也主要是围绕它来讲解。首先从项目创建和目录结构讲起。
2.1 AS创建Android项目
应该所有人都注意过，使用AS创建的Android项目之后src下会有三个根目录分别是androidTest、main和test。
其中main里面就是主工程项目的文件，另外两个文件都是和测试相关，他们区别主要是第三方库的引用上的不同，查看build.gradle文件可见如下：
使用implementation导入的库在main主项目中使用，testImplementation导入的库在test项目中使用，androidTestImplementation导入的库在androidTest项目中使用。注意，这里的AS版本是3.x，implementation和api是最新的导入库的关键字，如果是2.x版本还是原来的compile。也就是说junit这个库只能在test中使用，espresso只能在androidTest目录中使用，也曾经试过两种方式导入junit，效果如何可以自行体会。
2.2 一个Junit的例子
这个例子是改造了test目录下默认的ExampleUnitTest测试类，为它在主工程下添加了一个被测试类ExampleUnit。
//main目录下的被测试类
public class ExampleUnit {
public static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
//test目录下改造之后的测试类
public class ExampleUnitTest {
@Test // 1
public void addition_isCorrect() throws Exception {
assertEquals(4, ExampleUnit.add(2, 2)); // 2
}
} 代码注释1处是Junit的注解，代表这个方法是个测试用例，一个测试类中可以用n个测试用例；注释2处是期望值和实际值的对比，assertEquals的第一个参数是期望值，第二个参数是实际值，这里调用了被测试类的add方法得到实际值，如果两个值相等该测试用例通过测试。
2.3 Robolectric单元测试
Robolectric是一个使用Android SDK的单元测试框架，可以用于Android程序的测试驱动开发。简单来说就是在JVM环境中运行Android的程序，不需要安装apk也不需要Android设备，能够做到快速测试。
testImplementation 'org.robolectric:robolectric:3.6.1' 官网上的使用介绍就是上面那样的，可能最新版本包括了所有需要的库了，旧版本使用的时候还要额外的相关库，具体的可以去Maven Repository查看。其实这个库在单元测试时也是使用Junit架构的，额外的支持了Android SDK，比如四大组件啊和Android常用的api。
Robolectric特点就是可以直接对四大组件进行单元测试，无需外接任何模拟器和真机设备，这里就以常见的Activity为例。涉及到Activity，首先就会想到布局文件，测试的时候控件的使用是离不开的，为了能够使用这些资源，需要在gradle中额外添加支持的代码。
android {
...
testOptions {
unitTests {
includeAndroidResources = true
}
}
}Activity里面的代码就不贴出来了，就是点击一个Button然后弹出一个Toast，测试的内容就是这个Toast是否弹出并且显示的内容是我们想要的。
@RunWith(RobolectricTestRunner.class) // 1
public class MainActivityTest{
@Before
public void setUp() throws Exception {
ShadowLog.stream = System.out; // 2
}
@Test
public void test() throws Exception {
MainActivity activity = Robolectric.setupActivity(MainActivity.class); // 3
activity.findViewById(R.id.button).performClick(); // 4
Log.i(TAG, ShadowToast.getTextOfLatestToast());
assertEquals("This is MainActivity", ShadowToast.getTextOfLatestToast()); // 5
}
}- 注释1，含义就是测试使用的框架是Robolectric，其他的还有诸如AndroidJUnit4.class这个可以见androidTest文件夹下默认创建的测试类；
- 注释2，可以把System.out输出的流转换成log，这是Robolectric提供的功能，更符合Android的代码编写风格，Before注解代表了这个方法会在所有测试用例之前执行。
- 注释3，获取MainActivity的实例。
- 注释4，获取Button的id并实现点击处理。
- 注释5，getTextOfLastestToast()可以获取Toast显示的内容，为了更好的演示特意使用log输出这个Toast内容
最终的测试结果如下，那三个警告可以先忽略不计，测试用例显示为蓝色证明测试通过了。
三、Gradle的自动化测试
以上讲的一些例子，虽说已经能够实现单元测试，而且在一个测试类中写上数个测试用例（即方法）已经能够达到一定程度的自动化，但是和真正的让程序自己自动化去测试同时生成测试报告并打包成apk还未达到，这里就重点讲这个了。Gradle的命令中可以实现自动化运行所有的测试用例
在Android项目编译的时候其实Gradle进行N多个Task的运行，这也是使用Gradle之后编译程序速度略慢的一个原因吧，可以点开Gradle栏（一般默认在右上角）查看有什么Task，这里主要介绍和测试有关的。
这里可以比较明显的看到几个带有Test的Task，明白androidTest和test区别也就知道这里的区分了，connectedAndroidTest是运行androidTest目录下的测试用例，test任务运行test目录下的测试用例，单独运行这两个task就可以得到测试报告了。可以直接AS的终端运行gradlew test，假设一切正常没有出错，会在build目录下得到新的文件。
reports文件夹下的内容就是测试报告了，test-results也是新生成的，不过内容不需要关注。点开index.html就可以查看测试报告了，差不多就是下面这样的。
四、总结
本篇讲了AS下的单元测试如何去实现并且利用Gradle生成测试报告，下一篇可以利用jacoco插件生成代码覆盖率报告，并且在持续集成工具jenkins上实现真正的自动化测试。特别要说明一下，以上实验环境的搭建是AS3.x版本适用，低版本的具体配置会有不同。