在Android Studio中进行单元测试和UI测试

本篇教程翻译自Google I/O 2015中关于测试的codelab，掌握科学上网的同学请点击这里阅读：Unit and UI Testing in Android Studio。能力有限，如有翻译错误，请批评指正。如需转载，请注明出处。
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目录

• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 1.概述

• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 2.创建新的Android Studio工程
• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 3.配置支持单元测试的工程
• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 4.创建第一个单元测试
• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 5.运行单元测试
• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 6.配置支持Instrumentation测试的工程
• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 7.为app添加简单的交互
• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 8.创建并运行Espresso测试
• 在Android Studio中进行单元测试和UI测试 - 9.祝贺！

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1.概述

在这个codelab中，你将学习如何在Android Studio中配置工程用于测试，在开发机器上编写并运行单元测试，以及如何在手机上做功能UI测试。

你会学到什么

• 更新包含JUnit和Android Testing Support Library的Gradle构建文件
• 编写运行在本机Java虚拟机上的单元测试
• 编写运行在手机或者虚拟机上的Espresso测试

你需要什么

• Android Studio v1.2+
• Android 4.0+的测试设备

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2.创建新的Android Studio工程

如果是第一次启动Android Studio，从欢迎页选择“Start a new Android Studio project”。如果已经打开了一个工程，选择File>New>New Project...

“Create new project”向导会指导整个过程，在第一页输入如下内容：

Setting | Value |
------------ | ------------- | ------------
Application Name | TestingExample
Company demain | testing.example.com

这样会保证你的代码同codelab讲解的内容具有一致的命名。其他的选项都设置为默认，一路点击Next直到工程创建完毕。

点击Run按钮检查app是否运行正常，要么从模拟器列表中选择一个启动，要么确认开启了debug模式的设备通过USB同电脑正确连接。

app目前没有做任何事情，但是屏幕上应该显示“Hello world!”和app的名字。

经常被问及的问题

• 如何安装Android Studio？
• 如何开启USB调试？
• 为什么Android Studio找不到我的设备？
• Android错误：无法将*.apk安装到设备上：超时？

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3.配置支持单元测试的工程

在写测试之前，让我们做下简单的检查，确保工程配置正确。

首先，确认在Build Variants窗口内的Test Artifact中选择了"Unit Tests"。

然后，在工程的src文件夹内创建test和test/java文件夹。需要注意的是，你不能在Android视图下进行这些操作，要么在系统的文件管理器内创建，要么在工程窗口左上方点击下拉菜单选择Project视图。最终的工程结构应该是这样的：

（在codelab的剩余部分，你可以返回继续使用Android工程视图）

最后，打开工程的build.gradle（Module:app）文件，添加JUnit4依赖，点击Gradle sync按钮。

build.gradle

dependencies {
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:22.1.1'
    testCompile 'junit:junit:4.12'
}

当你同步Gradle配置时，可能需要联网下载JUnit依赖。

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4.创建第一个单元测试

现在，万事俱备，让我们开始写第一个测试吧。首先，创建一个非常简单的被测类：Calculator类。

然后，向类中添加一些基本的算术运算方法，比如加法和减法。将下列代码复制到编辑器中。不用担心实际的实现，暂时让所有的方法返回0。

Calculator.java

package com.example.testing.testingexample;

public class Calculator {

    public double sum(double a, double b){
        return 0;
    }

    public double substract(double a, double b){
        return 0;
    }

    public double divide(double a, double b){
        return 0;
    }

    public double multiply(double a, double b){
        return 0;
    }
}

Android Studio提供了一个快速创建测试类的方法。只需在编辑器内右键点击Calculator类的声明，选择Go to > Test，然后"Create a new test…"

在打开的对话窗口中，选择JUnit4和"setUp/@Before"，同时为所有的计算器运算生成测试方法。

这样，就会在正确的文件夹内(app/src/test/java/com/example/testing/testingexample)生成测试类框架，在框架内填入测试方法即可。下面是一个示例：

Calculator.java

package com.example.testing.testingexample;

import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import static org.junit.Assert.*;

public class CalculatorTest {

    private Calculator mCalculator;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        mCalculator = new Calculator();
    }

    @Test
    public void testSum() throws Exception {
        //expected: 6, sum of 1 and 5
        assertEquals(6d, mCalculator.sum(1d, 5d), 0);
    }

    @Test
    public void testSubstract() throws Exception {
        assertEquals(1d, mCalculator.substract(5d, 4d), 0);
    }

    @Test
    public void testDivide() throws Exception {
        assertEquals(4d, mCalculator.divide(20d, 5d), 0);
    }

    @Test
    public void testMultiply() throws Exception {
        assertEquals(10d, mCalculator.multiply(2d, 5d), 0);
    }
}

请将代码复制到编辑器或者使用JUnit框架提供的断言来编写自己的测试。

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5.运行单元测试

终于到运行测试的时候了！右键点击CalculatorTest类，选择Run > CalculatorTest。也可以通过命令行运行测试，在工程目录内输入：

./gradlew test

无论如何运行测试，都应该看到输出显示4个测试都失败了。这是预期的结果，因为我们还没有实现运算操作。

让我们修改Calculator类中的sum(double a, double b)方法返回一个正确的结果，重新运行测试。你应该看到4个测试中的3个失败了。

Calculator.java

public double sum(double a, double b){
    return a + b;
}

作为练习，你可以实现剩余的方法使所有的测试通过。

可能你已经注意到了Android Studio从来没有让你连接设备或者启动模拟器来运行测试。那是因为，位于src/tests目录下的测试是运行在本地电脑Java虚拟机上的单元测试。编写测试，实现功能使测试通过，然后再添加更多的测试...这种工作方式使快速迭代成为可能，我们称之为测试驱动开发。
值得注意的是，当在本地运行测试时，Gradle为你在环境变量中提供了包含Android框架的android.jar包。但是它们功能不完整（所以，打个比方，你不能单纯调用Activity的方法并指望它们生效）。推荐使用Mockito等mocking框架来mock你需要使用的任何Android方法。对于运行在设备上，并充分利用Android框架的测试，请继续阅读本篇教程的下个部分。

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6.配置支持Instrumentation测试的工程

虽然在Android框架内支持运行instrumentation测试，但是目前开发重心主要集中在刚刚发布的作为Android Testing Support Library一部分的新的AndroidJUnitRunner。测试库包含Espresso，用于运行功能UI测试的框架。让我们通过编辑build.gradle的相关部分来把它们添加进我们的工程。

build.gradle

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 22
    buildToolsVersion "22.0.1"

    defaultConfig {
        applicationId "com.example.testing.testingexample"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 22
        versionCode 1
        versionName "1.0"

        //ADD THIS LINE:
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
    }

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }

    //ADD THESE LINES:
    packagingOptions {
        exclude 'LICENSE.txt'
    }
}

dependencies {
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:22.0.0' //← MAKE SURE IT’S 22.0.0
    testCompile 'junit:junit:4.12'

    //ADD THESE LINES:
    androidTestCompile 'com.android.support.test:runner:0.2'
    androidTestCompile 'com.android.support.test:rules:0.2'
    androidTestCompile 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.1'
}

重要：由于一些依赖版本冲突，你需要确认com.android.support:appcompat-v7库的版本号是22.0.0，像上面的代码片段一样。
另外，Android Studio可能会提醒你Build Tools 22.0.1没有安装。你应该接受修复建议，Studio会为你安装Build Tools或者在build.gradle中把这行修改成已经安装在你电脑的版本。

上面的工作完成后，在Build Variants窗口内切换成Android Instrumentation Tests，你的工程应该自动同步。如果没有，点击Gradle sync按钮。

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7.为app添加简单的交互

在使用Espresso进行UI测试前，让我们为app添加一些Views和简单的交互。我们使用一个用户可以输入名字的EditText，欢迎用户的Button和用于输出的TextView。打开res/layout/activity_main.xml，粘贴如下代码：
activity_main.xml

还需要在MainActivity.java中添加onClick handler：

MainActivity.java

public void sayHello(View v){
    TextView textView = (TextView) findViewById(R.id.textView);
    EditText editText = (EditText) findViewById(R.id.editText);
    textView.setText("Hello, " + editText.getText().toString() + "!");
}

现在可以运行app并确认一切工作正常。在点击Run按钮之前，确认你的Run Configuration没有设置为运行测试。如需更改，点击下拉选项，选择app。

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8.创建并运行Espresso测试

在工程的整体视图上，找到以（androidTest）后缀结尾的包名并创建一个新的Java类。可以将它命名为MainActivityInstrumentationTest，将如下代码粘贴过去。

*** MainActivityInstrumentationTest.java*

package com.example.testing.testingexample;

import android.support.test.InstrumentationRegistry;
import android.support.test.espresso.action.ViewActions;
import android.support.test.rule.ActivityTestRule;
import android.support.test.runner.AndroidJUnit4;
import android.test.ActivityInstrumentationTestCase2;
import android.test.suitebuilder.annotation.LargeTest;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Rule;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;

import static android.support.test.espresso.Espresso.onView;
import static android.support.test.espresso.action.ViewActions.click;
import static android.support.test.espresso.action.ViewActions.closeSoftKeyboard;
import static android.support.test.espresso.action.ViewActions.typeText;
import static android.support.test.espresso.assertion.ViewAssertions.matches;
import static android.support.test.espresso.matcher.ViewMatchers.withId;
import static android.support.test.espresso.matcher.ViewMatchers.withText;

@RunWith(AndroidJUnit4.class)
@LargeTest
public class MainActivityInstrumentationTest {

    private static final String STRING_TO_BE_TYPED = "Peter";

    @Rule
    public ActivityTestRule mActivityRule = new ActivityTestRule<>(
        MainActivity.class);

    @Test
    public void sayHello(){
        onView(withId(R.id.editText)).perform(typeText(STRING_TO_BE_TYPED), closeSoftKeyboard()); //line 1

        onView(withText("Say hello!")).perform(click()); //line 2

        String expectedText = "Hello, " + STRING_TO_BE_TYPED + "!";
        onView(withId(R.id.textView)).check(matches(withText(expectedText))); //line 3
    }

}

测试类通过AndroidJUnitRunner运行，并执行sayHello()方法。下面将逐行解释都做了什么：

• 1.首先，找到ID为editText的view，输入Peter，然后关闭键盘；
• 2.接下来，点击Say hello!的View，我们没有在布局的XML中为这个Button设置id，因此，通过搜索它上面的文字来找到它；
• 3.最后，将TextView上的文本同预期结果对比，如果一致则测试通过；

你也可以右键点击域名运行测试，选择Run>MainActivityInstrume...（第二个带Android图标的）

这样就会在模拟器或者连接的设备上运行测试，你可以在手机屏幕上看到被执行的动作（比如在EditText上打字）。最后会在Android Studio输出通过和失败的测试结果。

Github下载测试源码

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9.祝贺

我们希望你能喜欢本篇教程，并且开始着手测试你的应用程序。接着你可以学习如下内容：

• 了解更多关于单元测试和instrumentation测试的区别；

• 了解更多关于设置Android Testing Support Library；

• 观看下面非常棒的有关Android Studio的视频：

  • Introduction to Android Studio
  • Introducing Gradle (Ep 2, Android Studio)
  • Layout Editor (Ep 3, Android Studio)
  • Debugging and testing in Android Studio (Ep 4, Android Studio)

• 在Github下载Google测试示例代码

（完）