iOS --- 使用XCTest进行单元测试

测试驱动开发（TDD）是当前流行的开发理念，XCTest是Apple封装的单元测试类库。使用XCTest进行单元测试的流程比较简单，本博客仅简单介绍下XCTest的使用。但对于单元测试的理解（何时使用，如何更高效地驱动开发）却是一个需要积累的过程，要在TDD的过程中仔细体会。

单元测试的使用场景

1. 对API接口的单元测试，测试驱动开发。
2. 测试网络接口的可用性。不需要经过多次操作到某个界面再去测试该接口。如分享功能，一般需要特定的逻辑才会触发。若直接测试其API就很方便了。
3. API性能测试。

setUp和tearDown

一个测试用例以一个Objective-C类的形式存在，其implementation中有默认的setUp和tearDown方法，分别用于处理用例执行前的准备工作和执行完毕后的清理工作。

- (void)setUp {
    [super setUp];
    // Put setup code here. This method is called before the invocation of each test method in the class.
}

- (void)tearDown {
    // Put teardown code here. This method is called after the invocation of each test method in the class.
    [super tearDown];
}

因此，常在setUp中进行基本对象的初始化等一些必需的步骤。

单元测试

所有以test开头的实例方法（不能有参数）都是一个完整的单元测试的case。

最左边有个小图标，点击之后即可执行该测试case。

性能测试

性能测试可直接使用 - (void)measureBlock:(void (^)(void))block; 进行，传递参数即为要执行任务组成的一个block。
如以下的case可用于测试measureBlock接收的block参数中执行的性能。

Baseline即可设置该性能是否合格的参考基准。
注意，一个性能测试case中只能执行一次measureBlock，即只能测试一个指定block步骤的性能（这其实也是合乎情理的，混到一块了哪里还能区分出性能测试的结果）。因此，在while，for等循环中是不能使用measureBlock的，否则会出错。
measureMetrics的用法跟measureBlock类似。
当然，也可以使用startMeasuring和stopMeasuring方法进行性能测试，但绝大多数情况下使用measureBlock已经足够了。

性能测试的宏定义

例如，在单独测试一个图片滤镜的性能时，可以这样：

- (void)testPerformanceFilter1 {
    [self measureBlock:^{
        NSInteger filterid = 100;
        UIImage *filteredImage = [FilterTool filterImage:self.image withFilterId:filterid];
        XCTAssertNotNil(filteredImage, @"滤镜效果图应该非空");
    }];
}

那么，如果有几十个滤镜需要进行性能测试呢？
因为单元测试case的方法名不能传递参数，且循环中不能使用measureBlock，因此对于大量重复的性能测试case，目前看来采用宏定义是比较好的解决方法。

#define TestFilterPerformance(filterid) - (void)testFilterPerformance_##filterid { \
    [self measureBlock:^{ \
        UIImage *filteredImage = [FilterTool filterImage:self.image withFilterId:filterid]; \
        XCTAssertNotNil(filteredImage, @"滤镜效果图应该非空"); \
    }]; \
}

则使用起来，就可如下定义所有的测试case了。

异步测试

XCTest提供了XCTestExpectation来进行异步测试，即可在指定时机使用其fulfill实例方法开始执行断言命令。例如以下是一个完整的网络请求的测试样例，可用于测试server端是否正常，要在对应的block中进行断言。

- (void)testAsynchronousURLConnection {
    XCTestExpectation *expectation = [self expectationWithDescription:@"GET Baidu"];

    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://www.baidu.com/"];
    NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
    NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithURL:url completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
        // XCTestExpectation条件已满足，接下来的测试可以执行了。
        [expectation fulfill];
        XCTAssertNotNil(data, @"返回数据不应非nil");
        XCTAssertNil(error, @"error应该为nil");
        if (nil != response) {
            NSHTTPURLResponse *httpResponse = (NSHTTPURLResponse *)response;
            XCTAssertEqual(httpResponse.statusCode, 200, @"HTTPResponse的状态码应该是200");
            XCTAssertEqual(httpResponse.URL.absoluteString, url.absoluteString, @"HTTPResponse的URL应该与请求的URL一致");
        } else {
            XCTFail(@"返回内容不是NSHTTPURLResponse类型");
        }
    }];
    [task resume];

    // 超时后执行
    [self waitForExpectationsWithTimeout:10 handler:^(NSError * _Nullable error) {
        [task cancel];
    }];
}

即：异步网络请求操作正常执行，但断言命令仅在[expectation fulfill];结束后才开始执行，这样能确保得到网络请求的返回结果后执行相应断言。同时，可设置超时时间及对应操作。
否则，就需要使用定时机制等处理类似情况。

访问待测类的私有变量

在case中，如何访问一个待测类的私有变量呢？对该类进行相应的扩展即可。

#import 
#import "FilterTool.h"

@interface FilterTool (UnitTest)

@property (strong, nonatomic) FilterController *filterController;

- (void)didSelectFilterCellAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath;

@end


@interface FilterToolTest : XCTestCase

@end

@implementation FilterToolTest

XXXX

@end

FilterTool类的filterController属性和didSelectFilterCellAtIndexPath:方法本是私有的，若想对其进行测试，则必须将其加入扩展。

断言命令

XCTFail(format…) 生成一个失败的测试；

XCTAssertNil(a1, format...)为空判断，a1为空时通过，反之不通过；

XCTAssertNotNil(a1, format…)不为空判断，a1不为空时通过，反之不通过；

XCTAssert(expression, format...)当expression求值为TRUE时通过；

XCTAssertTrue(expression, format...)当expression求值为TRUE时通过；

XCTAssertFalse(expression, format...)当expression求值为False时通过；

XCTAssertEqualObjects(a1, a2, format...)判断相等，[a1 isEqual:a2]值为TRUE时通过，其中一个不为空时，不通过；

XCTAssertNotEqualObjects(a1, a2, format...)判断不等，[a1 isEqual:a2]值为False时通过，

XCTAssertEqual(a1, a2, format...)判断相等（当a1和a2是 C语言标量、结构体或联合体时使用,实际测试发现NSString也可以）；

XCTAssertNotEqual(a1, a2, format...)判断不等（当a1和a2是 C语言标量、结构体或联合体时使用）；

XCTAssertEqualWithAccuracy(a1, a2, accuracy, format...)判断相等，（double或float类型）提供一个误差范围，当在误差范围（+/-accuracy）以内相等时通过测试；

XCTAssertNotEqualWithAccuracy(a1, a2, accuracy, format...) 判断不等，（double或float类型）提供一个误差范围，当在误差范围以内不等时通过测试；

XCTAssertThrows(expression, format...)异常测试，当expression发生异常时通过；反之不通过；（很变态）

XCTAssertThrowsSpecific(expression, specificException, format...) 异常测试，当expression发生specificException异常时通过；反之发生其他异常或不发生异常均不通过；

XCTAssertThrowsSpecificNamed(expression, specificException, exception_name, format...)异常测试，当expression发生具体异常、具体异常名称的异常时通过测试，反之不通过；

XCTAssertNoThrow(expression, format…)异常测试，当expression没有发生异常时通过测试；

XCTAssertNoThrowSpecific(expression, specificException, format...)异常测试，当expression没有发生具体异常、具体异常名称的异常时通过测试，反之不通过；

XCTAssertNoThrowSpecificNamed(expression, specificException, exception_name, format...)异常测试，当expression没有发生具体异常、具体异常名称的异常时通过测试，反之不通过.

Demo

Demo地址: DemoUnitTest