Android单元测试框架Robolectric3.0介绍(一)

一、关于Robolectric3.0

文章中的所有代码在此：https://github.com/geniusmart/LoveUT ，由于 Robolectric 3.0 和 3.1 版本（包括后续3.x版本）差异不小，该工程中包含这两个版本对应的测试用例 Demo 。

作为一个软件开发攻城狮，无论你多不屑多排斥单元测试，它都是一种非常好的开发方式，且不谈TDD，为自己写的代码负责，测试自己写的代码，在自己力所能及的范围内提高产品的质量，本是理所当然的事情。

那么如何测试自己写的代码？点点界面，测测功能固然是一种方式，但是如果能留下一段一劳永逸的测试代码，让代码测试代码，岂不两全其美？所以，写好单元测试，爱惜自己的代码，爱惜颜值高的QA妹纸，爱惜有价值的产品（没价值的、政治性的、屁股决定脑袋的产品滚粗），人人有责！

对于Android app来说，写起单元测试来瞻前顾后，一方面单元测试需要运行在模拟器上或者真机上，麻烦而且缓慢，另一方面，一些依赖Android SDK的对象（如Activity，TextView等）的测试非常头疼，Robolectric可以解决此类问题，它的设计思路便是通过实现一套JVM能运行的Android代码，从而做到脱离Android环境进行测试。本文对Robolectric3.0做了简单介绍，并列举了如何对Android的组件和常见功能进行测试的示例。

二、环境搭建

Gradle配置

在build.gradle中配置如下依赖关系：

testCompile "org.robolectric:robolectric:3.0"

通过注解配置TestRunner

@RunWith(RobolectricGradleTestRunner.class)
@Config(constants = BuildConfig.class)
public class SampleActivityTest {

}

Android Studio的配置

1. 在Build Variants面板中，将Test Artifact切换成Unit Tests模式(注：新版本的as已经不需要做这项配置)，如下图：

   
   
   

   配置Test Artifact

2. working directory 设置为$MODULE_DIR$

如果在测试过程遇见如下问题，解决的方式就是设置working directory的值：

java.io.FileNotFoundException: build\intermediates\bundles\debug\AndroidManifest.xml (系统找不到指定的路径。)

设置方法如下图所示:

Edit Configurations

Working directory的配置

更多环境配置可以参考官方网站。

三、Activity的测试

1. 创建Activity实例

@Test
public void testActivity() {
        SampleActivity sampleActivity = Robolectric.setupActivity(SampleActivity.class);
        assertNotNull(sampleActivity);
        assertEquals(sampleActivity.getTitle(), "SimpleActivity");
    }

2. 生命周期

@Test
public void testLifecycle() {
        ActivityController activityController = Robolectric.buildActivity(SampleActivity.class).create().start();
        Activity activity = activityController.get();
        TextView textview = (TextView) activity.findViewById(R.id.tv_lifecycle_value);
        assertEquals("onCreate",textview.getText().toString());
        activityController.resume();
        assertEquals("onResume", textview.getText().toString());
        activityController.destroy();
        assertEquals("onDestroy", textview.getText().toString());
    }

3. 跳转

@Test
public void testStartActivity() {
        //按钮点击后跳转到下一个Activity
        forwardBtn.performClick();
        Intent expectedIntent = new Intent(sampleActivity, LoginActivity.class);
        Intent actualIntent = ShadowApplication.getInstance().getNextStartedActivity();
        assertEquals(expectedIntent, actualIntent);
    }

注：Robolectric 3.1 之后，不建议用 Intent.equals() 的方式来比对两个 Intent ，因此以上代码将无法正常执行。目前建议用类似代码来断言：

assertEquals(expectedIntent.getComponent(), actualIntent.getComponent());

当然，Intent 有很多属性，如果需要分别断言的话比较麻烦，因此可以用一些第三方库，比如 assertj-android 的工具类 IntentAssert。

4. UI组件状态

@Test
public void testViewState(){
        CheckBox checkBox = (CheckBox) sampleActivity.findViewById(R.id.checkbox);
        Button inverseBtn = (Button) sampleActivity.findViewById(R.id.btn_inverse);
        assertTrue(inverseBtn.isEnabled());

        checkBox.setChecked(true);
        //点击按钮，CheckBox反选
        inverseBtn.performClick();
        assertTrue(!checkBox.isChecked());
        inverseBtn.performClick();
        assertTrue(checkBox.isChecked());
    }

4. Dialog

@Test
public void testDialog(){
        //点击按钮，出现对话框
        dialogBtn.performClick();
        AlertDialog latestAlertDialog = ShadowAlertDialog.getLatestAlertDialog();
        assertNotNull(latestAlertDialog);
    }

4. Toast

@Test
public void testToast(){
        //点击按钮，出现吐司
        toastBtn.performClick();
        assertEquals(ShadowToast.getTextOfLatestToast(),"we love UT");
    }

4. Fragment的测试
   如果使用support的Fragment，需添加以下依赖

testCompile "org.robolectric:shadows-support-v4:3.0"

shadow-support包提供了将Fragment主动添加到Activity中的方法：SupportFragmentTestUtil.startFragment(),简易的测试代码如下

@Test
public void testFragment(){
    SampleFragment sampleFragment = new SampleFragment();
    //此api可以主动添加Fragment到Activity中，因此会触发Fragment的onCreateView()
    SupportFragmentTestUtil.startFragment(sampleFragment);
    assertNotNull(sampleFragment.getView());
}

8. 访问资源文件

@Test
public void testResources() {
        Application application = RuntimeEnvironment.application;
        String appName = application.getString(R.string.app_name);
        String activityTitle = application.getString(R.string.title_activity_simple);
        assertEquals("LoveUT", appName);
        assertEquals("SimpleActivity",activityTitle);
    }

四、BroadcastReceiver的测试

首先看下广播接收者的代码

public class MyReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        SharedPreferences.Editor editor = context.getSharedPreferences(
                "account", Context.MODE_PRIVATE).edit();
        String name = intent.getStringExtra("EXTRA_USERNAME");
        editor.putString("USERNAME", name);
        editor.apply();
    }
}

广播的测试点可以包含两个方面，一是应用程序是否注册了该广播，二是广播接受者的处理逻辑是否正确，关于逻辑是否正确，可以直接人为的触发onReceive()方法，验证执行后所影响到的数据。

@Test
public void testBoradcast(){
        ShadowApplication shadowApplication = ShadowApplication.getInstance();

        String action = "com.geniusmart.loveut.login";
        Intent intent = new Intent(action);
        intent.putExtra("EXTRA_USERNAME", "geniusmart");

        //测试是否注册广播接收者
        assertTrue(shadowApplication.hasReceiverForIntent(intent));

        //以下测试广播接受者的处理逻辑是否正确
        MyReceiver myReceiver = new MyReceiver();
        myReceiver.onReceive(RuntimeEnvironment.application,intent);
        SharedPreferences preferences = shadowApplication.getSharedPreferences("account", Context.MODE_PRIVATE);
        assertEquals( "geniusmart",preferences.getString("USERNAME", ""));
    }

五、Service的测试

Service的测试类似于BroadcastReceiver，以IntentService为例，可以直接触发onHandleIntent()方法，用来验证Service启动后的逻辑是否正确。

public class SampleIntentService extends IntentService {
    public SampleIntentService() {
        super("SampleIntentService");
    }

    @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
        SharedPreferences.Editor editor = getApplicationContext().getSharedPreferences(
                "example", Context.MODE_PRIVATE).edit();
        editor.putString("SAMPLE_DATA", "sample data");
        editor.apply();
    }
}

以上代码的单元测试用例：

@Test
public void addsDataToSharedPreference() {
        Application application = RuntimeEnvironment.application;
        RoboSharedPreferences preferences = (RoboSharedPreferences) application
                .getSharedPreferences("example", Context.MODE_PRIVATE);

        SampleIntentService registrationService = new SampleIntentService();
        registrationService.onHandleIntent(new Intent());

        assertEquals(preferences.getString("SAMPLE_DATA", ""), "sample data");
    }

六、Shadow的使用

Shadow是Robolectric的立足之本，如其名，作为影子，一定是变幻莫测，时有时无，且依存于本尊。因此，框架针对Android SDK中的对象，提供了很多影子对象（如Activity和ShadowActivity、TextView和ShadowTextView等），这些影子对象，丰富了本尊的行为，能更方便的对Android相关的对象进行测试。

1.使用框架提供的Shadow对象

@Test
public void testDefaultShadow(){

    MainActivity mainActivity = Robolectric.setupActivity(MainActivity.class);

    //通过Shadows.shadowOf()可以获取很多Android对象的Shadow对象
    ShadowActivity shadowActivity = Shadows.shadowOf(mainActivity);
    ShadowApplication shadowApplication = Shadows.shadowOf(RuntimeEnvironment.application);

    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile("Path");
    ShadowBitmap shadowBitmap = Shadows.shadowOf(bitmap);

    //Shadow对象提供方便我们用于模拟业务场景进行测试的api
    assertNull(shadowActivity.getNextStartedActivity());
    assertNull(shadowApplication.getNextStartedActivity());
    assertNotNull(shadowBitmap);

}   

2.如何自定义Shadow对象

首先，创建原始对象Person

public class Person {
    private String name;
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

其次，创建Person的Shadow对象

@Implements(Person.class)
public class ShadowPerson {

    @Implementation
    public String getName() {
        return "geniusmart";
    }
}

接下来，需自定义TestRunner，添加Person对象为要进行Shadow的对象（注：Robolectric 3.1 起可以省略此步骤）。

public class CustomShadowTestRunner extends RobolectricGradleTestRunner {

    public CustomShadowTestRunner(Class klass) throws InitializationError {
        super(klass);
    }

    @Override
    public InstrumentationConfiguration createClassLoaderConfig() {
        InstrumentationConfiguration.Builder builder = InstrumentationConfiguration.newBuilder();
        /**
         * 添加要进行Shadow的对象
         */
        builder.addInstrumentedPackage(Person.class.getPackage().getName());
        builder.addInstrumentedClass(Person.class.getName());
        return builder.build();
    }
}

最后，在测试用例中，ShadowPerson对象将自动代替原始对象，调用Shadow对象的数据和行为

@RunWith(CustomShadowTestRunner.class)
@Config(constants = BuildConfig.class,shadows = {ShadowPerson.class})
public class ShadowTest {

    /**
     * 测试自定义的Shadow
     */
    @Test
    public void testCustomShadow(){
        Person person = new Person("genius");
        //getName()实际上调用的是ShadowPerson的方法
        assertEquals("geniusmart", person.getName());

        //获取Person对象对应的Shadow对象
        ShadowPerson shadowPerson = (ShadowPerson) ShadowExtractor.extract(person);
        assertEquals("geniusmart", shadowPerson.getName());
    }
}

七、关于代码

文章中的所有代码在此：https://github.com/geniusmart/LoveUT
另外，除了文中所示的代码之外，该工程还包含了Robolectric官方的测试例子，一个简单的登录功能的测试，可以作为入门使用，界面如下图。

官方的登录测试DEMO

八、参考文章

http://robolectric.org
https://github.com/robolectric/robolectric
http://tech.meituan.com/Android_unit_test.html

关于代码中的日志如何输出、网络请求、数据库操作如何测试，请移步第二篇文章Android单元测试框架Robolectric3.0介绍(二)