单元测试
Android SDK 1.5已经将JUnit包含进来了，但是一直没有去深入了解，以前在使用一些C++的开源库中学习过与CPPUnit，简要分析过其主要框架，如下：
这次在学习Android SDK 1.6中的例子程序APIDemoes中的过程中，看到了一个test文件夹，似乎就是使用了JUnit，于是就开始学习Android中如何使用JUnit。APIDemoes\test文件夹下的测试代码相对比较复杂，我们会循序渐进的学习，逐步深入的理解，在后面为大家详细解析如何阅读这些测试代码，本篇幅就初步解析JUnit。
什么是 JUnit ？
JUnit是采用测试驱动开发的方式，也就是说在开发前先写好测试代码，主要用来说明被测试的代码会被如何使用，错误处理等；然后开始写代码，并在测试代码中逐步测试这些代码，直到最后在测试代码中完全通过。
现简要说JUnit的4大功能
1. 管理测试用例。修改了哪些代码，这些代码的修改会对哪些部分有影响，通过JUnit将这次的修改做个完整测试。这也就JUnit中所谓的TestSuite。
2. 定义测试代码。这也就是JUnit中所谓的TestCase，根据源代码的测试需要定义每个TestCase，并将TestCase添加到相应的TestSuite方便管理。
3. 定义测试环境。在TestCase测试前会先调用“环境”配置，在测试中使用，当然也可以在测试用例中直接定义测试环境。
4. 检测测试结果。对于每种正常、异常情况下的测试，运行结果是什么、结果是否是我们预期的等都需要有个明确的定义，JUnit在这方面提供了强大的功能。
以上部分与我们平常使用IDE调试的过程是完全一样的，只不过是增加了测试用例管理、测试结果检测等功能，提高了单元的效率，保证了单元测试的完整性，明确了单元测试的目标。
以上4大功能，在JUnit的框架中是如何实现的了，在下一篇幅JUnit例子分析中，通过一个简要的例子，详细说明4大功能是如何实现的。
我们简要了解了JUnit的主要功能：
1. 管理测试用例；
2. 定义测试代码；
3. 定义测试环境；
4. 检测测试结果；
结合主要功能，举个简单的例子分析如下：
源代码：
public class SampleCalculator
{
public int add(int augend , int addend)
{return augend + addend ;}
public intsubtration(int minuend , int subtrahend)
{ return minuend– subtrahend ;}
}
测试用例（TestCase）：
import junit.framework.TestCase;
public class TestSample extends TestCase
{
private int a;
private int b;
private int r1,r2;
void setUp() /*开始测试当前用例–初始化测试环境*/
{
a = 50;
b = 20;
r1 = 70;
r2 = 30;
}
voidtearDown()/*当期用例测试结束*/
{}
public voidtestAdd()/*测试SampleCalculator 类的Add函数*/
{
SampleCalculator calculator = new SampleCalculator();
int result = calculator.add(a , b);
assertEquals(r1 , result);/*检测测试结果*/
}
public voidtestSubtration()/*测试SampleCalculator类的Subtration函数*/
{
SampleCalculator calculator = new SampleCalculator();
int result = calculator.subtration(a , b);
assertEquals(r2 , result);/*检测测试结果*/
}
}
以上TestSample测试用例中就对SampleCalculator进行了完整的单元测试，并对测试结果做了预期说明。
TestCase的管理
import junit.framework.Test;
import junit.framework.TestSuite;
public class TestAll
{
public static Test suite()
{
TestSuite suite = new TestSuite(“TestSuite Test”);
suite.addTestSuite(TestSample.class);
return suite;
}
}
以上就将TestSample增加到“TestSuite Test”中，将来在选择测试用例的过程中只要选择了TestSuite Test，TestSample就将加入当前测试中。如果将来SampleCalculator增加了其他功能，只需要在TestSample增加相应的测试代码。
最后需要说明的：对TestCase的管理，是完全界面化的，JUnit会自动产生UI界面，运行以上测试的例子，JUnit的界面如下：
可能还需要下载JUint packeage，最后送给大家一句话：大胆尝试下，你会发现编程真的可以如此“美好”。
通过前面2篇文章的学习，我们对JUnit有了初步的认识，下面我们将深入的解析JUnit数据包。整个JUnit的数据包应该是很强大的，但是一般来说，不一定每个工程都需要这些数据包，而是在JUnit部分数据包的基础上扩展出自己的数据包，Android SDK中也不例外。至于JUnit完整的包，这里我们就不详细分析了，我们这里只解析Android SDK中包含的那些JUnit数据包，以及Android SDK在JUnit的基础上扩展的一些数据包，如下：
| SDK |
功能说明 |
| junit.framework |
JUnit测试框架 |
| junit.runner |
实用工具类支持JUnit测试框架 |
| android.test |
Android 对JUnit测试框架的扩展包 |
| android.test.mock |
Android的一些辅助类 |
| android.test.suitebuilder |
实用工具类，支持类的测试运行 |
在这些包中最为重要的是：junit.framework、android.test，其中前者是JUnit的核心包，后者是Andoid SDK在Junit.framework的基础上扩展出来的包，我们将重点解析这2个包。
首先解析junit.framework包，结构如下：
通过这张图，大家就可以比较清晰的看到JUnit的主要框架，再回去看下上篇文章的例子，对前面的例子感觉明白多了。做个简要的总结，如下：
1. TestSuit：TestSuite是测试用例的集合；
2. TestCase：定义运行多个测试用例；
3. TestResult：收集一个测试案例的结果，测试结果分为失败和错误，如果未能预计的断言就是失败，错误就像一个ArrayIndexOutOfBoundsException异常而导致的无法预料的问题；
4. TestFailure：测试失败时捕获的异常；
5. Assert：断言的方法集，当断言失败时显示信息；
TestCase与TestSuite之间的关系，有些类似于图元对象与容器对象之间的关系，在面向对象的语言C++、JAVA中较常见，在这里就不多说了。
举个简单的例子，并简要说明过程
第一步：实现TestCase
1. 继承父类TestCase；
2. 定义一下变量在测试中使用；
3. 在setUp()中初始化这些变量；
4. 在tearDown()中清理这些变量；
public class MathTest extends TestCase{
protected double fValue1;
protected double fValue2;
protected void setUp(){
fValue1= 2.0;
fValue2= 3.0;
}
}
5. 编写测试单元代码；
public void testAdd() {
double result= fValue1 + fValue2;
assertTrue(result == 5.0);
}
6. 运行测试用例，这里有2种方法可以使用：
· 静态类型：覆盖runTes()和定义测试函数。最常用的就是采用java的匿名类，如下：
TestCase test= new MathTest(“add”){
public void runTest() { testAdd();}
};
test.run();
· 动态类型：使用反射来实现runTest，它动态地发现并调用的方法，在这种情况下，测试案例的名字对应的测试方法来运行，如下：TestCase= new MathTest(“testAdd”);
test.run();
相比之下，第2种更符合面向对象的思维。
第二步：将TestCase添加到TestSuilt
TestSuite suite= new TestSuite();
suite.addTest(newMathTest("testAdd"));
由于TestSuite可以自动从TestCase中提取测试单元并运行，也可以用如下方法：
TestSuite suite= newTestSuite(MathTest.class);
一个测试用例就完成了，想要更加详细的了解junit.framework，还是到Android SDK中仔细阅读。
总结说明
看了这些代码，再仔细看下JUnit的结构图，是不是感觉更加清晰了，下一篇幅我们将深入解析android.test包。
前面我们学习了junit.framework包，本篇幅我们开始学习android.test包，了解Android SDK是如何扩展junit.framework包。
首先整理android.test包的结构，如下图所示：
在前面的篇幅中说明过：TestCase与TestSuite之间的关系，有些类似于图元对象与容器对象之间的关系。有了这个思想，顺着这张的主线图从上往下看：首先看到的是TestCase类，接着看到InstrumentationTestCase、AndroidTestCase，最后看到ApplicationTestCase，ProviderTestCase2，ServiceTestCase，ActivityTestCase。这不就是Android 系统中4大组成元素：Activity、Provider、Service、BroadCast中的前3个，然后我们在看下Android SDK中的说明：
| 类 |
说明 |
| AndroidTestCase |
如果你要访问资源或其他东西依赖于Activity的环境，在这个类的基础上扩展。 |
| ActivityInstrumentationTestCase2 |
这个类提供了一个单一的活动功能测试 |
| ApplicationTestCase |
提供了一个框架，可以在受控环境中测试Application类 |
| ProviderTestCase2 |
提供了一个框架，可以在受控环境中测试ContentProvider类 |
| ServiceTestCase |
提供了一个框架，可以在受控环境中测试ServiceTest类。 |
这些类就不在这里说明，应该与我们平时使用Activity、Service、Provider基本一样。下面举个例子，来说明如何使用这些类，我们就将上一篇J2SE测试例子，在Android中实现：
//MathTest.java
importandroid.test.AndroidTestCase;
importandroid.util.Log;
publicclassMathTest extendsAndroidTestCase
{
protecteddoublefValue1;
protecteddoublefValue2;
protecteddoublefRe;
staticfinalString LOG_TAG= “MathTest”;
protectedvoidsetUp() {
fValue1= 2.0;
fValue2= 3.0;
fRe = 5.0;
}
public voidtestAdd()
{
Log.d( LOG_TAG, “testAdd” );
assertTrue(LOG_TAG+”1″, ( (fValue1 + fValue2 ) == fRe ) );
}
}
//ExampleSuite.java
importjunit.framework.TestSuite;
publicclassExampleSuite extendsTestSuite
{
publicExampleSuite()
{
addTestSuite( MathTest.class );
}
}
与上一篇的例子比较后发现，除了引用的包、父类不一样以外，其他部分是完全一样的，在Android AVD上运行程序后看到的结果如下：
单击按钮“Launch test”运行测试用例，输出测试结果，我们的测试都通过了。这个测试界面是我们自己编写的单元测试的界面，下一篇幅我们将重点介绍这部分。
总结说明
这里我们简要学习了android.test包，其实这个的内容远不止这些，包含：3个Interface、20个class、2个Error，列举如下：
android.test包深入的学习，只有到Android SDK中去仔细阅读了。通过学习android.test，让我们对Android 系统的组成元素：Activity、Provider、Service有了更加深入的了解。
随着学习的深入，发现包在前面的篇幅中，我们忽略了android.test包中一个重要的类AndroidTestRunner，这个类是android.test包的核心类，下面为大家详细说明，并补充说明一些相关的内容。
junit.framework包中的TestListener接口
这个接口的函数，列举如下：
与这个接口，相关的类就只用TestResult，相关接口如下：
看到这里就应该知道如何使用了，具体的使用在下一篇幅例子中说明。
junit.runner包，结构如下：
这是一个对junit.framework的辅助包，包主要就是BaseTestRunner类，其实现了TestListener接口，主要功能是：对测试过程中Error、Failure的检查。
有了这些补充说明，下面学习android.test包中一个重要的类AndroidTestRunner。
AndroidTestRunner类结构，如下图所示：
：
其主要接口函数，列举如下：
看到setContext(Context context)这个函数的这个参数Context context，总算让我看到junit与Android的结合点了，在看下其他几个函数，我们会发现，这个类是android.test的核心控制类，大家心中的疑惑顿时就没有了。列举一个简要的例子，如下：
AndroidTestRunner testRunner = new AndroidTestRunner();
testRunner.setTest( new ExampleSuite() );
testRunner.addTestListener( this );
testRunner.setContext( parentActivity );
testRunner.runTest();
通过AndroidTestRunner控制整个测试，并与我们的Activity向结合，具体的使用在下一篇幅中详细说明。
前面我们学习了android.test包中的大部分类，是该通过学习具体的例子将前面的知识融会贯通，让我们的理解更加深刻，例子程序代码下载地址，下载后添加Eclipes的工程中，边看这篇文章边阅读例子程序的代码。
首先分析整个工程的结构图，如下：
AndroidTestCase，Testsuite在前面的篇幅中已经学习过了，ContestTest、MathTest、SomeTest、ExampleSuite在前面的例子中已经为大家介绍了，这里我们主要说明整个程序是如何运行的？
核心类代码简要列举，如下：
publicclass JUnit extends Activity {
static final String LOG_TAG = “junit”;
Thread testRunnerThread = null;
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
Button launcherButton = (Button)findViewById( R.id.launch_button );
launcherButton.setOnClickListener( new View.OnClickListener() {
public void onClick( View view ) {startTest();}
} );
}
private synchronized void startTest()
{
if( ( testRunnerThread != null ) &&!testRunnerThread.isAlive() )
testRunnerThread = null;
if( testRunnerThread == null )
{
testRunnerThread = new Thread( new TestRunner( this ) );
testRunnerThread.start();
}
else
{
Toast.makeText(this, “Test is still running”, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
classTestRunner implements Runnable,TestListener
{
static final String LOG_TAG = “TestRunner”;
int testCounter;
int errorCounter;
int failureCounter;
……;
Activity parentActivity;
publicTestRunner( Activity parentActivity )
{this.parentActivity = parentActivity;}
publicvoid run()
{
testCounter = 0;
errorCounter = 0;
failureCounter = 0;
………….;
Log.d(LOG_TAG, “Test started” );
/*整个代码的核心*/
AndroidTestRunner testRunner = new AndroidTestRunner();
testRunner.setTest( new ExampleSuite() );
testRunner.addTestListener( this );
testRunner.setContext( parentActivity );
testRunner.runTest();
Log.d( LOG_TAG, “Test ended” );
}
//TestListener
public void addError(Test test, Throwable t)
{
Log.d( LOG_TAG, “addError: “+test.getClass().getName() );
Log.d( LOG_TAG, t.getMessage(), t );
++errorCounter;
…….;
}
publicvoid addFailure(Test test, AssertionFailedError t)
{
Log.d( LOG_TAG, “addFailure: “+test.getClass().getName() );
Log.d( LOG_TAG, t.getMessage(), t );
++failureCounter;
…….;
}
publicvoid endTest(Test test)
{
Log.d( LOG_TAG, “endTest: “+test.getClass().getName() );
…..;
}
publicvoid startTest(Test test)
{
Log.d( LOG_TAG, “startTest: “+test.getClass().getName() );
++testCounter;
…….;
}
}
通过将源工程中的代码简单整理后，就可以看到TestRunner这个工作者线程（window中的术语，没有界面的线程）的作用，这让我们对TestListener有了更加深入的了解。
整个程序的核心代码，如下：
publicvoid run()
{
……;
/*整个代码的核心*/
AndroidTestRunner testRunner = new AndroidTestRunner();
testRunner.setTest( new ExampleSuite() );
testRunner.addTestListener( this );
testRunner.setContext( parentActivity );
testRunner.runTest();
…….;
}
AndroidTestRunner这个核心类，在前面的篇幅中我们已经学习过，再次回忆下这张图（在大脑中留下深刻的记忆，后面会经常使用）：
红色划线部分代表例子程序代码中使用的AndroidTestRunner类的函数。这里使用单独线程的主要作用就是：testRunner.runTest();会占用大量的时间，如果直接在UI线程中运行会阻滞UI线程，导致界面停止反应，这对用户的操作会有很大的影响。
如何将TestRunner 中的测试信息显示在界面上？
在前面的Snake例子程序中介绍过：Android SDK为我们提供了Handler，通过Handler与一个线程的消息队列相关联，发送和处理信息。在这个例子中使用了Activity类的runOnUiThread (Runnable action)函数，这个函数的主要功能：在UI线程中运行指定的操作，如果当前线程是UI线程，然后采取行动立即执行；如果当前线程不是UI线程，发送消息到UI线程的事件队列。
整个程序就介绍完了，运行程序后的界面如下：
在这里需要特殊说明的是：打开AndroidManifest.xml文件，发现<application>有个以前没有见过的标记，如下：
<application android:label=”@string/app_name”>
<uses-libraryandroid:name=”android.test.runner”/>
<activity android:name=”.JUnit” android:label=”@string/app_name”>
<intent-filter>
<action android:name=”android.intent.action.MAIN” />
<category android:name=”android.intent.category.LAUNCHER” />
</intent-filter>
</activity>
</application>
user-library元素说明：指定一个共享库，应用程序需要连接的。默认情况下会连接所有的Android库，然而一些软件包（如地图和AWT）是不会自动连接独立的库，以确定哪些库需要包含这些特定的包代码文件。
总结说明
这个例子已经学习完了，虽然它比较简单，但是让我们清晰的了解如何使用AndroidTestRunner，后面我们将继续介绍一些复杂的例子，更加深入的学习。
前面我们学习了很多JUnit的程序，在Android ADT插件中已经为我们提供了很多这方面的功能，方便我们进行单元测试。但是如何进行单元测试，例如在ApiDemos\test提供的测试例子程序如何运行，对于我们这些初学者来说有些茫然，我也是在网上查找了不少这方面的的资料学习，才知道如何运行测试单元，因此在这里总结说明与大家分享。总结起来，大概有4种不同的方法：
使用ADT 运行测试单元
在Eclipes中选择工程，单击右键，在Run as/Debug as子菜单选项中选择Android JUnit Test，如下：
单击运行后，应用程序将启动，在Eclipes中会出现个新的面板JUnit，如下：
这个界面上就显示了测试的结果，这种方法操作比较简单，但是要想自己写单元测试就的必须深入的去了解后面2中运行的方法。
通过AVD 运行测试单元
运行AVD，选择Dev Tool，当前界面如下：
双击Instrumentation后，界面如下：
测试例子开始运行，在LogCat中查看运行过程输出的信息，界面如下：
这些信息就是测试例子输出的信息。
通过adb shell 命令运行测试单元
这种方法应该是为linux程序员设置的，完全的命令行，使用起来相对比较麻烦，命令格式如下：
按照上面的命令行格式，输入：adbshell am instrument -w com.xmobileapp.hello/android.test.InstrumentationTestRunner
运行后的界面如下：
测试结果的信息与第2种方法中的logCat中输出的信息是完全一样的。
错误提示说明
在运行测试例子的过程中，也会遇到了不少的错误提示，总结如下：
单击“AndroidJUnit Test”运行后，出现“Android Launch”错误提示，如下：
这个错误的原因估计是：AndroidManifest.xml配置错误，关于这个问题的分析说明，请阅读An instrumention test runner is notspecified篇幅中的说明。
使用adbshell am命令运行，出现“Error =Unable to find instrumentation info for……..”错误信息，如下：
具体的原因是什么还不知道，如果有谁知道的，在评论中说明下。
总结说明
看了这些，对instrument是不是有很大的困惑，下一篇幅我们将学习AndroidSDK 中的instrument。为了方便大家学习上面的运行测试单元的方法，一个简单的例子供大家下载，这个例子中包含一个Activity（Hello）以及对这个Activity（HelloTest）的单元测试2部分，大家可以使用上面介绍的方法来启动单元测试。
在学习Android、JUnit的过程中，随着学习的深入，将Android、JUnit的类按照继承关系整理如下：
- Test—TestCase—AndroidTestCase
- Test—TestCase—InstrumentationTestCase
- Test—TestSuite—InstrumentationTestSuite
- TestListener——BaseTestRunner—AndroidTestRunner
- Instrumentation—InstrumentationTestRunner
上面的5条路线，也是我们不断学习的过程，对于前4条路线感觉自己解析的都比较清楚，最后一条路线似乎说的不是很清楚，后来我又查看了不少这方面的资料，对Instrumentation再次说明下。
每个Android 应用程序运行在自己的进程，Instrumentation杀死当前应用程序，并重新启动应用程序（restartsthe process with Instrumentation）。Instrumentation提供给我们一个应用程序上下文的Handle，通过这个Handle我们可以洞察应用程序，从而验证测试断言，我们还可以通过它来写一些比界面测试更加底层的测试用例。需要强调说明的是：Instrumentation不能捕获UI方面的 bugs。
Android在JUnit的基础上扩展出来的、与Instrumentation有关的3个类:
| 类 |
描述 |
| InstrumentationTestCase |
它扩展了JUnit中的TastCase，并提供了一个接口 getInstrumentation() 获取Instrumentation类。这个可以根据自己的需求来扩展这个类，比如说：测试中可能会启动某个Avtivity和发送按键事件，为此完成测试，instrumentation需要将其注入到TastCase中。 |
| InstrumentationTestRunner |
它是Instrumentation的基础上扩展的，它将自己注入到每个测试用例本身，测试用例需要分组到一个适当的InstrumentationTestRunner运行起来。 |
| InstrumentationTestSuite |
它扩展了JUnit TestSuite，其主要作用是保证每个TestCase在运行前，Instrumentation能注入到TestCase中，InstrumentationTestRunner中需要使用InstrumentationTestSuite。 |
以上说明来自网页Instrumentation Testing（英文的），在这里推荐给大家阅读。
JUnit的使用心得
JUnit是采用测试驱动开发的方式，也就是说在开发前先写好测试代码，主要用来说明被测试的代码会被如何使用，错误处理等；然后开始写代码，并在测试代码中逐步测试这些代码，直到最后在测试代码中完全通过。
看了是否感觉有些不符合程序员的思维习惯（先写代码然后在调试），的确这也是JUnit是对程序员思维习惯的“颠覆”。在这里我自己也感觉，好像很难做到，为什么？在一匹“马”没有完全设计好前，怎么规定这匹“马”将来会如何跑？而且即使把“马”将来会如何“跑”定义好了，在实现的时候“马”被改变了怎么办？说到底还是：一个人不能同时具有2个角色，否则自己有时候就不知道当前是哪个角色！
说到这里，我就说明下，我自己对JUnit“错误”的使用方法，这也许与JUnit测试驱动开发的目的相矛盾，但是的确可以有效地减少bug。JUnit从核心来说就是将源代码与测试代码完全分开，将测试代码作为一个单独的程序。前面介绍的方法，都将源代码与测试代码合为一体，由于源代码的重要性大于测试代码的重要性，所以测试代码经常有不完整、结构不清晰等问题，这样程序员的单元测试也就不完整。JUnit就是被我用来做完整的单元测试，对当前的部分代码，测试其在每种“环境”下的运行结果。
后记说明
历时半个月的学习，总算把Android、JUnit深入解析篇写完了，还是比较全面的介绍了Android中使用JUnit的方方面面，在写博客的过程中，我也尽量把自己遇到的每个问题，在这里与大家分享，并尽量把每个问题解析清楚。如果你看了之后，感觉有什么不足、错误、遗漏的地方，欢迎大家在博客中留言。