如何优雅的写单元测试？

Posted 2021-01-26 zyfd

本文由作者潘威授权网易云社区发布。

前言

越来越多的项目开始尝试写单元测试，关于单元测试的好处以及原理已经有很多资料了，这里不在做过多的讲述，本文主要介绍单元测试在模块化应用中的一些思考，以及如何优雅的写单元测试。

易于测试的代码

单元测试最大的痛点就是代码耦合，比如直接持有第三方库的引用、不合理的跨层调用等等，除此之外，static method、new object、singleton 都是不利于测试的代码方式， 这就意味着需要 mock 大量的替身类，增加了测试成本，应该尽量避免，同时使用依赖注入的方式来代替。

如何做好单元测试？

首先，在模块化应用中应该创建公共的单元测试模块，里面可以放一些公共的 BaseTest、Shadow Class、Utils、Junit rules 等等，在业务模块中直接 dependency 进来即可，提高写单元测试的效率。

其次，明确需要测试的代码。刚开始的时候，可以只测中间逻辑层和工具类，这部分代码相对“干净”，易于测试，也是逻辑分支最集中的地方。

最后，依赖注入来写单元测试。试想一下 mock 的类都能够自动完成注入，是不是很爽？这样能大大提高编写测试用例的速度，避免重复的 mock 替身类和静态方法，并提高测试代码的可读性。

所以，我们引入了DI框架来做这件事情！

1、开发阶段

我们只需要在一个类似于 dependency 工厂的地方统一生产这些 dependency 对象，以及这些 dependency 的 dependency。所有需要用到这些 dependency 的地方都从这个工厂里面去获取。

2、测试阶段

定义一个同样的 dependency 工厂，不同的是，该工厂生产的是测试所需要的 Shadow 替身，能够自动识别依赖关系，并实现自动注入！

Dagger2 的应用

没错！前面提到的 DI 框架就是 Dagger2，为了降低风险并减少使用成本，选择了一个模块进行尝试，Dagger2 既能实现模块内的自动注入，又能向外提供注入能力，实现跨模块的注入。

在 Dagger2 里，生产这些 dependency 的工厂叫做 Module ，然而使用者并不是直接向 Module 要 dependency，而是有一个专门的“工厂管理员”，负责接收使用者的要求，然后到 Module 里面去找到相应的 dependency 对象，最后提供给使用者。这个“工厂管理员”叫做 Component。基本上，这就是 Dagger2 里面最重要的两个概念。

上图是 Dagger2 在模块之间的依赖关系，本文只介绍模块内的应用以及单元测试的实现。

1、创建模块级的 LibComponent 和 LibModule

LibModule里面定义了整个模块都要用的dependency，比如PersonalContentInstance 、Scope、 DataSource等等，所以DaggerLibComponent的存在是唯一的，在模块初始化的时候创建好，放在一个地方便于获取。

mInstance.mComponent = DaggerPersonalContentLibComponent.builder()
                .personnalContentLibModule(new PersonnalContentLibModule())
                .build();

2、创建 Frame 级别的 FrameComponent 和 FrameModule

FrameModule 里面定义了某个页面用到的 dependency，比如 Context、Handler、Logic、Adapter 等等，每个页面对应一个 DaggerFrameComponent，在页面的 onCreate() 里面创建好。

3、FrameComponent 依赖于 LibComponent

在 Frame 中可以享受到 LibComponent 中全局依赖的注入，只需要在页面初始化的时候完成注入即可。

DaggerFrameComponent.builder()
    .libComponent(mInstance.getComponent())
    .frameModule(new FrameModule(this))
    .build()
    .injectMembers(this);

再看看单元测试里面如何来mock dependency？ 比如，LearnRecordDetailLogic 会调用mScope 和 mDataSource 中的方法，而 IPersonalContentScope 和 IDataSource 的实例对象是从 Dagger2 的 Component 里面获取的，怎样把 mScope 和 mDataSource 给 mock 掉呢？

实际上，LearnRecordDetailLogic 向 DaggerLibComponent 获取实例调用的是 PersonnalContentLibModule 中的 provideDataSource() 和 provideScope() 方法，最后返回给 LearnRecordDetailLogic ，也就是说，真正实例化 IPersonalContentScope 和 IDataSource 的地方是在 PersonnalContentLibModule。

@Modulepublic class PersonnalContentLibModule {
    ......    @PerLibrary
    @Provides
    PersonalContentInstance providePersonalContentInstance() {        return PersonalContentInstance.getInstance();
    }    @PerLibrary
    @Provides
    IPersonalContentScope provideScope(PersonalContentInstance instance) {        return instance.getScope();
    }    @PerLibrary
    @Provides
    IDataSource provideDataSource(PersonalContentInstance instance) {        return instance.getDataSourse();
    }
}

前面创建 DaggerLibComponent 的时候，给它的 builder 传递了一个 PersonnalContentLibModule 对象，如果我们传给 DaggerLibComponent 的 Module 是一个 TestModule，在它的 provide 方法被调用时，返回一个 mock 的 IPersonalContentScope 和 IDataSource，那么在测试代码中获得的，不就是 mock 后的替身对象吗？

public class PersonnalContentLibTestModule extends PersonnalContentLibModule {
    ......    @Override
    PersonalContentInstance providePersonalContentInstance() {        return PowerMockito.mock(PersonalContentInstance.class);
    }    @Override
    IPersonalContentScope provideScope(PersonalContentInstance instance) {        return PowerMockito.mock(IPersonalContentScope.class);
    }    @Override
    IDataSource provideDataSource(PersonalContentInstance instance) {        return PowerMockito.mock(IDataSource.class);
    }
}

以上就是 Dagger2 在单元测试里的应用。在 LibModule 的基础上派生出一个 LibTestModule，除此之外，LearnRecordDetailLogic 还用到了 Context 和 Handler 对象，所以需要创建一个Frame级别的 Module，然后 override 掉 provide方法，让它返回你想要的 mock 对象。

看一下效果，越复杂的类越能发挥出 Dagger2 的威力！

//使用dagger之前mContext = mock(Context.class);
mHandler = mock(Handler.class);
mDataSource = mock(IDataSource.class);
mScope = mock(IPersonalContentScope.class);
mContentInstance = mock(PersonalContentInstance.class);
when(mContentInstance.getDataSourse()).thenReturn(mDataSource);
when(mContentInstance.getScope()).thenReturn(mScope);
mockStatic(PersonalContentInstance.class);
when(PersonalContentInstance.getInstance()).thenReturn(mContentInstance);//daggerDaggerFrameTestComponent.builder()
    .libComponent(ComponentUtil.getLibTestComponent)
    .frameTestModule(new FrameTestModule())
    .build()
    .inject(this);

总结

本文介绍了 Dagger2 在模块内以及单元测试中的应用，DI是一种很好的开发模式，即使不做单元测试，也会让我们的代码更加简洁、干净、解耦，只不过在单元测试中发挥出了更大的威力，让很多难测的代码测试起来更加容易。

最后，介绍一下 Dagger2 的配置方法：

在模块的 build.gradle 中添加

dependencies {
    //other dependencies

    //Dagger2
    compile "com.google.dagger:dagger:${DAGGER_VERSION}"
    annotationProcessor "com.google.dagger:dagger-compiler:${DAGGER_VERSION}"}

正常情况下,main 目录下的源代码 build 后，生成代码放在 /build/generated/source/apt/buildType 下面，但是 test 目录下的测试代码，在 compile-time 阶段却无法识别。查看 build 目录，发现存在这部分代码，但是无法正常 import 进来。所以还需要在 build.gradle 中添加如下代码：

android.libraryVariants.all {    def aptOutputDir = new File(buildDir, "generated/source/apt/${it.unitTestVariant.dirName}")
    it.unitTestVariant.addJavaSourceFoldersToModel(aptOutputDir)
}

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