单元测试

从测试金字塔中我们可以看出，单元测试在整个金子塔中处于基石的地位。一般占有整体测试总量的70%，是测试的重中之重。

测试工具

名称	作用
Junit	单元测试框架。
Mockito	模拟依赖的库，主要用于在单元测试中提供模拟依赖。
PowerMock	模拟依赖的库，此库可以模拟 Mockito 无法模拟的一些依赖，如：final、static、private 方法的模拟。

断言

断言是判断程序的执行结果是否符合预期的工具，使用断言是单元测试的基础，要更好的进行单元测试的开发，首先要学会使用断言，为了大家更好的理解单元测试，这里将对Junit中的断言做一个简要的介绍。

Junit 断言

1. assertEquals / assertNotEquals
   验证是否相等，其方法原型如下：

assertEquals([String message],expected,actual,tolerance)

• message：可选消息，提供此参数，将会在发生错误时报告这个消息。
• expected：期望值。
• actual：实际值。
• tolerance：容差，如果比较的是两个浮点数，则表示在这个误差之内会被认为是相等的。

assertNotEquals与assertEquals用法相似，语义相反，不再赘述。

2. assertTrue / assertFalse
   验证是否为真，其方法原型如下：

assertTrue([String message], Boolean condition)

• message：可选消息，提供此参数，将会在发生错误时报告这个消息。
• condition：待验证的布尔型值。

assertFalse与assertTrue用法相似，语义相反，不再赘述。

3. assertNull / assertNotNull
   验证是否为空(null)，其方法原型如下：

assertNull([String message], Object object)

• message：可选消息，提供此参数，将会在发生错误时报告这个消息。
• object：待验证的对象。

assertNotNull与assertNull用法相似，语义相反，不再赘述。

4. assertSame / assertNotSame
   验证对象是否为相同，其方法原型如下：

assertSame([String message], Object expected, Object actual)

• message：可选消息，提供此参数，将会在发生错误时报告这个消息。
• expected：期望对象。
• actual：实际对象。

assertNotSame与assertSame用法相似，语义相反，不再赘述。

5. assertArrayEquals
   验证数组是否为相等，注意这里比较的是数组中的元素，数组中所有元素相等的情况下，验证通过。其方法原型如下：

assertArrayEquals([String message], expecteds, actuals)

• message：可选消息，提供此参数，将会在发生错误时报告这个消息。
• expecteds：期望数组对象。
• actuals：实际数组对象。

6. fail
   执行fail方法会让验证直接失败。常用于测试异常。

fail([String message])

使用场景举例：

@Test

publicvoid passwordLengthLessThan6LettersThrowsException(){

try{

Password.validate("123");

fail("No exception thrown.");

}catch(Exception ex){

assertTrue(exinstanceofInvalidPasswordException);

assertTrue(ex.getMessage().contains("contains at least 6"));

}

}

以上的代码目标就是测试异常，所以当Password.validate("123")没有抛出异常时，测试失败，直接调用fail方法，本次测试失败。

7. assertThat
   查看实际的值是否满足指定验证条件，满足验证条件的情况下，验证通过。

assertThat([String reason], T actual, Matcher<? super T> matcher)

• reason：可选参数，提供此参数，将会在发生错误时报告这个信息。
• actual：实际对象。
• matcher：验证规则。

assertThat 是 Junit4 以后加入的断言。这是一个功能十分强大的断言，因为后面的匹配器可以自己扩展，这就为 Junit 的断言系统提供了无限的可能。

Hamcrest

Hamcrest是一个断言匹配器的库，使用Hamcrest可以极大的提高测试断言的可读性。除Java外，也可以在其他语言中应用 Hamcrest ，如：Python、Ruby、Objective-C、PHP、Erlang、Swift等。

Hamcrest在与Junit连用时，可将其视为Junit中的assertThat断言的扩展。这个扩展非常强大，可以说是吊打Junit原生断言的存在。

这里将根据Hamcrest中API的分类来对其进行一个简要的介绍。

核心API

1. is
is可以看做是一个语法糖，使用is匹配器可以使程序更加易懂。当实际值与is中的条件可以正确匹配时，验证通过。

String str1 = "text";

String str2 = " text ";

assertThat(str1, is(equalToIgnoringWhiteSpace(str2)));

2. not
   和is使用方式一样，只是含义相反。当实际值与not中的条件不匹配时，验证通过。

String str1 = "text";

String str2 = " texts ";

assertThat(str1, not(equalToIgnoringWhiteSpace(str2)));

3. containsString
   当被验证字符串是实际字符串的子串时，验证通过。

String str1 = "texts";

String str2 = "text";

assertThat(str1, containsString(str2));

4. startsWith/endsWith
   当实际字符串以被验证字符串开头/结尾时，验证通过。

String str1 = "texts";

String str2 = "text";

assertThat(str1, startsWith(str2));

String str1 = "stext";

String str2 = "text";

assertThat(str1, endsWith(str2));

5. sameInstance
   验证两个对象是否是相同实例。

Cat cat = new Cat();

assertThat(cat, sameInstance(cat));

6. anyOf
   连接两个条件，当其中任意一个条件为真时验证通过，类似OR的逻辑。

String str = "calligraphy";

String start = "call";

String end = "foo";

assertThat(str, anyOf(startsWith(start), containsString(end)));

7. allOf
   连接两个条件，当满足其中所有条件为真时验证通过，类似AND的逻辑。

String str = "calligraphy";

String start = "call";

String end = "phy";

assertThat(str, allOf(startsWith(start), endsWith(end)));

8. hasItem
   检验集合类中是否存在指定元素，如果存在指定元素，则验证通过。

List<String> hamcrestMatchers = Arrays.asList("collections", "beans", "text", "number");

assertThat(hamcrestMatchers,hasItem("collections"));

Number 匹配器

1. greaterThan/lessThan
   比较数字大小的断言：

• greaterThan：大于
• greaterThanOrEqualTo：大于等于
• lessThan：小于
• lessThanOrEqualTo：小于等于

assertThat(2, greaterThan(1));

assertThat(1, greaterThanOrEqualTo(1));

assertThat(1, lessThan(2));

assertThat(1, lessThanOrEqualTo(1));

2. closeTo
   误差基准与允许范围，使用方式参照示例。

//误差在1.0正负0.04内则验证通过

assertThat(1.03, is(closeTo(1.0, 0.04)));

Text 匹配器

1. isEmptyString/isEmptyOrNullString

• isEmptyString：匹配空字符串。
• isEmptyOrNullString：匹配空字符串或者null。

String str = "";

assertThat(str, isEmptyString());

assertThat(str, isEmptyOrNullString());

2. equalToIgnoringCase/equalToIgnoringWhiteSpace

• equalToIgnoringCase：匹配空字符串相等，忽略大小写。
• equalToIgnoringWhiteSpace：匹配空字符串相等，忽略整体左右空格。

String str1 = "TEXT";

String str2 = " text ";

assertThat(str1, equalToIgnoringCase(str2));

String str1 = "text";

String str2 = " text ";

assertThat(str1, equalToIgnoringWhiteSpace(str2));

3. stringContainsInOrder 按顺序包含字符串。

String str = "calligraphy";

assertThat(str, stringContainsInOrder(Arrays.asList("call", "graph")));

Collections 匹配器

1. empty
   空集合判断。实际集合为空时，验证通过。

List<String> emptyList = new ArrayList<>();

assertThat(emptyList, empty());

2. hasSize
   检查集合元素数量。

List<String> hamcrestMatchers = Arrays.asList("collections", "beans", "text", "number");

assertThat(hamcrestMatchers, hasSize(4));

Bean 匹配器

1. hasProperty
   检查Bean对象中是否存在某个属性。

City city = new City("shenzhen", "CA");

// city 中是否存在 state 属性

assertThat(city, hasProperty("state"));

// city 中是否存在 state 属性，且属性值为 "CA"

assertThat(city, hasProperty("state", equalTo("CA")));

...

public class City {

String name;

String state;

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public String getState() {

return state;

}

public void setState(String state) {

this.state = state;

}

}

注意，hasProperty 验证的 Bean 必须是遵循 JavaBean 规范的对象，也就是说，如果上例中的 city 类的属性没有 getter 与 setter 方法，则验证无法通过。

2. samePropertyValuesAs 检查两个对象中的属性值是否相等，如果相等则验证通过。

City city1 = new City("大连", "辽宁");

City city2 = new City("大连", "辽宁");

assertThat(city1, samePropertyValuesAs(city2));

异步任务

在Android开发中不可避免地会涉及到许多的异步任务，异步任务不仅仅在Android开发领域，甚至在整个前端开发领域，都是一个绕不开且无法回避的重要话题。

那么在Android开发的过程中，如何对异步任务做单元测试呢？下面将给出两种基于 Mockito 的解决方案。

1. Mockito ArgumentCaptor
Mockito 的 ArgumentCaptor 对象可以在 verify 的时候通过 ArgumentCaptor.capture() 方法捕获传入的参数对象，这样我们就可以通过这个方法捕获 callback 对象，然后通过手动调用 callback 对象的回调方法来实现模拟异步回调操作。
   ArgumentCaptor 模拟异步步骤：
   - 首先，利用 `capture` 方法捕获传入的回调参数对象。

   - 然后，手动调用这个对象的回调方法，模拟各种情况。

   - 最后，验证回调方法中的逻辑。

@Test

public void login() {

final String[] token = { null };

HandleResponseHeaderRequestCallbackListener listener = new HandleResponseHeaderRequestCallbackListener() {

@Override

public void onHandleResponseHeaders(Headers headers) {

token[0] = headers.get("x-access-token");

}

};

mUserRepository.login("username", "password", listener);

// 首先，利用 `capture` 方法捕获真实对象。

Mockito.verify(authService).authorizations(Mockito.eq("username"), Mockito.eq("password"),

callbackArgumentCaptor.capture());

// 然后，手动调用这个对象的回调方法。

Headers headers = new Headers.Builder().add("x-access-token","accessToken").build();

callbackArgumentCaptor.getValue().onHandleResponseHeaders(headers);

// 最后，验证回调方法中的逻辑。

assertEquals(token[0], "accessToken");

}

2. Mockito doAnswer
doAnswer 方法可以模拟在某个方法被调用时，返回指定的结果。我们在构造返回结果的时候，可以通过 invocation 对象获取调用过程中传入的参数。我们利用 doAnswer 的这个特点模拟异步操作。
   doAnswer 模拟异步步骤：
   - 首先，利用 `doAnswer` 方法的 `invocation` 对象获取传入的回调参数对象。

   - 然后，手动调用这个对象的回调方法，模拟各种情况。

   - 最后，调用 `doAnswer` 中处理的方法，验证回调方法中的逻辑。

@Test

public void login() {

final String[] token = { null };

HandleResponseHeaderRequestCallbackListener listener = new HandleResponseHeaderRequestCallbackListener() {

@Override

public void onHandleResponseHeaders(Headers headers) {

token[0] = headers.get("x-access-token");

}

};

Mockito.doAnswer(invocation -> {

// 利用 `doAnswer` 方法的 `invocation` 对象获取传入的回调参数对象。

HandleResponseHeaderRequestCallbackListener handleResponseHeaderRequestCallbackListener = invocation.getArgument(4);

// 手动调用这个对象的回调方法，模拟各种情况。

Headers headers = new Headers.Builder().add("x-access-token", "accessToken").build();

handleResponseHeaderRequestCallbackListener.onHandleResponseHeaders(headers);

return null;

}).when(authService).authorizations(anyString(), anyString(), anyString(), anyString(), any(HandleResponseHeaderRequestCallbackListener.class));

// 调用 `doAnswer` 中处理的方法，验证回调方法中的逻辑。

authService.authorizations("super","super", "", "", listener);

assertEquals(token[0], "accessToken");

}

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参考资料：
Android 单元测试第六篇(Hamcrest 匹配器)
Testing with Hamcrest
Java Hamcrest Unit testing asynchronous methods with Mockito
Testing Callbacks with Mockito