Android单元测试(四):Mock以及Mockito的使用

ConstanceMc 8年前
   <blockquote>     <p>几点说明:</p>     <ol>      <li> <p>代码中的 //<== 表示跟上面的相比,这是新增的,或者是修改的代码,不知道怎么样在代码块里面再强调几行代码T_T。。。</p> </li>      <li> <p>很多时候,为了避免中文歧义,我会用英文表述</p> </li>     </ol>    </blockquote>    <p><a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1462176882357.html" rel="nofollow,noindex">在第一篇文章里面</a> 我们提到,返回类型为void方法的单元测试方式,往往是验证里面的某个对象的某个方法是否得到了调用。在那篇文章里面,我举的例子是activity里面的一个login方法:</p>    <pre>  <code class="language-java">public void login() {      String username = ...//get username from username EditText      String password = ...//get password from password EditText      //do other operation like validation, etc      ...        mUserManager.performLogin(username, password);  }</code></pre>    <p>对于这个login方法的单元测试,应该是调用Activity里面的这个login方法,然后验证 mUserManager 的 performLogin 方法得到了验证。但是如果使用Activity,我们就需要用到 <a href="/misc/goto?guid=4958851014005189476" rel="nofollow,noindex">Robolectric</a> 框架,然而我们到目前为止还没有讲到Robolectric的使用。所以在这篇文章中,我们假设这段代码是放在一个Presenter(LoginPresenter)里面的,这个是 <a href="/misc/goto?guid=4959648783266255842" rel="nofollow,noindex">MVP模式</a> 里面的概念,这个 LoginPresenter 是一个纯java类,而用户名和密码是外面传进来的:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class LoginPresenter {      private UserManager mUserManager = new UserManager();        public void login(String username, String password) {          if (username == null || username.length() == 0) return;          if (password == null || password.length() < 6) return;            mUserManager.performLogin(username, password);      }    }</code></pre>    <p>根据 <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1462177214142.html">前面一篇关于JUnit的文章</a> 的讲解,我们很容易的写出针对 login() 方法的单元测试:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class LoginPresenterTest {        @Test      public void testLogin() throws Exception {          LoginPresenter loginPresenter = new LoginPresenter();          loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password");            //验证LoginPresenter里面的mUserManager的performLogin()方法得到了调用,同时参数分别是“xiaochuang”、“xiaochuang‘s password”          ...      }  }</code></pre>    <p>现在,关键的问题来了,怎么验证 LoginPresenter 里面的 mUserManager 的 performLogin() 方法得到了调用,以及它的参数是正确性呢?如果大家看了 <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1460535667737.html">该系列的第一篇文章</a> 就知道,这里需要用到 <a href="/misc/goto?guid=4959670564143304083" rel="nofollow,noindex">mock</a> ,那么接下来,我们就介绍mock这个东西。</p>    <h3>Mock的概念:两种误解</h3>    <p>Mock的概念,其实很简单,我们前面也介绍过:所谓的mock就是创建一个类的虚假的对象,在测试环境中,用来替换掉真实的对象,以达到两大目的:</p>    <ol>     <li> <p>验证这个对象的某些方法的调用情况,调用了多少次,参数是什么等等</p> </li>     <li> <p>指定这个对象的某些方法的行为,返回特定的值,或者是执行特定的动作</p> </li>    </ol>    <p>要使用Mock,一般需要用到mock框架,这篇文章我们使用 <a href="/misc/goto?guid=4958864743859781664" rel="nofollow,noindex">Mockito</a> 这个框架,这个是Java界使用最广泛的一个mock框架。</p>    <p>对于上面的例子,我们要验证 mUserManager 的一些行为,首先要mock UserManager这个类,mock这个类的方式是:</p>    <p>Mockito.mock(UserManager.class); mock了 UserManager 类之后,我们就可以开始测试了:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class LoginPresenterTest {        @Test      public void testLogin() {          Mockito.mock(UserManager.class);    //<==          LoginPresenter loginPresenter = new LoginPresenter();          loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password");                    //验证LoginPresenter里面的mUserManager的performLogin()方法得到了调用,参数分别是“xiaochuang”、“xiaochuang‘s password”          ...      }  }</code></pre>    <p>然而我们要验证的是 LoginPresenter 里面的 mUserManager 这个对象,但是现在我们没有办法获得这个对象,因为 mUserManager 是private的,怎么办?先不想太多,我们简单除暴点,给 LoginPresenter 加一个getter,稍后你会明白我现在为什么做这样的决定。</p>    <pre>  <code class="language-java">public class LoginPresenter {      private UserManager mUserManager = new UserManager();        public void login(String username, String password) {          if (username == null || username.length() == 0) return;          if (password == null || password.length() < 6) return;            mUserManager.performLogin(username, password);      }            public UserManager getUserManager() {   //<==          return mUserManager;      }  }</code></pre>    <p>好了,现在我们可以验证 mUserManager 被调用的情况了:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class LoginPresenterTest {        @Test      public void testLogin() throws Exception {          Mockito.mock(UserManager.class);          LoginPresenter loginPresenter = new LoginPresenter();          loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password");            UserManager userManager = loginPresenter.getUserManager();  //<==          //验证userManager的performLogin()方法得到了调用,参数分别是“xiaochuang”、“xiaochuang password”          ...      }  }</code></pre>    <p>终于到了解释如何验证一个对象的某个方法的调用情况了。使用Mockito,验证一个对象的方法调用情况的姿势是:</p>    <p>Mockito.verify(objectToVerify).methodToVerify(arguments);</p>    <p>其中, objectToVerify 和 methodToVerify 分别是你想要验证的对象和方法。对应上面的例子,那就是:</p>    <p>Mockito.verify(userManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password"); 好,现在我们把这行代码放到测试里面:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class LoginPresenterTest {        @Test      public void testLogin() throws Exception {          Mockito.mock(UserManager.class);          LoginPresenter loginPresenter = new LoginPresenter();          loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password");            UserManager userManager = loginPresenter.getUserManager();          Mockito.verify(userManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password");  //<==      }  }</code></pre>    <p>接着我们跑一下这个测试方法,结果发现,额。。。出错了:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/6dd7e9ebcd0cafc8710cc3a7e5c986d7.jpg"></p>    <p>具体出错的是最后这一行代码: Mockito.verify(userManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password"); 。这个错误的大概意思是,传给 Mockito.verify() 的参数必须是一个mock对象,而我们传进去的不是一个mock对象,所以出错了。</p>    <p>这就是我想解释的,关于mock的第一个误解: Mockito.mock() 并不是mock一整个类,而是根据传进去的一个类,mock出属于这个类的一个对象,并且返回这个mock对象;而传进去的这个类本身并没有改变,用这个类new出来的对象也没有受到任何改变!</p>    <p>结合上面的例子, Mockito.mock(UserManager.class); 只是返回了一个属于 UserManager 这个类的一个mock对象。 UserManager 这个类本身没有受到任何影响,而 LoginPresenter 里面直接 new UserManager() 得到的 mUserManager 也是正常的一个对象,不是一个mock对象。 Mockito.verify() 的参数必须是mock对象,也就是说,Mockito只能验证mock对象的方法调用情况。因此,上面那种写法就出错了。</p>    <p>好的,知道了,既然这样,看来我们需要使用 Mockito.mock(UserManager.class); 返回的对象来验证,代码如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class LoginPresenterTest {        @Test      public void testLogin() throws Exception {          UserManager mockUserManager = Mockito.mock(UserManager.class);  //<==          LoginPresenter loginPresenter = new LoginPresenter();                    loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password");            Mockito.verify(mockUserManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password");  //<==      }  }</code></pre>    <p>在运行一下,发现,额。。。又出错了:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/d8022bfefc94094227ce3e7c45ed3ab5.jpg"></p>    <p>错误信息的大意是,我们想验证 mockUserManager 的 performLogin() 方法得到了调用,然而其实并没有。</p>    <p>这就是我想解释的,关于mock的第二个误解: mock出来的对象并不会自动替换掉正式代码里面的对象,你必须要有某种方式把mock对象应用到正式代码里面</p>    <p>结合上面的例子, UserManager mockUserManager = Mockito.mock(UserManager.class); 的确给我们创建了一个mock对象,保存在 mockUserManager 里面。然而,当我们调用 loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password"); 的时候,用到的mUserManager依然是使用 new UserManager() 创建的正常的对象。而 mockUserManager 并没有得到任何的调用,因此,当我们验证它的 performLogin() 方法得到了调用时,就失败了。</p>    <p>对于这个问题,很明显,我们必须在调用 loginPresenter.login() 之前,把 mUserManager 引用换成 mockUserManager 所引用的mock对象。最简单的办法,就是加一个setter:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class LoginPresenter {        private UserManager mUserManager = new UserManager();        public void login(String username, String password) {          if (username == null || username.length() == 0) return;          if (password == null || password.length() < 6) return;            mUserManager.performLogin(username, password);      }        public void setUserManager(UserManager userManager) {  //<==          this.mUserManager = userManager;      }    }</code></pre>    <p>同时,getter我们用不到了,于是这里就直接删了。那么按照上面的思路,写出来的测试代码如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">@Test  public void testLogin() throws Exception {      UserManager mockUserManager = Mockito.mock(UserManager.class);      LoginPresenter loginPresenter = new LoginPresenter();      loginPresenter.setUserManager(mockUserManager);  //<==        loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password");        Mockito.verify(mockUserManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password");  }</code></pre>    <p>最后运行一次,hu。。。终于通过了!</p>    <p>当然,如果你的正式代码里面没有任何地方用到了那个setter的话,那么专门为了测试而增加了一个方法,毕竟不是很优雅的解决办法,更好的解决办法是使用依赖注入,简单解释就是把 UserManager 作为 LoginPresenter 的构造函数的参数,传进去。具体操作请期待下一篇文章^_^,这里我们专门讲mock的概念和Mockito的使用。</p>    <p>然而还是忍不住想多嘴一句:优雅归优雅,有么有必要,值不值得,却又是另外一回事。总体来说,我认为是值得的,因为这可以让这个类变得可测,也就意味着我们可以验证这个类的正确性,更给以后重构这个类有了保障,防止误改错这个类等等。因此,很多时候,如果你为了做单元测试,不得已要给一些类加一些额外的代码。那就加吧!毕竟优雅不能当饭吃,而解决问题、修复bug可以,做出优秀的、少有bug的产品更可以,所以,Just Do It!</p>    <p>好了,现在我想大家对mock的概念应该有了正确的认识,对怎么样使用mock也有了认识,接下来我们就可以全心全意介绍Mockito的功能和使用了。</p>    <h3>Mockito的使用</h3>    <p>1. 验证方法调用</p>    <p>前面我们讲了验证一个对象的某个method得到调用的方法:</p>    <p>Mockito.verify(mockUserManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password");</p>    <p>这句话的作用是,验证 mockUserManager 的 performLogin() 得到了调用,同时参数是“xiaochuang”和"xiaochuang password"。其实更准确的说法是,这行代码验证的是, mockUserManager 的 performLogin() 方法得到了 <strong>一次</strong> 调用。因为这行代码其实是:</p>    <p>Mockito.verify(mockUserManager, Mockito.times(1)).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password");</p>    <p>的简写,或者说重载方法,注意其中的 Mockito.times(1) 。</p>    <p>因此,如果你想验证一个对象的某个方法得到了多次调用,只需要将次数传给 Mockito.times() 就好了。</p>    <p>Mockito.verify(mockUserManager, Mockito.times(3)).performLogin(...); //验证mockUserManager的performLogin得到了三次调用。</p>    <p>对于调用次数的验证,除了可以验证固定的多少次,还可以验证最多,最少从来没有等等,方法分别是: atMost(count), atLeast(count), never() 等等,都是Mockito的静态方法,其实大部分时候我们会static import Mockito这个类的所有静态方法,这样就不用每次加上 Mockito. 前缀了。本文下面我也按照这个规则。(其实我早就想说这句话啦,只是一直没找到好的时机[喜极而泣])</p>    <p>很多时候你并不关心被调用方法的参数具体是什么,或者是你也不知道,你只关心这个方法得到调用了就行。这种情况下,Mockito提供了一系列的 any 方法,来表示任何的参数都行:</p>    <p>Mockito.verify(mockUserManager).performLogin(Mockito.anyString(), Mockito.anyString());</p>    <p>anyString() 表示任何一个字符串都可以。null?也可以的!</p>    <p>类似 anyString ,还有 anyInt, anyLong, anyDouble 等等。 anyObject 表示任何对象, any(clazz) 表示任何属于clazz的对象。在写这篇文章的时候,我刚刚发现,还有非常有意思也非常人性化的 anyCollection,anyCollectionOf(clazz), anyList(Map, set), anyListOf(clazz) 等等。看来我之前写了不少冤枉代码啊T_T。。。</p>    <p>2. 指定mock对象的某些方法的行为</p>    <p>到目前为止,我们介绍了mock的一大作用:验证方法调用。我们说mock主要有两大作用,第二个大作用是:指定某个方法的返回值,或者是执行特定的动作。</p>    <p>那么接下来,我们就来介绍mock的第二大作用,先介绍其中的第一点:指定mock对象的某个方法返回特定的值。</p>    <p>现在假设我们上面的 LoginPresenter 的 login 方法是如下实现的:</p>    <pre>  <code class="language-java">public void login(String username, String password) {      if (username == null || username.length() == 0) return;      //假设我们对密码强度有一定要求,使用一个专门的validator来验证密码的有效性      if (mPasswordValidator.verifyPassword(password)) return;  //<==        mUserManager.performLogin(null, password);  }</code></pre>    <p>这里,我们有个 PasswordValidator 来验证密码的有效性,但是这个类的 verifyPassword() 方法运行需要很久,比如说需要联网。这个时候在测试的环境下我们想简单处理,指定让它直接返回true或false。你可能会想,这样做可以吗?真的好吗?回答是肯定的,因为这里我们要测的是 login() 这个方法,这其实跟 PasswordValidator 内部的逻辑没有太大关系,这才是单元测试真正该有的粒度。</p>    <p>话说回来,这种指定mock对象的某个方法,让它返回特定值的写法如下:</p>    <p>Mockito.when(mockObject.targetMethod(args)).thenReturn(desiredReturnValue); 应该很好理解,结合上面PasswordValidator的例子:</p>    <pre>  <code class="language-java">//先创建一个mock对象  PasswordValidator mockValidator = Mockito.mock(PasswordValidator.class);    //当调用mockValidator的verifyPassword方法,同时传入"xiaochuang_is_handsome"时,返回true  Mockito.when(mockValidator.verifyPassword("xiaochuang_is_handsome")).thenReturn(true);        //当调用mockValidator的verifyPassword方法,同时传入"xiaochuang_is_not_handsome"时,返回false  Mockito.when(validator.verifyPassword("xiaochuang_is_not_handsome")).thenReturn(false);</code></pre>    <p>同样的,你可以用 any 系列方法来指定"无论传入任何参数值,都返回xxx":</p>    <pre>  <code class="language-java">//当调用mockValidator的verifyPassword方法时,返回true,无论参数是什么  Mockito.when(validator.verifyPassword(anyString())).thenReturn(true);</code></pre>    <p>指定方法返回特定值就介绍到这,更详细更高级的用法大家可以自己google。接下来介绍,怎么样指定一个方法执行特定的动作,这个功能一般是用在目标的方法是void类型的时候。</p>    <p>现在假设我们的 LoginPresenter 的 login() 方法是这样的:</p>    <pre>  <code class="language-java">public void loginCallbackVersion(String username, String password) {      if (username == null || username.length() == 0) return;      //假设我们对密码强度有一定要求,使用一个专门的validator来验证密码的有效性      if (mPasswordValidator.verifyPassword(password)) return;        //login的结果将通过callback传递回来。      mUserManager.performLogin(username, password, new NetworkCallback() {  //<==          @Override          public void onSuccess(Object data) {              //update view with data          }            @Override          public void onFailure(int code, String msg) {              //show error msg          }      });  }</code></pre>    <p>在这里,我们想进一步测试传给 mUserManager.performLogin 的 NetworkCallback 里面的代码,验证view得到了更新等等。在测试环境下,我们并不想依赖 mUserManager.performLogin 的真实逻辑,而是让 mUserManager 直接调用传入的 NetworkCallback 的 onSuccess 或 onFailure 方法。这种指定mock对象执行特定的动作的写法如下:</p>    <p>Mockito.doAnswer(desiredAnswer).when(mockObject).targetMethod(args); 传给 doAnswer() 的是一个 Answer 对象,我们想要执行什么样的动作,就在这里面实现。结合上面的例子解释:</p>    <pre>  <code class="language-java"> Mockito.doAnswer(new Answer() {      @Override      public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {          //这里可以获得传给performLogin的参数          Object[] arguments = invocation.getArguments();            //callback是第三个参数          NetworkCallback callback = (NetworkCallback) arguments[2];                    callback.onFailure(500, "Server error");          return 500;      }  }).when(mockUserManager).performLogin(anyString(), anyString(), any(NetworkCallback.class));</code></pre>    <p>这里,当调用 mockUserManager 的 performLogin 方法时,会执行answer里面的代码,我们上面的例子是直接调用传入的 callback 的 onFailure 方法,同时传给 onFailure 方法500和"Server error"。</p>    <p>当然,使用 Mockito.doAnswer() 需要创建一个Answer对象,这有点麻烦,代码看起来也繁琐,如果想简单的指定目标方法“什么都不做”,那么可以使用 Mockito.doNothing() 。如果想指定目标方法“抛出一个异常”,那么可以使用 Mockito.doThrow(desiredException) 。如果你想让目标方法调用真实的逻辑,可以使用 Mockito.doCallRealMethod() 。(什么??? 默认不是会这样吗??? No! )</p>    <h3>Spy</h3>    <p>最后介绍一个Spy的东西。前面我们讲了mock对象的两大功能,对于第二大功能: 指定方法的特定行为,不知道你会不会好奇,如果我不指定的话,它会怎么样呢?那么现在补充一下,如果不指定的话,一个mock对象的所有非void方法都将返回默认值:int、long类型方法将返回0,boolean方法将返回false,对象方法将返回null等等;而void方法将什么都不做。然而很多时候,你希望达到这样的效果:除非指定,否者调用这个对象的默认实现,同时又能拥有验证方法调用的功能。这正好是spy对象所能实现的效果。创建一个spy对象,以及spy对象的用法介绍如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">//假设目标类的实现是这样的  public class PasswordValidator {      public boolean verifyPassword(String password) {          return "xiaochuang_is_handsome".equals(password);      }  }    @Test  public void testSpy() {      //跟创建mock类似,只不过调用的是spy方法,而不是mock方法。spy的用法      PasswordValidator spyValidator = Mockito.spy(PasswordValidator.class);        //在默认情况下,spy对象会调用这个类的真实逻辑,并返回相应的返回值,这可以对照上面的真实逻辑      spyValidator.verifyPassword("xiaochuang_is_handsome"); //true      spyValidator.verifyPassword("xiaochuang_is_not_handsome"); //false            //spy对象的方法也可以指定特定的行为      Mockito.when(spyValidator.verifyPassword(anyString())).thenReturn(true);            //同样的,可以验证spy对象的方法调用情况      spyValidator.verifyPassword("xiaochuang_is_handsome");      Mockito.verify(spyValidator).verifyPassword("xiaochuang_is_handsome"); //pass  }</code></pre>    <p>总之,spy与mock的唯一区别就是默认行为不一样:spy对象的方法默认调用真实的逻辑,mock对象的方法默认什么都不做,或直接返回默认值。</p>    <h3>小结</h3>    <p>这篇文章介绍了mock的概念以及Mockito的使用,可能Mockito的很多的一些其他方法没有介绍,但这只是阅读文档的问题而已,更重要的是理解mock的概念。</p>    <p>如果你想了解Mockito更详细的用法可以参考 <a href="/misc/goto?guid=4959672183663539269" rel="nofollow,noindex">这篇文章</a> ,写的是相当的好。</p>    <p>下一篇文章我们将介绍依赖注入的概念,以及(或许)使用dagger2来更方便的做依赖注入,以及在单元测试里面的应用,这里依然后很多的误区,需要大家注意的,想知道具体是什么吗?那就Stay tuned!</p>    <p>文中代码在: <a href="/misc/goto?guid=4959670564038034402" rel="nofollow,noindex">Github这个项目</a></p>    <p>有任何意见或建议,或者发现文中任何问题,欢迎留言!</p>    <p><a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1460535667737.html">Android 单元测试: 首先,从是什么开始</a></p>    <p><a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1462176882357.html">Android单元测试(二):再来谈谈为什么</a></p>    <p><a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1462177214142.html">Android单元测试(三):JUnit单元测试框架的使用</a></p>    <p>来源:<a href="/misc/goto?guid=4959672183811960069">小创</a></p>