Android单元测试：提高代码质量和可维护性

Android开发是一个非常庞大复杂的系统工程，不同的业务需要不同的开发思路和技术手段支撑，其中又以面向对象编程和代码质量为核心。高质量的代码不仅有利于减少后期维护成本，也能提高代码的可维护性、可读性和稳定性，从而为项目的成功奠定了坚实的基础。而在所有的代码开发过程中，单元测试也是非常重要的一环。单元测试是一种相对小而独立的测试，通过对单元模块的无数次运行，能够准确地检测和识别出代码的问题，提高代码质量和可维护性。本文将从如下几个方面对Android单元测试进行详细的阐述。

一、为什么需要进行单元测试

很多开发人员会有这样的想法：每次发布前总会测试，为什么还需要进行单元测试呢？对于这种疑问，我们可以从以下三个方面来解答：

1、传统测试和单元测试是有区别的。传统测试一般是测试集成模块或整个应用，而单元测试针对的是代码中最小的可测试单元。

2、单元测试可以方便快速地测试代码，使得代码的质量和可读性有较大提高。如果没有单元测试，就需要通过观察应用机器行为和打断点来进行测试，这样既浪费时间，又不一定能找到代码中隐藏的问题。

3、单元测试可以避免代码重构后的问题。当你对代码进行重构时，单元测试可以确保代码变动后整个过程不会出问题。

二、如何编写单元测试

了解到单元测试的重要性后，如何编写高质量的单元测试也是非常重要的。下面我们会针对这一点进行详细的阐述。

1、创建测试类

一个测试类一般对应一个待测类，通过JUnit提供的注解来完成测试代码编写。一个比较通用的测试类如下所示：


    public class ExampleUnitTest {

        @Test
        public void addition_isCorrect() {
            assertEquals(4, 2 + 2);
        }
    }

这里我们使用了JUnit提供的@Test注解，表示这是一个测试方法，与被测试的方法名相对应。在方法内部，我们可以调用assertXXX方法来进行测试，这里使用了assertEquals方法，第一个参数是期望值，第二个参数是实际值。

2、编写测试用例

在进行单元测试时，需要编写各种各样的测试用例。一般来说，测试用例可以分为四种类型：

1）正常输入测试用例：测试传入正常值时函数的行为，比如输入1和1，可以通过assertEquals进行断言；

2）边界值测试用例：测试计算机不能正确计算的边界值，比如最大值和最小值；

3）异常输入测试用例：测试传入非法参数时函数是否会抛出异常，比如字符串转数字；

4）黑盒测试用例：不直接查看函数源代码，只通过输入输出来判断函数是否工作正常。

一般来说，正常输入测试用例占测试用例分布的大部分。而边界值和异常输入测试用例则可以更好地覆盖函数的行为。而黑盒测试用例则保证了函数使用者的正确性。以Android中TextView的setText()方法为例：


    @Test
    public void testSetText() {
        TextView textView = new TextView(InstrumentationRegistry.getTargetContext());
        textView.setText("Hello World");
        assertEquals("Hello World", textView.getText().toString());
    }

上面这个测试用例使用了正常输入测试用例，用于测试能否正常的设置和获取TextView中的文本内容。

3、使用Mock对象

在实际开发中，许多类之间的关联是非常复杂的，这使得单元测试变得更加困难。由于我们只希望测试单个类，因此有必要用Mock对象来隔离并模拟这些关联。Mock对象是一种特殊的对象，它代替了另一个对象，模拟其行为。在Java中，我们可以使用EasyMock或Mockito进行模拟。

eg：使用Mockito框架，比如有一个获取用户信息的api：


    public class UserService {
        public User getUserInfo(int userId) {
            // ...
        }
    }

我们希望测试getUserInfo()方法的功能，但该方法依赖于数据库连接。应该如何测试它呢？这时，我们可以通过Mockito框架来进行模拟，代码如下所示：


    @Test
    public void testGetUserInfo() throws Exception {
        //创造模拟对象
        UserService service = Mockito.mock(UserService.class);

        //测试getUserInfo()方法
        User user = new User();
        user.setId(1234);
        user.setName("John");

        //当getUserInfo()方法被调用时，返回模拟用户数据
        Mockito.when(service.getUserInfo(Mockito.anyInt())).thenReturn(user);

        //验证getUserInfo()方法的正确性
        assertEquals(user.getId(), 1234);
        assertEquals(user.getName(), "John");
    }

通过mock对象，我们就可以获得对getUserInfo()方法的控制，并方便地测试想要测试的一部分。

4、使用单元测试工具集

常用的单元测试工具集包括JUnit、Mockito、PowerMock等，使用它们可以获得更好的表现效果和便利性。JUnit是一个Java单元测试框架，它提供了各种注解和断言方法，使我们能够更加容易地编写和执行单元测试。Mockito是一个简单而强大的Object模拟框架，它可以轻松地用来创建Mock对象，并进行排除和验证。PowerMock是一个用于扩展JUnit和Mockito的框架，它可以使我们更容易地编写和执行单元测试。

三、单元测试的优点

通过上面的阐述，我们不难发现，单元测试有以下一些优点：

1、提高代码质量：单元测试可以在实际开发中循环测试代码，通过测试代码的各种情况，从而发现并纠正问题，提高代码质量以及稳定性。

2、加快开发速度：单元测试可以在代码提交前及时发现问题，使代码质量合格且无错误，减少后期修改时间，从而加快开发速度。

3、降低维护成本：单元测试可以在重构后节省无数时间，并且可以避免一些意外的错误，从而降低了维护成本。

4、促进重构：单元测试可以让我们安全地重构代码，因为它可以无限次在整个开发周期中测试更改的代码基础，从而确保代码质量。

四、总结

Android单元测试是很重要的一环，对于提高应用程序的可维护性和可读性是非常有帮助的。单元测试能对代码模块进行精准测试，发现与修改代码的细节问题，从而提高代码质量。在实际应用中，我们可以选择适合自己的单元测试工具，如JUnit、Mockito、PowerMock等，编写出高质量的测试用例和测试代码。相信读者通过本文的阐述已经获得了对Android单元测试的一些初步了解，希望读者在以后的Android开发工作中能够充分发挥单元测试的作用，提高代码质量和可维护性。

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