六、测试驱动开发
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如果我们不努力展示测试驱动开发(TDD)的作用，那就不对了。因此，在本章中，我们将使用我们的 TDD 方法从头开始创建一个应用。使用 TDD，我们将为每日星象创建一个示例应用。无论如何，我不是一个占星学狂热者，但它是一个足够简单的应用，可以让我们展示我们的 TDD 技术。
理解测试驱动的开发
TDD 意味着我们使用下面的过程获取特性和代码列表中的第一个特性:
- 首先编写一个测试，然后看到它失败(红色)
- 实现尽可能简单的解决方案来通过我们的测试(绿色)
- 重构以去除任何代码味道(重构)
实际上，您可能需要不止一个测试来满足某个特性。但是一旦你对你实现的特性感到满意，从列表中选择另一个特性，重复红色/绿色/重构过程，直到所有的特性都完成。
Note
在经典的 TDD 中，无论是 Java、C++ 还是 C#，你都不用担心任何基础设施。但是在 Android 中事情没有那么简单。当您创建一个要测试的 Java 类时，您通常需要创建一个显示该 Java 类或与之交互的活动。因此，当你说编写尽可能简单的解决方案来通过单元测试时，也必须包括一些 Android 活动代码。或者，如果你愿意，你可以把它留给重构阶段，但是它只需要在红/绿/重构过程中的某个地方完成。
单元测试和 TDD
到目前为止，我们一直专注于对我们的 Android 应用进行单元测试。但是单元测试不一定是 TDD。测试驱动开发意味着在编写代码之前先编写单元测试，而单元测试并不强制你在编写测试时进行。没有 TDD，单元测试通常是在编码周期结束时编写的，以提高代码覆盖率。所以，你可以在有或者没有 TDD 的情况下进行单元测试，但是没有单元测试就不能进行 TDD。一旦你开始 TDD，你将很快发现它比经典的单元测试带来的痛苦要少。
TDD 值
我们知道单元测试和一般测试有助于发现错误，但是我们为什么要使用 TDD 呢？有几个根本原因。TDD 推动开发人员只为实现某个特性所需的最低限度的代码编写代码，因此它帮助我们塑造我们的设计，以实现实际或真实使用所需的特性，而无需在我们的实现中镀金——节省资金并降低复杂性。我们称之为 YAGNI，或者“你不需要它”这导致了更简单的代码，因为实现关注的是需要什么，而不一定是您能够做什么。
在移动创业越来越快的今天，YAGNI 也鼓励尽可能快地推出最小可行产品(MVP)。企业主选择在 Google Play 或亚马逊应用商店推出应用所需的最少功能。这个最小的特性列表然后被分割成可管理的块，以满足开发人员的 TDD 过程。
没有实践 TDD 的单元测试也可以得到一个很好的回归测试套件，帮助你避免在编码时引入任何缺陷。因为我们在编写任何代码之前就在编写单元测试，所以 TDD 回归测试套件将比没有 TDD 的单元测试覆盖更广、更全面。
此外，由于正在进行的重构，代码变得更易于维护，也更精简，从而延长了代码库的寿命。在 Android 中编写可怕的、不可测试的代码是非常容易的。重构将鼓励你编写小的、集中的、可能是单行的方法，这些方法容易测试，而不是单一的 Android 视图。
最后，在这个连续的红/绿/重构循环中的编码过程有助于消除拖延，因为重点是小的、离散的步骤，随着一个又一个功能的实现，应用逐渐自下而上地出现。
使用 TDD 编写应用
在我们开始之前，我们需要了解星座应用的一些基本要求。
- 显示每个星座
- 显示每个星座的信息
- 显示星座运势
我们还可以添加很多其他东西，但我们正在练习 YAGNI，所以我们将为我们的 MVP 占星应用添加最少的功能。
特征 1
TDD 意味着首先编写测试——这会失败——让测试通过，然后重构。我们的第一个功能是显示每个星座。使用 Android 向导创建一个名为占星的 Android 应用，其中包含一个空活动。我们的第一个测试使用我们在第 3 章中介绍的 Robolectric 来测试我们显示了 12 个标志(参见清单 6-1 )。
Listing 6-1. Robolectric Test
@RunWith(RobolectricGradleTestRunner.class)
@Config(constants = BuildConfig.class, sdk = 21, manifest = "src/main/AndroidManifest.xml")
public class ZodiacUnitTest {
private Activity mainActivity;
private ListView lstView;
@Before
public void setUp() {
// Robolectric sets up the MainActivity class
mainActivity= Robolectric.setupActivity(MainActivity.class);
assertNotNull("Main Activity not setup",mainActivity);
// add a listview to your layout file to get the test to compile
lstView=(ListView)mainActivity.findViewById(R.id.list_of_signs);
}
@Test
public void shouldDisplaySigns() throws Exception {
assertThat("should be a dozen star signs", 12, equalTo(lstView.getCount()));
}
}
测试代码设置了一个MainActivity，并查看我们的listView上是否有 12 个符号。运行测试，当然，它失败了(见图 6-1 )。
图 6-1。
Test fails (red)
MainActivity.java(见清单 6-2 )有一个ListView，它使用了我们的activity_main.xml布局文件中的ListView项list_of_signs。
Listing 6-2. MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private Zodiac zodiac;
private TextView mtxtSelectedItem;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
ListView listView = (ListView) findViewById(R.id.list_of_signs);
}
}
让代码编译的最简单方法是在strings.xml文件中添加一个zodiac_array(参见清单 6-3 )。
Listing 6-3. strings.xml
<resources>
<string name="app_name">Horoscope</string>
<string-array name="zodiac_array">
<item>Aries</item>
<item>Taurus</item>
<item>Gemini</item>
<item>Cancer</item>
<item>Leo</item>
<item>Virgo</item>
<item>Libra</item>
<item>Scorpio</item>
<item>Sagittarius</item>
<item>Capricorn</item>
<item>Aquarius</item>
<item>Pisces</item>
</string-array>
</resources>
现在在布局文件中引用这个数组(参见清单 6-4 )。
Listing 6-4. android_main.xml layout file
<ListView
android:id="@+id/list_of_signs"
android:entries="@array/zodiac_array"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent" >
</ListView>
再次运行测试，测试通过(参见图 6-2 )。Robolectric 确实比普通的单元测试需要更长的时间，但它仍然是几秒钟而不是几分钟。我们不需要模拟器就能获得 Espresso 测试功能。
图 6-2。
Test passes (green)
对于这个特性，我们不需要做任何重构，可能是因为代码非常有限。相反，我们将添加更多的测试(参见清单 6-5 )。
Listing 6-5. Updated ZodiacUnitTests
/**
* If the Robolectric test will not run, edit the test configuration and add \app to the
* end of the Working Directory path (windows) or enter $MODULE_DIR$ (mac).
*/
@RunWith(RobolectricGradleTestRunner.class)
@Config(constants = BuildConfig.class, sdk = 21, manifest = "src/main/AndroidManifest.xml")
public class ZodiacUnitTest {
private ListView listView;
private String[] zodiacSigns;
@Before
public void setUp() {
MainActivity mainActivity = Robolectric.buildActivity(MainActivity.class).create().get();
assertNotNull("Main Activity not setup", mainActivity);
listView=(ListView) mainActivity.findViewById(R.id.list_of_signs);
zodiacSigns = RuntimeEnvironment.application.getResources().getStringArray(R.array.zodiac_array);
}
@Test
public void listLoaded() throws Exception {
assertThat("should be a dozen star signs", zodiacSigns.length, equalTo(listView.getCount()));
}
@Test
public void listContentCheck() {
ListAdapter listViewAdapter = listView.getAdapter();
assertEquals(zodiacSigns[0], listViewAdapter.getItem(0));
assertEquals(zodiacSigns[1], listViewAdapter.getItem(1));
assertEquals(zodiacSigns[2], listViewAdapter.getItem(2));
assertEquals(zodiacSigns[3], listViewAdapter.getItem(3));
assertEquals(zodiacSigns[4], listViewAdapter.getItem(4));
assertEquals(zodiacSigns[5], listViewAdapter.getItem(5));
assertEquals(zodiacSigns[6], listViewAdapter.getItem(6));
assertEquals(zodiacSigns[7], listViewAdapter.getItem(7));
assertEquals(zodiacSigns[8], listViewAdapter.getItem(8));
assertEquals(zodiacSigns[9], listViewAdapter.getItem(9));
assertEquals(zodiacSigns[10], listViewAdapter.getItem(10));
assertEquals(zodiacSigns[11], listViewAdapter.getItem(11));
}
}
图 6-3 显示了第一个功能完成后的 app。
图 6-3。
List of star signs
功能 2
在特性 2 中，我们希望“显示每个星座的信息”我们需要创建Zodiac类来存储我们所有的信息。因此，假设我们声明了以下变量(参见清单 6-6 )。
Listing 6-6. Zodiac Variables
private String name;
private String description;
private String symbol;
private String month;
我们可以将信息存储在 SQLite 数据库中，但这不是必需的，所以我们将采用最简单的方法，将黄道十二宫的信息存储在一个类中。我们的新单元测试现在显示在清单 6-7 中。
Listing 6-7. Unit Tests
@Test
public void zodiacSymbolTest() throws Exception {
TextView symbolTextView = (TextView) zodiacDetailActivity.findViewById(R.id.symbol);
assertEquals(Zodiac.signs[ARIES_SIGN_INDEX].getSymbol(), symbolTextView.getText().toString());
}
@Test
public void zodialMonthTest() throws Exception {
TextView monthTextView = (TextView) zodiacDetailActivity.findViewById(R.id.month);
assertEquals(Zodiac.signs[ARIES_SIGN_INDEX].getMonth(), monthTextView.getText().toString());
}
@Test
public void zodiacNameTest() {
TextView nameTextView = (TextView) zodiacDetailActivity.findViewById(R.id.name);
assertEquals(Zodiac.signs[ARIES_SIGN_INDEX].getName(), nameTextView.getText().toString());
}
正如预期的那样，看到我们处于红/绿/重构 TDD 循环的红色部分，单元测试全部失败(见图 6-4 )。
图 6-4。
New unit tests fail
完成Zodiac类(参见清单 6-8 和 6-9 )来存储星座信息。
Listing 6-8. Updated Zodiac Class
public class Zodiac {
private String name;
private String description;
private String symbol;
private String month;
public static final Zodiac[] signs = {
new Zodiac("Aries","Courageous and Energetic.", "Ram", "April"),
new Zodiac("Taurus","Known for being reliable, practical, ambitious and sensual.", "Bull", "May"),
new Zodiac("Gemini","Gemini-born are clever and intellectual.", "Twins", "June"),
new Zodiac("Cancer","Tenacious, loyal and sympathetic.", "Crab", "July"),
new Zodiac("Leo","Warm, action-oriented and driven by the desire to be loved and admired.", "Lion", "August"),
new Zodiac("Virgo","Methodical, meticulous, analytical and mentally astute.", "Virgin", "September"),
new Zodiac("Libra","Librans are famous for maintaining balance and harmony.", "Scales","October"),
new Zodiac("Scorpio","Strong willed and mysterious.", "Scorpion", "November"),
new Zodiac("Sagittarius","Born adventurers.", "Archer", "December"),
new Zodiac("Capricorn","The most determined sign in the Zodiac.", "Goat", "January"),
new Zodiac("Aquarius","Humanitarians to the core", "Water Bearer", "February"),
new Zodiac("Pisces","Proverbial dreamers of the Zodiac.", "Fish", "March"),
};
private Zodiac(String name, String description, String symbol, String month) {
this.name = name;
this.description = description;
this.symbol = symbol;
this.month = month;
}
public String getDescription() { return description; }
public String getName() { return name; }
public String getSymbol() { return symbol; }
public String getMonth() { return month; }
public String toString() { return this.name; }
}
Listing 6-9. ZodiacDetailActivity class
public class ZodiacDetailActivity extends Activity {
public static final String EXTRA_SIGN = "ZodiacSign";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_zodiac_detail);
int signNum = (Integer) getIntent().getExtras().get(EXTRA_SIGN);
Zodiac zodiac = Zodiac.signs[signNum];
TextView name = (TextView) findViewById(R.id.name);
name.setText(zodiac.getName());
TextView description = (TextView) findViewById(R.id.description);
description.setText(zodiac.getDescription());
TextView symbol = (TextView) findViewById(R.id.symbol);
symbol.setText(zodiac.getSymbol());
TextView month = (TextView) findViewById(R.id.month);
month.setText(zodiac.getMonth());
}
}
运行测试，它们现在通过了(参见图 6-5 )。
图 6-5。
Zodiac unit tests pass
这个功能发生了很多变化。明显的重构步骤是将存储在Zodiac.java中的信息放入 SQLite 数据库。这并没有给我们的讨论增加任何内容，所以你可以在 Apress 网站上找到重构后的代码和其余的源代码。
该特征现已完成(见图 6-6 )。
图 6-6。
Information on star sign
功能 3
特征 3 说我们应该显示星座的星象。所以，让我们再一次从测试开始。要求是它必须是免费的，并且可以用 XML 或 JSON (Java Script Object Notation)格式获得。我们可以创建自己的简单 API，或者使用来自 http://fabulously40.com 或 http://findyourfate.com 的众多免费 API 中的一个。
我们将使用一个 API 从 http://a.knrz.co/horoscope-api 调用洋葱的星座。
我们从第四章中的 Mockito 示例中知道，我们不会测试任何网络通信，测试我们的AyncTask方法也不是我们想在单元测试中做的事情。但是我们应该测试我们自己的方法来操作返回的星座 JSON(见清单 6-10 )。
Listing 6-10. JSON Testing
@SmallTest
public class DailyZodiacTest {
private JsonParser mJsonParser;
private String validJson, invalidJson;
private BufferedReader bufferedReader;
@Before
public void setUp() throws IOException {
validJson = "{\n" +
" \"year\": 2015,\n" +
" \"week\": 45,\n" +
" \"sign\": \"aries\",\n" +
" \"prediction\": \"Test1\"\n" +
"}";
invalidJson = "bogus";
mJsonParser = new JsonParser();
bufferedReader = org.mockito.Mockito.mock(BufferedReader.class);
Mockito.when(bufferedReader.readLine()).thenReturn(validJson).thenReturn(null);
}
@Test
public void validJSON_true() {
assertTrue(mJsonParser.isValidJSON(validJson));
}
@Test
public void invalidJSON_false() {
assertFalse(mJsonParser.isValidJSON(invalidJson));
}
@Test
public void testCreateJsonObjectReturnsJsonObject() throws JSONException {
JSONObject jsonObject = mJsonParser.createJsonObject(bufferedReader);
String horoscope = jsonObject.getString("prediction");
assertEquals("Test1", horoscope);
}
}
测试失败了，我们通过在一个名为JsonParser的新类中创建createJsonObject和isValidJson方法来编写代码使它们通过(参见清单 6-11 )。
Listing 6-11. Valid JSON Code
protected JSONObject createJsonObject(BufferedReader reader) {
try {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
JSONObject jsonObject;
String line;
String json;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
sb.append(line).append("\n");
}
json = sb.toString();
jsonObject = new JSONObject(json);
return jsonObject;
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "Error converting result " + e.toString());
}
return null;
}
public boolean isValidJSON(String horoscope){
try {
new JSONObject(horoscope);
return true;
} catch (JSONException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
再次运行测试，他们通过了。由于 API 调用依赖于 is AsyncTask code，我们无法使用单元测试来轻松测试它。推荐的方法是使用 Espresso 通过模拟器进行测试。
这一次，在重构阶段，我们的ZodiacDetailActivity类中有大量的其他基础设施代码来让占星术显示在页面上。
该应用现在显示ZodiacDetailActivity的星座(见图 6-7 )。
图 6-7。
Horoscope app
摘要
在这一章中，我们使用 TDD 创建了一个简单的三特征星座应用。在前两个特性中，我们在测试中使用了 Robolectric，在最后一个特性中使用了 Mockito。单元测试代码仅限于与 Android 框架不直接相关的代码。我们一直避免使用任何 Espresso 模拟器测试，以帮助保持测试尽可能快。
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