Android單元測試（四）：Mock以及Mockito的使用

ConstanceMc 8年前發布 | 104K 次閱讀單元測試安卓開發 Android開發移動開發

幾點說明：

代碼中的 //<== 表示跟上面的相比，這是新增的，或者是修改的代碼，不知道怎么樣在代碼塊里面再強調幾行代碼T_T。。。

很多時候，為了避免中文歧義，我會用英文表述

在第一篇文章里面我們提到，返回類型為void方法的單元測試方式，往往是驗證里面的某個對象的某個方法是否得到了調用。在那篇文章里面，我舉的例子是activity里面的一個login方法：

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> 
  
對于這個login方法的單元測試，應該是調用Activity里面的這個login方法，然后驗證 mUserManager 的 performLogin 方法得到了驗證。但是如果使用Activity，我們就需要用到 Robolectric 框架，然而我們到目前為止還沒有講到Robolectric的使用。所以在這篇文章中，我們假設這段代碼是放在一個Presenter（LoginPresenter）里面的，這個是 MVP模式 里面的概念，這個 LoginPresenter 是一個純java類，而用戶名和密碼是外面傳進來的： 
  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> 
  
根據 前面一篇關于JUnit的文章 的講解，我們很容易的寫出針對 login() 方法的單元測試： 
  public class LoginPresenterTest {

@Test
public void testLogin() throws Exception {
    LoginPresenter loginPresenter = new LoginPresenter();
    loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password");

    //驗證LoginPresenter里面的mUserManager的performLogin()方法得到了調用，同時參數分別是“xiaochuang”、“xiaochuang‘s password”
    ...
}

}</code></pre> 
  
現在，關鍵的問題來了，怎么驗證 LoginPresenter 里面的 mUserManager 的 performLogin() 方法得到了調用，以及它的參數是正確性呢？如果大家看了 該系列的第一篇文章 就知道，這里需要用到 mock ，那么接下來，我們就介紹mock這個東西。 
  Mock的概念：兩種誤解 
  Mock的概念，其實很簡單，我們前面也介紹過：所謂的mock就是創建一個類的虛假的對象，在測試環境中，用來替換掉真實的對象，以達到兩大目的： 
   
    驗證這個對象的某些方法的調用情況，調用了多少次，參數是什么等等
  
    指定這個對象的某些方法的行為，返回特定的值，或者是執行特定的動作
  
   
  要使用Mock，一般需要用到mock框架，這篇文章我們使用 Mockito 這個框架，這個是Java界使用最廣泛的一個mock框架。 
  對于上面的例子，我們要驗證 mUserManager 的一些行為，首先要mock UserManager這個類，mock這個類的方式是： 
  Mockito.mock(UserManager.class); mock了 UserManager 類之后，我們就可以開始測試了： 
  public class LoginPresenterTest {

@Test
public void testLogin() {
    Mockito.mock(UserManager.class);    //<==
    LoginPresenter loginPresenter = new LoginPresenter();
    loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password");

    //驗證LoginPresenter里面的mUserManager的performLogin()方法得到了調用，參數分別是“xiaochuang”、“xiaochuang‘s password”
    ...
}

}</code></pre> 
  
然而我們要驗證的是 LoginPresenter 里面的 mUserManager 這個對象，但是現在我們沒有辦法獲得這個對象，因為 mUserManager 是private的，怎么辦？先不想太多，我們簡單除暴點，給 LoginPresenter 加一個getter，稍后你會明白我現在為什么做這樣的決定。 
  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> 
  
好了，現在我們可以驗證 mUserManager 被調用的情況了： 
  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();  //<==
    //驗證userManager的performLogin()方法得到了調用，參數分別是“xiaochuang”、“xiaochuang password”
    ...
}

}</code></pre> 
  
終于到了解釋如何驗證一個對象的某個方法的調用情況了。使用Mockito，驗證一個對象的方法調用情況的姿勢是： 
  Mockito.verify(objectToVerify).methodToVerify(arguments); 
  其中， objectToVerify 和 methodToVerify 分別是你想要驗證的對象和方法。對應上面的例子，那就是： 
  Mockito.verify(userManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password"); 好，現在我們把這行代碼放到測試里面： 
  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> 
  
接著我們跑一下這個測試方法，結果發現，額。。。出錯了： 
   
  具體出錯的是最后這一行代碼： Mockito.verify(userManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password"); 。這個錯誤的大概意思是，傳給 Mockito.verify() 的參數必須是一個mock對象，而我們傳進去的不是一個mock對象，所以出錯了。 
  這就是我想解釋的，關于mock的第一個誤解： Mockito.mock() 并不是mock一整個類，而是根據傳進去的一個類，mock出屬于這個類的一個對象，并且返回這個mock對象；而傳進去的這個類本身并沒有改變，用這個類new出來的對象也沒有受到任何改變！ 
  結合上面的例子， Mockito.mock(UserManager.class); 只是返回了一個屬于 UserManager 這個類的一個mock對象。 UserManager 這個類本身沒有受到任何影響，而 LoginPresenter 里面直接 new UserManager() 得到的 mUserManager 也是正常的一個對象，不是一個mock對象。 Mockito.verify() 的參數必須是mock對象，也就是說，Mockito只能驗證mock對象的方法調用情況。因此，上面那種寫法就出錯了。 
  好的，知道了，既然這樣，看來我們需要使用 Mockito.mock(UserManager.class); 返回的對象來驗證，代碼如下： 
  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> 
  
在運行一下，發現，額。。。又出錯了： 
   
  錯誤信息的大意是，我們想驗證 mockUserManager 的 performLogin() 方法得到了調用，然而其實并沒有。 
  這就是我想解釋的，關于mock的第二個誤解： mock出來的對象并不會自動替換掉正式代碼里面的對象，你必須要有某種方式把mock對象應用到正式代碼里面 
  結合上面的例子， UserManager mockUserManager = Mockito.mock(UserManager.class); 的確給我們創建了一個mock對象，保存在 mockUserManager 里面。然而，當我們調用 loginPresenter.login("xiaochuang", "xiaochuang password"); 的時候，用到的mUserManager依然是使用 new UserManager() 創建的正常的對象。而 mockUserManager 并沒有得到任何的調用，因此，當我們驗證它的 performLogin() 方法得到了調用時，就失敗了。 
  對于這個問題，很明顯，我們必須在調用 loginPresenter.login() 之前，把 mUserManager 引用換成 mockUserManager 所引用的mock對象。最簡單的辦法，就是加一個setter： 
  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> 
  
同時，getter我們用不到了，于是這里就直接刪了。那么按照上面的思路，寫出來的測試代碼如下： 
  @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> 
  
最后運行一次，hu。。。終于通過了！ 
  當然，如果你的正式代碼里面沒有任何地方用到了那個setter的話，那么專門為了測試而增加了一個方法，畢竟不是很優雅的解決辦法，更好的解決辦法是使用依賴注入，簡單解釋就是把 UserManager 作為 LoginPresenter 的構造函數的參數，傳進去。具體操作請期待下一篇文章^_^，這里我們專門講mock的概念和Mockito的使用。 
  然而還是忍不住想多嘴一句：優雅歸優雅，有么有必要，值不值得，卻又是另外一回事。總體來說，我認為是值得的，因為這可以讓這個類變得可測，也就意味著我們可以驗證這個類的正確性，更給以后重構這個類有了保障，防止誤改錯這個類等等。因此，很多時候，如果你為了做單元測試，不得已要給一些類加一些額外的代碼。那就加吧！畢竟優雅不能當飯吃，而解決問題、修復bug可以，做出優秀的、少有bug的產品更可以，所以，Just Do It! 
  好了，現在我想大家對mock的概念應該有了正確的認識，對怎么樣使用mock也有了認識，接下來我們就可以全心全意介紹Mockito的功能和使用了。 
  Mockito的使用 
  1. 驗證方法調用 
  前面我們講了驗證一個對象的某個method得到調用的方法： 
  Mockito.verify(mockUserManager).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password"); 
  這句話的作用是，驗證 mockUserManager 的 performLogin() 得到了調用，同時參數是“xiaochuang”和"xiaochuang password"。其實更準確的說法是，這行代碼驗證的是， mockUserManager 的 performLogin() 方法得到了 一次 調用。因為這行代碼其實是： 
  Mockito.verify(mockUserManager, Mockito.times(1)).performLogin("xiaochuang", "xiaochuang password"); 
  的簡寫，或者說重載方法，注意其中的 Mockito.times(1) 。 
  因此，如果你想驗證一個對象的某個方法得到了多次調用，只需要將次數傳給 Mockito.times() 就好了。 
  Mockito.verify(mockUserManager, Mockito.times(3)).performLogin(...); //驗證mockUserManager的performLogin得到了三次調用。 
  對于調用次數的驗證，除了可以驗證固定的多少次，還可以驗證最多，最少從來沒有等等，方法分別是： atMost(count), atLeast(count), never() 等等，都是Mockito的靜態方法，其實大部分時候我們會static import Mockito這個類的所有靜態方法，這樣就不用每次加上 Mockito. 前綴了。本文下面我也按照這個規則。（其實我早就想說這句話啦，只是一直沒找到好的時機[喜極而泣]） 
  很多時候你并不關心被調用方法的參數具體是什么，或者是你也不知道，你只關心這個方法得到調用了就行。這種情況下，Mockito提供了一系列的 any 方法，來表示任何的參數都行： 
  Mockito.verify(mockUserManager).performLogin(Mockito.anyString(), Mockito.anyString()); 
  anyString() 表示任何一個字符串都可以。null？也可以的！ 
  類似 anyString ，還有 anyInt, anyLong, anyDouble 等等。 anyObject 表示任何對象， any(clazz) 表示任何屬于clazz的對象。在寫這篇文章的時候，我剛剛發現，還有非常有意思也非常人性化的 anyCollection，anyCollectionOf(clazz), anyList(Map, set), anyListOf(clazz) 等等。看來我之前寫了不少冤枉代碼啊T_T。。。 
  2. 指定mock對象的某些方法的行為 
  到目前為止，我們介紹了mock的一大作用：驗證方法調用。我們說mock主要有兩大作用，第二個大作用是：指定某個方法的返回值，或者是執行特定的動作。 
  那么接下來，我們就來介紹mock的第二大作用，先介紹其中的第一點：指定mock對象的某個方法返回特定的值。 
  現在假設我們上面的 LoginPresenter 的 login 方法是如下實現的： 
  public void login(String username, String password) {
    if (username == null || username.length() == 0) return;
    //假設我們對密碼強度有一定要求，使用一個專門的validator來驗證密碼的有效性
    if (mPasswordValidator.verifyPassword(password)) return;  //<==

mUserManager.performLogin(null, password);

}</code></pre> 
  
這里，我們有個 PasswordValidator 來驗證密碼的有效性，但是這個類的 verifyPassword() 方法運行需要很久，比如說需要聯網。這個時候在測試的環境下我們想簡單處理，指定讓它直接返回true或false。你可能會想，這樣做可以嗎？真的好嗎？回答是肯定的，因為這里我們要測的是 login() 這個方法，這其實跟 PasswordValidator 內部的邏輯沒有太大關系，這才是單元測試真正該有的粒度。 
  話說回來，這種指定mock對象的某個方法，讓它返回特定值的寫法如下： 
  Mockito.when(mockObject.targetMethod(args)).thenReturn(desiredReturnValue); 應該很好理解，結合上面PasswordValidator的例子： 
  //先創建一個mock對象
PasswordValidator mockValidator = Mockito.mock(PasswordValidator.class);
//當調用mockValidator的verifyPassword方法，同時傳入"xiaochuang_is_handsome"時，返回true
Mockito.when(mockValidator.verifyPassword("xiaochuang_is_handsome")).thenReturn(true);
//當調用mockValidator的verifyPassword方法，同時傳入"xiaochuang_is_not_handsome"時，返回false
Mockito.when(validator.verifyPassword("xiaochuang_is_not_handsome")).thenReturn(false);</code></pre> 
  
同樣的，你可以用 any 系列方法來指定"無論傳入任何參數值，都返回xxx"： 
  //當調用mockValidator的verifyPassword方法時，返回true，無論參數是什么
Mockito.when(validator.verifyPassword(anyString())).thenReturn(true); 
  指定方法返回特定值就介紹到這，更詳細更高級的用法大家可以自己google。接下來介紹，怎么樣指定一個方法執行特定的動作，這個功能一般是用在目標的方法是void類型的時候。 
  現在假設我們的 LoginPresenter 的 login() 方法是這樣的： 
  public void loginCallbackVersion(String username, String password) {
    if (username == null || username.length() == 0) return;
    //假設我們對密碼強度有一定要求，使用一個專門的validator來驗證密碼的有效性
    if (mPasswordValidator.verifyPassword(password)) return;

//login的結果將通過callback傳遞回來。
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> 
  
在這里，我們想進一步測試傳給 mUserManager.performLogin 的 NetworkCallback 里面的代碼，驗證view得到了更新等等。在測試環境下，我們并不想依賴 mUserManager.performLogin 的真實邏輯，而是讓 mUserManager 直接調用傳入的 NetworkCallback 的 onSuccess 或 onFailure 方法。這種指定mock對象執行特定的動作的寫法如下： 
  Mockito.doAnswer(desiredAnswer).when(mockObject).targetMethod(args); 傳給 doAnswer() 的是一個 Answer 對象，我們想要執行什么樣的動作，就在這里面實現。結合上面的例子解釋： 
   Mockito.doAnswer(new Answer() {
    @Override
    public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
        //這里可以獲得傳給performLogin的參數
        Object[] arguments = invocation.getArguments();

    //callback是第三個參數
    NetworkCallback callback = (NetworkCallback) arguments[2];

    callback.onFailure(500, "Server error");
    return 500;
}

}).when(mockUserManager).performLogin(anyString(), anyString(), any(NetworkCallback.class));</code></pre> 
  
這里，當調用 mockUserManager 的 performLogin 方法時，會執行answer里面的代碼，我們上面的例子是直接調用傳入的 callback 的 onFailure 方法，同時傳給 onFailure 方法500和"Server error"。 
  當然，使用 Mockito.doAnswer() 需要創建一個Answer對象，這有點麻煩，代碼看起來也繁瑣，如果想簡單的指定目標方法“什么都不做”，那么可以使用 Mockito.doNothing() 。如果想指定目標方法“拋出一個異常”，那么可以使用 Mockito.doThrow(desiredException) 。如果你想讓目標方法調用真實的邏輯，可以使用 Mockito.doCallRealMethod() 。（什么??? 默認不是會這樣嗎？?? No! ） 
  Spy 
  最后介紹一個Spy的東西。前面我們講了mock對象的兩大功能，對于第二大功能: 指定方法的特定行為，不知道你會不會好奇，如果我不指定的話，它會怎么樣呢？那么現在補充一下，如果不指定的話，一個mock對象的所有非void方法都將返回默認值：int、long類型方法將返回0，boolean方法將返回false，對象方法將返回null等等；而void方法將什么都不做。然而很多時候，你希望達到這樣的效果：除非指定，否者調用這個對象的默認實現，同時又能擁有驗證方法調用的功能。這正好是spy對象所能實現的效果。創建一個spy對象，以及spy對象的用法介紹如下： 
  //假設目標類的實現是這樣的
public class PasswordValidator {
    public boolean verifyPassword(String password) {
        return "xiaochuang_is_handsome".equals(password);
    }
}
@Test
public void testSpy() {
    //跟創建mock類似，只不過調用的是spy方法，而不是mock方法。spy的用法
    PasswordValidator spyValidator = Mockito.spy(PasswordValidator.class);

//在默認情況下，spy對象會調用這個類的真實邏輯，并返回相應的返回值，這可以對照上面的真實邏輯
spyValidator.verifyPassword("xiaochuang_is_handsome"); //true
spyValidator.verifyPassword("xiaochuang_is_not_handsome"); //false

//spy對象的方法也可以指定特定的行為
Mockito.when(spyValidator.verifyPassword(anyString())).thenReturn(true);

//同樣的，可以驗證spy對象的方法調用情況
spyValidator.verifyPassword("xiaochuang_is_handsome");
Mockito.verify(spyValidator).verifyPassword("xiaochuang_is_handsome"); //pass

}</code></pre> 
  
總之，spy與mock的唯一區別就是默認行為不一樣：spy對象的方法默認調用真實的邏輯，mock對象的方法默認什么都不做，或直接返回默認值。 
  小結 
  這篇文章介紹了mock的概念以及Mockito的使用，可能Mockito的很多的一些其他方法沒有介紹，但這只是閱讀文檔的問題而已，更重要的是理解mock的概念。 
  如果你想了解Mockito更詳細的用法可以參考 這篇文章 ，寫的是相當的好。 
  下一篇文章我們將介紹依賴注入的概念，以及（或許）使用dagger2來更方便的做依賴注入，以及在單元測試里面的應用，這里依然后很多的誤區，需要大家注意的，想知道具體是什么嗎？那就Stay tuned！ 
  文中代碼在： Github這個項目 
  有任何意見或建議，或者發現文中任何問題，歡迎留言！ 
  Android 單元測試: 首先，從是什么開始 
  Android單元測試（二）：再來談談為什么 
  Android單元測試（三）：JUnit單元測試框架的使用 
  來源：小創


                    
                         本文由用戶 ConstanceMc 自行上傳分享，僅供網友學習交流。所有權歸原作者，若您的權利被侵害，請聯系管理員。
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