Android单元测试 - 验证函数参数、返回值的正确姿势

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前言

读者有没发觉我写文章时，喜欢有个前言、序?真相是，一半用来装逼凑字数，一半是因为不知道接下来要写什么，先闲聊几句压压惊^_^ 哈哈哈......该说的还是要说。

上一篇《Android单元测试 - Sqlite、SharedPreference、Assets、文件操作怎么测?》讲了一些DAO(Data Access Object)单元测试的细节。本篇讲解参数验证。

验证参数传递、函数返回值，是单元测试中十分重要的环节。笔者相信不少读者都有验证过参数，但是你的单元测试代码真的是正确的吗?笔者在早期实践的时候，遇到一些问题，积累了一点心得，本期与大家分享一下。

1.一般形式

Bean

public class Bean { int id; String name; public Bean(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } // getter and setter ...... }

DAO

public class DAO { public Bean get(int id) { return new Bean(id, "bean_" + id); } }

Presenter

public class Presenter { DAO dao; public Presenter(DAO dao) { this.dao = dao; } public Bean getBean(int id) { Bean bean = dao.get(id); return bean; } }

单元测试PresenterTest(下文称为“例子1”)

public class PresenterTest { DAO dao; Presenter presenter; @Before public void setUp() throws Exception { dao = mock(DAO.class); presenter = new Presenter(dao); } @Test public void testGetBean() throws Exception { Bean bean = new Bean(1, "bean_1"); when(dao.get(1)).thenReturn(bean); Bean result = presenter.getBean(1); Assert.assertEquals(result.getId(), 1); Assert.assertEquals(result.getName(), "bean_1"); } }

这个单元测试是通过的。

2.问题：对象很多变量

上面的Bean只有2个参数，但实际项目，对象往往有很多很多参数，例如，用户信息User ：

public class User { int id; String name; String country; String province; String city; String address; int zipCode; long birthday; double height; double weigth; ... }

单元测试：

@Test public void testUser() throws Exception { User user = new User(1, "bean_1"); user.setCountry("中国"); user.setProvince("广东"); user.setCity("广州"); user.setAddress("天河区临江大道海心沙公园"); user.setZipCode(510000); user.setBirthday(631123200); user.setHeight(173); user.setWeigth(55); user.setXX(...); ..... User result = presenter.getUser(1); Assert.assertEquals(result.getId(), 1); Assert.assertEquals(result.getName(), "bean_1"); Assert.assertEquals(result.getCountry(), "中国"); Assert.assertEquals(result.getProvince(), "广东"); Assert.assertEquals(result.getCity(), "广州"); Assert.assertEquals(result.getAddress(), "天河区临江大道海心沙公园"); Assert.assertEquals(result.getZipCode(), 510000); Assert.assertEquals(result.getBirthday(), 631123200); Assert.assertEquals(result.getHeight(), 173); Assert.assertEquals(result.getWeigth(), 55); Assert.assertEquals(result.getXX(), ...); ...... }

一般形式的单元测试，有10个参数，就要set()10次，get()10次，如果参数更多，一个工程有几十上百个这种测试......感受到那种蛋蛋的痛了吗?

这里有两个痛点：

生成对象必须调用所有setter() 赋值成员变量验证返回值，或者回调参数时，必须调用所有getter() 获取成员值

3.equals()对比对象，可行吗?

直接调用equals()

这时同学A举手了：“不就是比较对象吗，用equal()还不行?”

为了演示方便，还是用回Bean做例子：

@Test public void testGetBean() throws Exception { Bean bean = new Bean(1, "bean_1"); when(dao.get(1)).thenReturn(bean); Bean result = presenter.getBean(1); Assert.assertTrue(result.equals(bean)); }

运行一下：

诶，还真通过了!第一个问题解决了，鼓掌..... 稍等，我们把Presenter代码改改，看还能不能凑效：

public class Presenter { public Bean getBean(int id) { Bean bean = dao.get(id); return new Bean(bean.getId(), bean.getName()); } }

再运行单元测试：

果然出错了!

我们分析一下问题，修改前的Presenter.getBean()方法， dao.get()得到的Bean对象，直接作为返回值，所以PresenterTest中Assert.assertTrue(result.equals(bean));通过测试，因为bean和result是同一个对象;修改后，Presenter.getBean()里，返回值是dao.get()得到的Bean的深拷贝，bean和result是不同对象，因此result.equals(bean)==false，测试失败。如果我们使用一般形式Assert.assertEquals(result.getXX(), ...);，单元测试是通过的。

无论是直接返回对象，深拷贝，只要参数一致，都符合我们期望的结果。所以，仅仅调用equals()解决不了问题。

重写equals()方法

同学B：“既然只是比较成员值，重写equals()!”

public class Bean { @Override public boolean equals(Object obj) { if (obj instanceof Bean) { Bean bean = (Bean) obj; boolean isEquals = false; if (isEquals) { isEquals = id == bean.getId(); } if (isEquals) { isEquals = (name == null && bean.getName() == null) || (name != null && name.equals(bean.getName())); } return isEquals; } return false; } }

再次运行单元测试Assert.assertTrue(result.equals(bean));：

稍等，这样我们不是回到老路，每个java bean都要重写equals()吗?尽管整个工程下来，总体代码会减少，但这真不是好办法。

反射比较成员值

同学C：“我们可以用反射获取两个对象所有成员值，并逐一对比。”

哈哈哈，同学C比同学A、B都要聪明点，还会反射!

public class PresenterTest{ @Test public void testGetBean() throws Exception { ... ObjectHelper.assertEquals(bean, result); } } public class ObjectHelper { public static boolean assertEquals(Object expect, Object actual) throws IllegalAccessException { if (expect == actual) { return true; } if (expect == null && actual != null || expect != null && actual == null) { return false; } if (expect != null) { Class clazz = expect.getClass(); while (!(clazz.equals(Object.class))) { Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { field.setAccessible(true); Object value0 = field.get(expect); Object value1 = field.get(actual); Assert.assertEquals(value0, value1); } clazz = clazz.getSuperclass(); } } return true; } }

运行单元测试，通过!

用反射直接对比成员值，思路是正确的。这里解决了“对比两个对象的成员值是否相同，不需要get()n次”问题。不过，仅仅比较两个对象，这个单元测试还是有问题的。我们先讲第4节，这个问题留在第5节给大家说明。

4.省略不必要setter()

在testUser()中，第一个痛点：“生成对象必须调用所有setter() 赋值成员变量”。上一节同学C用反射方案，把对象成员值拿出来，逐一比较。这个方案提醒了我们，赋值也可以同样方案。

ObjectHelper:

public class ObjectHelper { protected static final List numberTypes = Arrays.asList(int.class, long.class, double.class, float.class, boolean.class); public static <T> T random(Class<T> clazz) throws IllegalAccessException, InstantiationException { try { T obj = newInstance(clazz); Class tClass = clazz; while (!tClass.equals(Object.class)) { Field[] fields = tClass.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { field.setAccessible(true); Class type = field.getType(); int modifiers = field.getModifiers(); // final 不赋值 if (Modifier.isFinal(modifiers)) { continue; } // 随机生成值 if (type.equals(Integer.class) || type.equals(int.class)) { field.set(obj, new Random().nextInt(9999)); } else if (type.equals(Long.class) || type.equals(long.class)) { field.set(obj, new Random().nextLong()); } else if (type.equals(Double.class) || type.equals(double.class)) { field.set(obj, new Random().nextDouble()); } else if (type.equals(Float.class) || type.equals(float.class)) { field.set(obj, new Random().nextFloat()); } else if (type.equals(Boolean.class) || type.equals(boolean.class)) { field.set(obj, new Random().nextBoolean()); } else if (CharSequence.class.isAssignableFrom(type)) { String name = field.getName(); field.set(obj, name + "_" + (int) (Math.random() * 1000)); } } tClass = tClass.getSuperclass(); } return obj; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; } protected static <T> T newInstance(Class<T> clazz) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { Constructor constructor = clazz.getConstructors()[0];// 构造函数可能是多参数 Class[] types = constructor.getParameterTypes(); List<Object> params = new ArrayList<>(); for (Class type : types) { if (Number.class.isAssignableFrom(type) || numberTypes.contains(type)) { params.add(0); } else { params.add(null); } } T obj = (T) constructor.newInstance(params.toArray());//clazz.newInstance(); return obj; } }

写个单元测试，生成并随机赋值的Bean，输出Bean所有成员值：

@Test public void testNewBean() throws Exception { Bean bean = ObjectHelpter.random(Bean.class); // 输出bean System.out.println(bean.toString()); // toString()读者自己重写一下吧 }

运行测试：

Bean {id: 5505, name: "name_145"}

修改单元测试

单元测试PresenterTest：

public class PresenterTest { @Test public void testUser() throws Exception { User expect = ObjectHelper.random(User.class); when(dao.getUser(1)).thenReturn(expect); User actual = presenter.getUser(1); ObjectHelper.assertEquals(expect, actual); } }

代码少了许多，很爽有没有?

运行一下，通过：

5.比较对象bug

上述笔者提到的解决方案，有一个问题，看以下代码：

Presenter：

public class Presenter { DAO dao; public Bean getBean(int id) { Bean bean = dao.get(id); // 临时修改bean值 bean.setName("我来捣乱"); return new Bean(bean.getId(), bean.getName()); } } @Test public void testGetBean() throws Exception { Bean expect = random(Bean.class); System.out.println("expect: " + expect);// 提前输出expect when(dao.get(1)).thenReturn(expect); Bean actual = presenter.getBean(1); System.out.println("actual: " + actual);// 输出结果 ObjectHelper.assertEquals(expect, actual); }

运行一下修改后的单元测试：

Pass expect: Bean {id=3282, name='name_954'} actual: Bean {id=3282, name='我来捣乱'}

居然通过了!(不符合预期结果)这是怎么回事?

笔者给大家分析下：我们希望返回的结果是Bean{id=3282, name='name_954'}，但是在Presenter里mock指定的返回对象Bean被修改了，同时返回的Bean深拷贝对象，变量name也跟着变;运行单元测试时，在最后才比较两个对象的成员值，两个对象的name都被修改了，导致equals()认为是正确。

这里的问题：

在Presenter内部篡改了mock指定返回对象的成员值

最简单的解决方法：

在调用Presenter方法前，把的mock返回对象的成员参数，提前拿出来，在单元测试最后比较。

修改单元测试：

@Test public void testGetBean() throws Exception { Bean expect = random(Bean.class); int id = expect.getId(); String name = expect.getName(); when(dao.get(1)).thenReturn(expect); Bean actual = presenter.getBean(1); // ObjectHelper.assertEquals(expect, actual); Assert.assertEquals(id, actual.getId()); Assert.assertEquals(name, actual.getName()); }

运行，测试不通过(符合预期结果)：

org.junit.ComparisonFailure: Expected :name_825 Actual :我来捣乱

符合我们期望值(测试不通过)!等等....这不就回到老路了吗?当有很多成员变量，不就写到手软?前面讲的都白费了?

接下来，进入本文高潮。

6.解决方案1：提前深拷贝expect对象

public class ObjectHelpter { public static <T> T copy(T source) throws IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException { Class<T> clazz = (Class<T>) source.getClass(); T obj = newInstance(clazz); Class tClass = clazz; while (!tClass.equals(Object.class)) { Field[] fields = tClass.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { field.setAccessible(true); Object value = field.get(source); field.set(obj, value); } tClass = tClass.getSuperclass(); } return obj; } }

单元测试：

@Test public void testGetBean() throws Exception { Bean bean = ObjectHelpter.random(Bean.class); Bean expect = ObjectHelpter.copy(bean); when(dao.get(1)).thenReturn(bean); Bean actual = presenter.getBean(1); ObjectHelpter.assertEquals(expect, actual); }

运行一下，测试不通过，great(符合想要的结果):

我们把Presenter改回去：

public class Presenter { DAO dao; public Bean getBean(int id) { Bean bean = dao.get(id); // bean.setName("我来捣乱"); return new Bean(bean.getId(), bean.getName()); } }

再运行单元测试，通过：

7.解决方案2：对象->JSON，比较JSON

看到这节标题，大家都明白怎么回事了吧。例子中，我们会用到Gson。

Gson

public class PresenterTest{ @Test public void testBean() throws Exception { Bean bean = random(Bean.class); String expectJson = new Gson().toJson(bean); when(dao.get(1)).thenReturn(bean); Bean actual = presenter.getBean(1); Assert.assertEquals(expectJson, new Gson().toJson(actual, Bean.class)); } }

运行：

测试失败的场景：

@Test public void testBean() throws Exception { Bean bean = random(Bean.class); String expectJson = new Gson().toJson(bean); when(dao.get(1)).thenReturn(bean); Bean actual = presenter.getBean(1); actual.setName("我来捣乱");// 故意让单元测试出错 Assert.assertEquals(expectJson, new Gson().toJson(actual, Bean.class)); }

运行，测试不通过(符合预计结果)：

咋看没什么问题。但如果成员变量很多，这时单元测试报错呢?

@Test public void testUser() throws Exception { User user = random(User.class); String expectJson = new Gson().toJson(user); when(dao.getUser(1)).thenReturn(user); User actual = presenter.getUser(1); actual.setWeigth(10);// 错误值 Assert.assertEquals(expectJson, new Gson().toJson(actual, User.class)); }

你看出哪里错了吗?你要把窗口滚动到右边，才看到哪个字段不一样;而且当对象比较复杂，就更难看了。怎么才能更人性化提示?

JsonUnit

笔者给大家介绍一个很强大的json比较库——Json Unit.

gradle引入：

dependencies { compile group: 'net.javacrumbs.json-unit', name: 'json-unit', version: '1.16.0' }

maven引入：

<dependency> <groupId>net.javacrumbs.json-unit</groupId> <artifactId>json-unit</artifactId> <version>1.16.0</version> </dependency> import static net.javacrumbs.jsonunit.JsonAssert.assertJsonEquals; @Test public void testUser() throws Exception { User user = random(User.class); String expectJson = new Gson().toJson(user); when(dao.getUser(1)).thenReturn(user); User actual = presenter.getUser(1); actual.setWeigth(10);// 错误值 assertJsonEquals(expectJson, actual); }

运行，测试不通过(符合预期结果)：

读者可以看到Different value found in node "weigth". Expected 0.005413020868182183, got 10.0.，意思节点weigth期望值0.005413020868182183，但是实际值10.0。

无论json多复杂，JsonUnit都可以显示哪个字段不同，让使用者最直观地定位问题。JsonUnit还有很多好处，前后参数可以json+对象，不要求都是json或都是对象;对比List时，可以忽略List顺序.....

DAO

public class DAO { public List<Bean> getBeans() { return ...; // sql、sharePreference操作等 } }

Presenter

public class Presenter { DAO dao; public List<Bean> getBeans() { List<Bean> result = dao.getBeans(); Collections.reverse(result); // 反转列表 return result; } }

PresenterTest

@Test public void testList() throws Exception { Bean bean0 = random(Bean.class); Bean bean1 = random(Bean.class); List<Bean> list = Arrays.asList(bean0, bean1); String expectJson = new Gson().toJson(list); when(dao.getBeans()).thenReturn(list); List<Bean> actual = presenter.getBeans(); Assert.assertEquals(expectJson, new Gson().toJson(actual)); }

运行，单元测试不通过(预期结果)：

对于junit来说，列表顺序不同，生成的json string不同，junit报错。对于“代码非常在意列表顺序”场景，这逻辑是正确的。但是很多时候，我们并不那么在意列表顺序。这种场景下，junit + gson就蛋疼了，但是JsonUnit可以简单地解决：

@Test public void testList() throws Exception { Bean bean0 = random(Bean.class); Bean bean1 = random(Bean.class); List<Bean> list = Arrays.asList(bean0, bean1); String expectJson = new Gson().toJson(list); when(dao.getBeans()).thenReturn(list); List<Bean> actual = presenter.getBeans(); // Assert.assertEquals(expectJson, new Gson().toJson(actual)); // expect是json，actual是对象，jsonUnit都没问题 assertJsonEquals(expectJson, actual, JsonAssert.when(Option.IGNORING_ARRAY_ORDER)); }

运行单元测试，通过：

JsonUnit还有很多用法，读者可以上github看看介绍，有大量测试用例，供使用者参考。

解析json的场景

对于测试json解析的场景，JsonUnit的简介就更明显了。

public class Presenter { public Bean parse(String json) { return new Gson().fromJson(json, Bean.class); } } @Test public void testParse() throws Exception { String json = "{"id":1,"name":"bean"}"; Bean actual = presenter.parse(json); assertJsonEquals(json, actual); }

运行，测试通过：