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>