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iOS 应用测试

简介: 本文讲的是iOS 应用测试,在 iOS 项目中写测试代码是个很敏感的话题。因为出于各种原因,不是每一位开发者都可以花费大量的时间去写测试代码。
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本文讲的是iOS 应用测试,

在 iOS 项目中写测试代码是个很敏感的话题。因为出于各种原因,不是每一位开发者都可以花费大量的时间去写测试代码。

更有部分人完整控制着他们的开发流程,并不将编写测试代码这一流程加入到项目中。这大概是因为他们在做测试这方面有过不好的经历,又或者他们根本看不出测试对项目的价值所在。

但我想说如果你在一个小团队工作,测试给你带来的帮助会比你在大公司大得多。

大公司里会有专业的 QA 团队,但如果你是两个开发者中的一员,确保代码的质量和可靠性就是你在工作中必须要承担的责任。这其中的压力不言而喻,因为项目中你写的每一个功能都可能对其他的部分造成影响。

我们来看看在 iOS 应用里编写可维护测试的实践与技巧。

基础

Red - Green - Refactor

  • RED:显示测试不通过

  • GREEN:无论写什么代码,都会让测试通过

  • REFACTOR:重构代码去提高项目质量。千万不要忽略这一步

重复这个循环直到你的代码是干净的,而且都是被测试过的。

好处

  • 在客户端还未存在的时候,做测试首先会能给你一个清晰的视角去设计客户端的 API 。

  • 好的测试用例就好像对于预期执行结果的完美文档。

  • 它会给你信心去促使你不断地重构你的代码,因为你知道代码有问题的话都是不会通过测试的。

  • 你是否足够的了解如何去写好测试代码?

  • 当你发现测试代码很难去编写的时候,就说明你的代码架构还是需要改进。通过 RGR 可以及时地帮助你去改善问题。

写一些未经测试的代码可以更好的理解手头的问题,然后通过 RGR 原则重写,会对问题理解的更深入。重写这一步骤是十分重要的,因为生产代码已经写好的时候再写测试已经是十分困难的了。

当你重构生产代码时,你不应该再走 RGR 流程了,相反,你应该让他们都绿灯通过,以此确保没有引发代码回归。

Arrange - Act - Assert

AAA 是单元测试中代码格式与排版的一种模式。

如果你只用 XCTests 去编写的的测试代码,你应该将功能部份并为一组,用空白行分隔:

  • Arrange 所有必要的预处理与输入

  • Act 被测试的对象或方法

  • Assert 输出预期结果的验证

func testArticleIsProvidedCorrectly() {
        let URL = ...
        let articleProvider = ArticleProvider()

        let article = articleProvider.articleFromURL(URL: URL)

        XCTAssertNotNil(article)
    }

好处

  • 从 setup 与断言中分离已测试的功能。

  • 专注在最小的一组测试步骤集上。

  • 让测试的感觉更浓:

    • 断言混合了“Act”代码

    • 测试方法尝试在同一时间测试太多东西

    • 测试方法需要写很多 setup 的时候,是一个需要重构的好信号

测试代码的质量

其中我听过最多关于测试的抱怨,就是他们会觉得测试代码太难维护了。

很多人应用程序的代码写的很好,而测试用例写的惨不忍睹,因为他们把测试当摆设,根本不需要去重视。

这里我想引用 Klaas 的一句话:

测试是第一个使用你 API 的“人”,假如他用你的 API 都觉得有问题,那你的生产代码很有可能也出现同样的情况。

我认为测试也是你的产品的一部分。将这一步加入到你的项目结构中,让他成为你潜意识的一部分。

还有能做什么可以比 RGR 和 AAA 让测试用例更好维护呢?

使用类型推断工厂

不同于重复初始化的模式,这里介绍一下简单的工厂与类型推断。

例如:相比在你每个测试用例中添加不同的字符串,让他更容易地组成任意长度的句子:

extension String {
    func make(_ words: Int = 2) -> String {
        let wordList = [
            "alias", "consequatur", "aut", "perferendis", "sit", "voluptatem",
            "accusantium", "doloremque", "aperiam", "eaque", "ipsa", "quae", "ab",
            "illo", "inventore", "veritatis", "et", "quasi", "architecto",
            "beatae", "vitae", "dicta", "sunt", "explicabo", "aspernatur", "aut",
            ...
        ]

        var result = "$START$ "
        (0..<words - 2).forEach { idx in
            result += wordList[idx % wordList.count] + " "
        }

        result += "$END$"
        return result
    }
}

你可以创建 make 方法去添加不同类型需要被反馈的数据,也包含你的 model 对象。 如果你以扩展的形式进行添加会获得更加智能的提示。

这种模式会让你的测试用例更轻量以及重要部分会出现高亮提示,且不对 stub 数据进行处理。

Snapshot<ThumbnailNode>.verify("short summary", with:
    ThumbnailNodeViewModel(
        url: .make(),
        headline: .make(),
        summary: .make(words: 5),
        promotionalImageCrop: .make()
    )

不要在代码中测试布局

一般情况下,测试用例集合中的视图布局和特定 frames 的用例不会顺利的执行完,这种情况出现时,大多数人仅仅是将数据更新成预期的数据然后继续。请不要这样做。

相反地,利用截图测试,就会让你更容易地发现界面是否错位。

这对视图质量的保证非常有效,您可以以几秒钟内生成同一 UI 元素的许多不同版本。

**注意:**我建议在你的项目中在改变截图时应该添加明确的权限,否则其他人会使用布局去做同样的事(只更新截图而不考虑其他)。当截图被修改的时候,你可以使用 danger 去通知用户。

写一个自定义的 matchers

我们测试过程中经常会遇到类似模式的情况,为了不重复他们,使用自定义的 matcher 可以让我们的工作更加轻松。

例如,测试 NSAttributedStrings 时可以被 PITA,除非你创建一个简单的 matcher 使工作更轻松:

it("has an attributed kicker with the expected font") {
  expect(sut?.attributedKicker).to(haveFont("NYTFranklin-Medium", size: 13.0))
}
it("has an attributed string with the expected kicker font") {
    expect(sut?.attributedString).to(
        haveFont("NYTFranklin-Bold", size: 13.0,
        forRange: .firstOccurrence(substring: expectedSubstring))
    )
}

替换掉苹果官方或第三方的接口

在测试中可以很方便地替换掉第三方的依赖,因此我们可以在隔离区测试我们的对象。一些类苹果甚至表示不会提供公开的接口去创建他们,例如 UITouch.

解决这些场景的其中一个办法,就是尽快去掉这些依赖,例如不去依靠 UITouch 实例,而是使用我们自己的协议,并使UITouch 去遵守他。

protocol TouchEvent {
    func location(in view: UIView?) -> CGPoint
    var view: UIView?
}

extension UITouch: TouchEvent {}

添加后的好处,就是现在我们可以控制我们真正关心的接口,当我们想要触发依靠于 TouchEvent 事件时,我们可以在测试中创建一个伪造的结构来相应对应的 TouchEvent 事件。

对于第三方依赖,尽管没有经过测试,我们也不应在我们的代码库中漏掉他们,因为共同使用协议与组合会更有帮助。

谨记,协议也是有可能被滥用的

限制公开的接口

你应负责所有的公开接口的测试,只有你的接口越少,你需要的测试工作才会减少。但更重要的是,你应该避免写出不稳定的测试代码,着眼于全局而不是细节的实现。

避免直接去测试私有方法,只通过公开的接口测试他们的行为。

我们应该是面向接口编程,而非面向实现。

专注于可读性

一次失败的测试应该像一份高质量的 bug 反馈报告,这点是十分重要的。

RSpec 的测试风格可以提高你部分的测试用例。

RSpec / BDD

RSpec是常见的行为驱动开发(BDD)方式,去写人类可读的的规范,可以专注于你应用的开发。

在 iOS 上,我更喜欢 Quick 这个进行 BDD 测试的框架和一个叫做 Nimble 的 “matcher 框架”.

实际上 BDD 跟 TDD 之间最大的不同,就是 BDD 的测试用例可以被开发者外的成员去阅读,这对团队来说非常有用。

如果你需要验证产品需求的功能是否实现,你可以复制测试规范,并询问你们的产品经理这些执行是否正确,这一过程常常会使你会发现知识的缺漏与一些错误的理解。

BDD R-Spec 比 XCTest 看起来更加啰嗦,但在与你的团队分享的时候却是十分有用的,例如这些规范可以是下面这样:

describe("Dolphin") {
      var sut: Dolphin?

      beforeEach {
        sut = Dolphin()
      }

      afterEach {
        sut = nil
      }

      describe("click") {
        context("when it is not near anything interesting") {
          it("emits once") {
            expect(sut?.click().count).to(equal(1))
          }
        }

        context("when it is near something interesting") {
          beforeEach {
            let ship = SunkenShip()
            Jamaica.dolphinCove.add(ship)
            Jamaica.dolphinCove.add(sut!)
          }

          it("emits three times") {
            expect(sut?.click().count).to(equal(3))
          }
        }
      }
    }
}
最有效的练习

以下三个 RSpec 的观察指标:

  • describe

  • context

  • it

“describe” 的目的是在一个功能上封装一组测试,而 “context” 在同一状态下对一个功能去封装一组测试。

describe

  • describe 是作用于 Things.

  • beforeEach 用于具体说明 Things 是你即将要进行的测试。

describe("Observable") {
 beforeEach {
   sut = Observable(155)
 }
  • 语法:
    • 使用 函数 / 对象 名字。

    • 将分组功能添加到一起时使用 ‘when’

 describe("when using the transforming operator") {
    describe("map") {

context

  • context 是用来描述状态

  • beforeEach 列出 Actions 去获取状态

context("given a full queue") {
  beforeEach {
    (1...Queue.max).forEach { queue.insert( arc4random() ) }
  }
}
  • 语法:

    • 使用 ‘given’, ‘with’ 或 ‘when’ 可以使可读性更高。
context("given the second observable has a send value")
context("with logged-in user")

it

  • 立刻展示崩溃的位置

  • 大部分 it 块应该包含唯一的断言

  • 如果你需要多步骤,创建一个自定义的 matchers 是最好的(经过第一次验证后,他们已经不存在了)

  • 语法:

    • 不要使用‘should’

    • 说说即将会发生什么

    • 只有运行测试才能验证通过与否

it("sends transformed value to subscriber") {
    expect(received).to(equal("String containing 3"))
}

有选择地去运行测试

  • 你可以在任何关键词上加上前缀:

    • x”是用于暂时禁止特定的测试组

    • f” 用于专注于执行特定测试组去提高性能

  • 另外,使用 pending 去代替他们,pending 与 “x” 的区别是 pending 组在运行测试时会被记录。

注意 : 注意不要因为错手而提交集中或被禁用测试。最好是通过预先提交 hook 去确保。

#!/usr/bin/env bash
set -eu

if git diff-index -p -M --cached HEAD -- '*Specs.swift' | grep '^+' | egrep '(fdescribe|fit|fcontext|xdescribe|xit|xcontext)' >/dev/null 2>&1
then
  echo "COMMIT REJECTED because it contains fdescribe/fit/fcontext/xdescribe/xit/xcontext; please remove focused and disabled tests before committing."
  exit 1
fi

exit 0

在 RSpec 中的 AAA

通常 beforeEach 扮演着 Arrange 跟 Act 的角色,留下 it 去扮演 Assert 的角色。

在一些场景, 使用 beforeEach 可能会让测试不明显和让它在操作中更难看到 AAA,你应该直接地在it中执行 Act 与Assert,尽管在有些时候,添加更多测试意味着需要重构

这取决于每个团队他们更倾向选择哪种方案。

相关阅读

结论

编写在 iOS 中可维护的测试其实是并不难且不费时的,一旦你掌握了他,你还会发现开发的速度会更快。测试的迭代周期会更短,这就意味着你的交付会变得更快。

编写测试代码让你:

  • 更加了解需求,在和非开发人员沟通起来思路更加清晰

  • 更加有信心去做大范围的重构

  • 好的测试就像一份完美的文档

  • 更专注于功能的开发

  • 设计更好的接口,因为你是从用户的角度去设计它的。

  • 限制可用的突变与公开的接口

  • 更少的 bug

测试的回报会越来越高,项目的存在时间越长,你越会感激自己在早期对测试的投入。





原文发布时间为:2017年2月12日

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