iOS测试-XCTest

虽然WWDC 2014 上iOS 8 和Swift的发布引起了开发者的极大关注，但Xcode 6 在测试功能方面的提升和改进或许将产生长期的深远影响。

 

本周，我们将关注 XCTest，这是内嵌到Xcode的测试框架，同时Xcode 6也添加了新特性：XCTestExpectation 和性能测试同样让人兴奋。

 

大部分Xcode 项目模板现在支持拆箱测试。例如，当一个新的iOS app在Xcode 中通过快捷键 建立，最终工程文件将会通过两个顶级组来配置（除“Products”组之外）："AppName" & "AppNameTests"。工程自动生成的scheme可以使用快捷键建立并运行可执行的目标，并用来建立并运行测试目标 。

 

在测试目标中有一个叫做AppNameTests的单独的文件，其包括一个exampleXCTestCase 类，由样式模板setUp & tearDown 方法组成，还包括一个功能和性能测试的示例。

 

XCTestCase

Xcode单元测试包含在一个 XCTestCase  的子类中。依据约束，每一个 XCTestCase 子类封装一个特殊的有关联的集合，例如一个功能、用例或者一个程序流。

 

通过一个可管理的大量测试用例分拆逻辑测试，在代码库的增长和进化方面会产生很多不同。

 

setUp & tearDown

setUp 在 XCTestCase 中的每一个测试运行前被调用，tearDown 在测试运行结束时被调用：

class Tests: XCTestCase { 
    override func setUp() { 
        super.setUp() 
        // Put setup code here. This method is called before the invocation of each test method in the class. 
    } 
 
    override func tearDown() { 
        // Put teardown code here. This method is called after the invocation of each test method in the class. 
        super.tearDown() 
    } 
} 

这些方法对用来建立测试用例的所有测试中用到的常见对象是有用的：

var calendar: NSCalendar? 
var locale: NSLocale? 
 
override func setUp() { 
    super.setUp() 
 
    self.calendar = NSCalendar(identifier: NSGregorianCalendar) 
    self.locale = NSLocale(localeIdentifier: "en_US") 
} 

由于 XCTestCase 不被考虑在一个测试用例定义中直接初始化，在setUp中的被共享的初始化属性便作为可选择的变量被声明。

 

功能测试

每一个名字中以“test”开始的方法被标识用来测试，并且将会评估函数中的所有断言来决定是否通过或者失败。例如，如果 1 + 1等于 2，函数 testOnePlusOneEqualsTwo  将会继续执行：

func testOnePlusOneEqualsTwo() { 
    XCTAssertEqual(1 + 1, 2, "one plus one should equal two") 
} 

 

所有你真正需要知道的 XCTest  断言

XCTest 带有许多 内建的断言，但是可以精简成几个要点：

 

基础性测试

为了整体精简，所有的 XCTest  断言缩小为一个独立的、基础的断言：

XCTAssert(expression, format...) 

如果以上表达式判断为真，测试将会通过。否则，测试失败，将会打印格式化的消息。

 

虽然一个开发者能够只使用 XCTAssert，但是如下助手断言仍然提供了一些有用的语法帮助澄清正在进行的测试究竟是什么。如果可能，使用最明确的可用的断言，仅仅在可以更好表达意图的情况下使用 XCTAssert 。

 

布尔测试

布尔值或者简单的布尔表达式使用 XCTAssertTrue & XCTAssertFalse:

 XCTAssert 等于 XCTAssertTrue

相等性测试

当要测试两个值是否相等时使用 XCTAssert[Not]Equal：

XCTAssertEqual(expression1, expression2, format...) 
XCTAssertNotEqual(expression1, expression2, format...) 

XCTAssert[Not]EqualObjects  在Swift 中不是必要的，因此在标量值和对象间没有区别。

当指定测试两个双精度，单精度，或者其他浮点值是否相等，使用 XCTAssert[Not]EqualWithAccuracy 来报告浮点精度问题。

XCTAssertEqualWithAccuracy(expression1, expression2, accuracy, format...) 
XCTAssertNotEqualWithAccuracy(expression1, expression2, accuracy, format...) 

 除了前面提到的相等断言，还有XCTAssertGreaterThan[OrEqual] & XCTAssertLessThan[OrEqual] 提供了== ，>, >=, <, & <= 比较运算符。

空值测试

使用 XCTAssert[Not]Nil 断言一个给定的值是否存在（或者不存在）：

XCTAssertNil(expression, format...) 
XCTAssertNotNil(expression, format...) 

 

无条件失败

最终，XCTFail  断言将会总是失败：

XCTFail(format...) 

XCTFail 通常用来为一个将会被通过的测试指代一个占位符。

 

它对完成一个被其他流程控制结构发现的错误用例也是有用的，例如一个用来测试成功的 if 语句的 else 分句。

 

性能测试

Xcode 6的新特性能够检测代码性能：

func testDateFormatterPerformance() { 
    let dateFormatter = NSDateFormatter() 
    dateFormatter.dateStyle = .LongStyle 
    dateFormatter.timeStyle = .ShortStyle 
 
    let date = NSDate() 
 
    self.measureBlock() { 
        let string = dateFormatter.stringFromDate(date) 
    } 
} 

Test Case '-[_Tests testDateFormatterPerformance]' started. 
<unknown>:0: Test Case '-[_Tests testDateFormatterPerformance]' measured [Time, seconds] average: 0.000, relative standard deviation: 242.006%, values: [0.000441, 0.000014, 0.000011, 0.000010, 0.000010, 0.000010, 0.000010, 0.000010, 0.000010, 0.000010], performanceMetricID:com.apple.XCTPerformanceMetric_WallClockTime, baselineName: "", baselineAverage: , maxPercentRegression: 10.000%, maxPercentRelativeStandardDeviation: 10.000%, maxRegression: 0.100, maxStandardDeviation: 0.100 
Test Case '-[_Tests testDateFormatterPerformance]' passed (0.274 seconds). 

性能测试帮助为主要代码路径确定一个性能基准。将它们分散在你的测试用例中用来确认重要的算法以及随着时间的推移程序保持高性能。

 

XCTestExpectation

或许 Xcode 6 中新增的最让人兴奋的特性是内建的对于异步测试的支持，借助 XCTestExpectation 类来实现。现在，测试能够为了确定的合适的条件等待一个指定时间长度，而不需要求助于GCD。

 

要做一个异步测试，首先使用 expectationWithDescription 建立一个期望值。

let expectation = expectationWithDescription("...") 

然后，在方法底部，增加 waitForExpectationsWithTimeout 方法，指定一个超时，如果测试条件不适合时间范围便会结束执行：

waitForExpectationsWithTimeout(10, handler: { error in 
    // ... 
}) 

现在，剩下的步骤是在异步方法被测试的相关的回调中实现那个期望值。

expectation.fulfill() 

如果测试有不止一个期望值，它将不会通过，除非每一次期望值在被 inwaitForExpectationsWithTimeout() 指定的超时中执行 fulfill()。

expectation.fulfill() 

这里有一个例子是如何能够使用XCTestExpectation API测试的异步网络请求：

func testAsynchronousURLConnection() { 
    let URL = "http://nshipster.com/" 
    let expectation = expectationWithDescription("GET \(URL)") 
 
    let session = NSURLSession.sharedSession() 
    let task = session.dataTaskWithURL(NSURL(string: URL), completionHandler: {(data, response, error) in 
        expectation.fulfill() 
 
        XCTAssertNotNil(data, "data should not be nil") 
        XCTAssertNil(error, "error should be nil") 
 
        if let HTTPResponse = response as NSHTTPURLResponse! { 
            XCTAssertEqual(HTTPResponse.URL.absoluteString, URL, "HTTP response URL should be equal to original URL") 
            XCTAssertEqual(HTTPResponse.statusCode, 200, "HTTP response status code should be 200") 
            XCTAssertEqual(HTTPResponse.MIMEType as String, "text/html", "HTTP response content type should be text/html") 
        } else { 
            XCTFail("Response was not NSHTTPURLResponse") 
        } 
    }) 
 
    task.resume() 
 
    waitForExpectationsWithTimeout(task.originalRequest.timeoutInterval, handler: { error in 
        task.cancel() 
    }) 
} 

 

用swift模拟

借助对异步测试一流的支持，Xcode 6 似乎已经完成一个现代的测试驱动的开发者的全部需求。好的，或许只剩下一个：mocking。

 

Mocking 对于隔离和控制行为是一个有用的技术，对于复杂的原因，非确定性的，或者性能约束，通常不会让其自身测试。例子包括模拟网络请求，精确数据查询，或者包括特殊的竞争条件。

 

有几个开源库用来建立仿真对象和剔除方法调用，但是这些库大量依赖 Objective-C 运行时操作，一些现在不可能使用Swift。

 

然而，实际上这或许在 Swift 中不是必需的，原因在于 Swift 极少的语法约束。

 

在Swift中，类可以在一个函数定义中声明，允许仿真对象完全自包含。只要声明一个仿真内联类，覆盖的和必需的方法如下：

func testFetchRequestWithMockedManagedObjectContext() { 
    class MockNSManagedObjectContext: NSManagedObjectContext { 
        override func executeFetchRequest(request: NSFetchRequest!, error: AutoreleasingUnsafePointer<NSError?>) -> [AnyObject]! { 
            return [["name": "Johnny Appleseed", "email": "[e-mail]"]] 
        } 
    } 
 
    let mockContext = MockNSManagedObjectContext() 
    let fetchRequest = NSFetchRequest(entityName: "User") 
    fetchRequest.predicate = NSPredicate(format: "email ENDSWITH[cd] %@", "@apple.com") 
    fetchRequest.resultType = .DictionaryResultType 
 
    var error: NSError? 
    let results = mockContext.executeFetchRequest(fetchRequest, error: &error) 
 
    XCTAssertNil(error, "error should be nil") 
    XCTAssertEqual(results.count, 1, "fetch request should only return 1 result") 
 
    let result = results[0] as [String: String] 
    XCTAssertEqual(result["name"] as String, "Johnny Appleseed", "name should be Johnny Appleseed") 
    XCTAssertEqual(result["email"] as String, "[e-mail]", "email should be [e-mail]") 
} 

使用 Xcode 6 我们已经最终实现目标：内建测试工具现在是足够好用了。也就是说，没有特殊的强制性的使用任何附加的抽象事物的理由，该抽象事物是用来为大量的app和 库提供可接受的测试范围。除非在需要极端情况下，诸如：需要大量消除，仿真，或者其他独特的测试结构，XCTest 断言，期望值，和性能衡量将会是充分的。

 

但是不论多好的测试工具被创造出来，他们也只是取决于你如何能够实际使用他们。

 

如果你是iOS或者OS X测试方面的新人，给那些自动的和敲击?U生成的测试用例文件增加一些断言。你可能惊讶于多么容易-我敢说-你将会发现整个经历令人愉快。