原文链接:川峰-Android单元测试学习总结

Android单元测试主要分为以下两种

• 本地单元测试(Junit Test)， 本地单元测试是纯java代码的测试，只运行在本地电脑的JVM环境上，不依赖于Android框架的任何api, 因此执行速度快，效率较高，但是无法测试Android相关的代码。
• 仪器化测试(Android Test)，是针对Android相关代码的测试，需要运行在真机设备或模拟器上，运行速度较慢，但是可以测试UI的交互以及对设备信息的访问，得到接近真实的测试结果。
  在Android Studio中新建一个项目的时候，app的gradle中会默认添加单元测试的相关依赖库：

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.2'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.2'
}

其中testImplementation添加的依赖就是本地化测试库， androidTestImplementation 添加的依赖则是Android环境下的测试库，同时，在项目的工程目录下也会默认创建好测试的目录：

其中app/src/test/下面存放的是Junit本地测试代码，app/src/androidTest/下面存放的是Android测试代码。

一、本地单元测试

进行本地单元测试需要先了解一些基本的Junit注解：

更多可以参考Junit官网：https://junit.org/junit4/

1. 创建测试类

接下来就可以创建测试类，除了可以手动创建测试类外，可以利用AS快捷键：将光标选中要创建测试类的类名上->按下ALT + ENTER->在弹出的弹窗中选择Create Test

image

这会弹出下面的弹窗，或者鼠标在类名上右键选择菜单Go to–>Test，也会弹出下面的弹窗

image

勾选需要进行测试的方法，会自动生成一个测试类：

image

如果勾选了@Before或@After的话也会自动给你生成对应的测试方法

接下来编写测试方法，首先在要测试的目标类中写几个业务方法：

public class SimpleClass {

    public boolean isTeenager(int age) {
        if (age < 15) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public String getNameById(int id) {
        if (id == 1) {
            return "小明";
        } else if (id == 2){
            return "小红";
        }
        return "";
    }
}

然后，测试类：

@RunWith(JUnit4.class)
public class SimpleClassTest {
    private SimpleClass simpleClass;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        simpleClass = new SimpleClass();
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
    }

    @Test
    public void isTeenager() {
        Assert.assertFalse(simpleClass.isTeenager(20));
        Assert.assertTrue(simpleClass.isTeenager(14));
    }

    @Test
    public void add() {
        Assert.assertEquals(simpleClass.add(3, 2), 5);
        Assert.assertNotEquals(simpleClass.add(3, 2), 4);
    }

    @Test
    public void getNameById() {
        Assert.assertEquals(simpleClass.getNameById(1), "小明");
        Assert.assertEquals(simpleClass.getNameById(2), "小红");
        Assert.assertEquals(simpleClass.getNameById(10), "");
    }
}

其中setUp()是自动生成的添加了@Before注解，这会在每个测试方法执行前执行，因此在这里创建一个目标对象，也可以选择添加@BeforeClass注解但这时setUp()应该改为静态的方法。然后在每个测试方法中编写测试用例，这里使用org.junit.Assert包中的断言方法，有很多assertXXX方法，可以自己选择用来判断目标方法的结果是否满足预期。

2. Assert类中的常用断言方法

其中assertEquals的方法，都对应有一个assertNotEquals方法，这里不列了，assertThat是一个强大的方法：

 Assert.assertThat(1, is(1));
 Assert.assertThat(0, is(not(1)));
 Assert.assertThat("hello", startsWith("h"));
 List<String> items = new ArrayList<>();
 items.add("aaa");
 items.add("bbb");
 Assert.assertThat(items, hasItem("aaa"));

需要静态导入org.hamcrest.Matchers类里面的方法，更多匹配方法请参考这个类。

3. 运行测试类

选中测试类右键Run运行，控制面板中就会显示测试结果：

如果所有的测试用例都正常返回了预期的结果，则面板中左侧每个测试方法前面会带一个绿色的对勾，否则方法前面会变成红色感叹号并且控制面板会输出异常，现在来改一个业务方法试一下：

    public boolean isTeenager(int age) {
        if (age < 15) {
            return false;
        }
        return false;
    }

这里将age < 15改为输出false，假设这是我们在编码的时候由于疏忽粗心造成的，然后运行测试类：

控制面板会告诉那一行出错了：

也就是说这里没有返回预期的结果，说明我们编写的业务逻辑是有错误的，这时就需要改bug了。

4. 运行单个测试方法或多个测试类

上面是运行的整个测试类，如果要运行测试类的单个方法，则鼠标只选中某个要运行的测试方法，然后右键选择Run即可。如果要同时运行多个测试类，而如果多个测试类在同一个包下面，则选中多个测试类所在的包目录，然后右键选择Run运行。否则可以通过下面的方式指定，创建一个空的测试类，然后添加注解：

@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses({SimpleClassTest.class, SimpleClass2Test.class})
public class RunMultiTest {
}

运行这个测试类就可以将指定的测试类的方法一起运行。

二、Mockito测试框架的使用

前面介绍的只能测试不涉及Android相关Api的java代码用例，如果涉及到Android相关Api的时候，就不方便了，这时如果不依赖第三方库的话可能需要使用仪器化测试跑到Android设备上去运行，于是有一些比较好的第三方的替代框架可以来模拟使用Android的代码测试，Mockito就是基于依赖注入实现的一个测试框架。

1. Mock概念的理解

什么是Mock, 这个单词的中文意思就是“模仿”或者“虚假”的意思，也就是要模仿一个对象，为啥要模仿？
在传统的JUnit单元测试中，没有消除在测试中对对象的依赖，如A对象依赖B对象方法，在测试A对象的时候，我们需要构造出B对象，这样子增加了测试的难度，或者使得我们对某些类的测试无法实现。这与单元测试的思路相违背。
还有一个主要的问题就是本地单元测试由于是运行本地JVM环境，无法依赖Android的api，只靠纯Junit的测试环境很难模拟出完整的Android环境，导致无法测试Android相关的代码，而Mock就能解决这个问题，通过Mock能够很轻易的实现对象的模拟。

添加依赖：

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    testImplementation 'org.mockito:mockito-core:2.19.0'
    ....
}

2. Mockito中几种Mock对象的方式

使用之前通过静态方式导入会使用更方便：

 // 静态导入会使代码更简洁
 import static org.mockito.Mockito.*;

直接mock一个对象：

    @Test
    public void testMock() {
        SimpleClass mockSimple = Mockito.mock(SimpleClass.class);
        assertNotNull(mockSimple);
    }

注解方式mock一个对象：

    @Mock
    SimpleClass simple;

    @Before
    public void setUp() {
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }

    @Test
    public void testMock() {
        assertNotNull(simple);
    }

运行器方式mock一个对象：

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class ExampleUnitTest {
    @Mock
    SimpleClass simple;
    
    @Test
    public void testMock() {
        assertNotNull(simple);
    }
}

MockitoRule方式mock一个对象：

public class ExampleUnitTest {
    @Mock
    SimpleClass simple;
    
    @Rule //<--使用@Rule
    public MockitoRule mockitoRule = MockitoJUnit.rule();
    
    @Test
    public void testMock() {
        assertNotNull(simple);
    }
}

3. 验证行为

verify(T mock)函数的使用

verify(T mock)的作用是验证发生的某些行为等同于verify(mock, times(1)) 例如：

@Test
public void testMock() {
     //创建mock对象
     List mockedList = mock(List.class);
     //使用mock对象
     mockedList.add("one");
     mockedList.clear();
    
     //验证mockedList.add("one")是否被调用，如果被调用则当前测试方法通过，否则失败
     verify(mockedList).add("one");
     //验证 mockedList.clear()是否被调用，如果被调用则当前测试方法通过，否则失败
     verify(mockedList).clear();
 }

@Test
public void testMock() {
    mock.someMethod("some arg");
    //验证mock.someMethod("some arg")是否被调用，如果被调用则测试方法通过，否则失败
    verify(mock).someMethod("some arg");
    
}

也就是说如果把调用的方法注释掉，则运行testMock()方法就会失败。

通过verify关键字，一旦mock对象被创建了，mock对象会记住所有的交互。然后你就可能选择性的验证你感兴趣的交互。

通常需要配合一些测试方法来验证某些行为，这些方法称为"打桩方法"（Stub），打桩的意思是针对mock出来的对象进行一些模拟操作，如设置模拟的返回值或抛出异常等。

常见的打桩方法：

例如：

 @Test
 public void testMock() {
     // 你可以mock具体的类型,不仅只是接口
     List mockedList = mock(List.class);
     // 打测试桩
     when(mockedList.get(0)).thenReturn("first");
     doReturn("aaaa").when(mockedList).get(1);
     when(mockedList.get(1)).thenThrow(new RuntimeException());
     doThrow(new RuntimeException()).when(mockedList).clear();

     // 输出“first”
     System.out.println(mockedList.get(0));
     // 因为get(999) 没有打桩，因此输出null, 注意模拟环境下这个地方是不会报IndexOutOfBoundsException异常的
     System.out.println(mockedList.get(999));
     // get(1)时会抛出异常
     System.out.println(mockedList.get(1));
     // clear会抛出异常
     mockedList.clear();
 }

doXXX和thenXXX使用上差不多，一个是调用方法之前设置好返回值，一个是在调用方法之后设置返回值。默认情况下，Mock出的对象的所有非void函数都有返回值，对象类型的默认返回的是null，例如返回int、boolean、String的函数，默认返回值分别是0、false和null。

使用when(T methodCall)函数

打桩方法需要配合when(T methodCall)函数，意思是使测试桩方法生效。当你想让这个mock能调用特定的方法返回特定的值，那么你就可以使用它。

例如：

when(mock.someMethod()).thenReturn(10);
 //你可以使用灵活的参数匹配，例如 
 when(mock.someMethod(anyString())).thenReturn(10);

 //设置抛出的异常
 when(mock.someMethod("some arg")).thenThrow(new RuntimeException());

 //你可以对不同作用的连续回调的方法打测试桩：
 //最后面的测试桩（例如：返回一个对象："foo"）决定了接下来的回调方法以及它的行为。
 
 when(mock.someMethod("some arg"))
  .thenReturn("foo")//第一次调用someMethod("some arg")会返回"foo"
  .thenThrow(new RuntimeException());//第二次调用someMethod("some arg")会抛异常
  
 //可以用以下方式替代比较小版本的连贯测试桩：
 when(mock.someMethod("some arg"))
  .thenReturn("one", "two");
 //和下面的方式效果是一样的
 when(mock.someMethod("some arg"))
  .thenReturn("one")
  .thenReturn("two");

 //比较小版本的连贯测试桩并且抛出异常：
 when(mock.someMethod("some arg"))
  .thenThrow(new RuntimeException(), new NullPointerException();

使用thenAnswer为回调做测试桩

when(mock.someMethod(anyString())).thenAnswer(new Answer() {
     Object answer(InvocationOnMock invocation) {
         Object[] args = invocation.getArguments();
         Object mock = invocation.getMock();
         return "called with arguments: " + args;
     }
 });

 // 输出 : "called with arguments: foo"
 System.out.println(mock.someMethod("foo"));

使用doCallRealMethod()函数来调用某个方法的真实实现方法

注意，在Mock环境下，所有的对象都是模拟出来的，而方法的结果也是需要模拟出来的，如果你没有为mock出的对象设置模拟结果，则会返回默认值，例如：

public class Person {
    public String getName() {
        return "小明";
    }
}

@Test
public void testPerson() {
    Person mock = mock(Person.class);
    //输出null，除非设置发回模拟值when(mock.getName()).thenReturn("xxx");
    System.out.println(mock.getName());
}

因为getName()方法没有设置模拟返回值，而getName()返回值是String类型的，因此直接调用的话会返回String的默认值null，所以上面代码如果要想输出getName()方法的真实返回值的话，需要设置doCallRealMethod()：

 @Test
 public void testPerson() {
     Person mock = mock(Person.class);
     doCallRealMethod().when(mock).getName();
     //输出“小明”
     System.out.println(mock.getName());
 }

使用doNothing()函数是为了设置void函数什么也不做

需要注意的是默认情况下返回值为void的函数在mocks中是什么也不做的但是，也会有一些特殊情况。如：

测试桩连续调用一个void函数时：

   doNothing().doThrow(new RuntimeException()).when(mock).someVoidMethod();
   //does nothing the first time:
   mock.someVoidMethod();
   //throws RuntimeException the next time:
   mock.someVoidMethod();

监控真实的对象并且你想让void函数什么也不做：

List list = new LinkedList();
List spy = spy(list);

//let's make clear() do nothing
doNothing().when(spy).clear();

spy.add("one");

//clear() does nothing, so the list still contains "one"
spy.clear();

使用doAnswer()函数测试void函数的回调

当你想要测试一个无返回值的函数时，可以使用一个含有泛型类Answer参数的doAnswer()函数做回调测试。假设你有一个void方法有多个回调参数，当你想指定执行某个回调时，使用thenAnswer很难实现了，如果使用doAnswer()将非常简单，示例代码如下：

MyCallback callback = mock(MyCallback.class);
Mockito.doAnswer(new Answer() {
    @Override
    public Object answer(InvocationOnMock invocationOnMock) throws Throwable {
        //获取第一个参数
        MyCallback call = invocation.getArgument(0);
        //指定回调执行操作
        call.onSuccess();
        return null;
    }

}).when(mockedObject.requset(callback));

doAnswer(new Answer() {
         @Override
          public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
              System.out.println("onSuccess answer");
              return null;
          }
 }).when(callback).onSuccess();
 
mockedObject.requset(callback)

需要使用doReturn函数代替thenReturn的情况

如当监控真实的对象并且调用真实的函数带来的影响时

List list = new LinkedList();
List spy = spy(list);

//不可能完成的：真实方法被调用的时候list仍是空的，所以spy.get(0)会抛出IndexOutOfBoundsException()异常
when(spy.get(0)).thenReturn("foo");

//这时你应该使用doReturn()函数
doReturn("foo").when(spy).get(0);

使用doThrow()函数来测试void函数抛出异常

SimpleClass mock = mock(SimpleClass.class);
doThrow(new RuntimeException()).when(mock).someVoidMethod();
mock.someVoidMethod();

总之使用doThrow(), doAnswer(), doNothing(), doReturn() and doCallRealMethod() 这些函数时可以在适当的情况下调用when()来解决一些问题.， 如当你需要下面这些功能时这是必须的：

• 测试void函数
• 在受监控的对象上测试函数
• 不只一次的测试同一个函数，在测试过程中改变mock对象的行为

4. 验证方法的调用次数

需要配合使用一些方法

例如：

mock.someMethod("some arg");
mock.someMethod("some arg");
//验证mock.someMethod("some arg")被连续调用两次，即如果没有调用两次则验证失败
verify(mock, times(2)).someMethod("some arg");

//注意，下面三种是等价的，都是验证someMethod()被只调用一次

verify(mock).someMethod("some arg");
verify(mock, times(1)).someMethod("some arg");
verify(mock, only()).someMethod("some arg");

mPerson.getAge();
mPerson.getAge();
//验证至少调用2次
verify(mPerson, atLeast(2)).getAge();
//验证至多调用2次
verify(mPerson, atMost(2)).getAge();

//下面两种等价，验证调用次数为0
verify(mPerson, never()).getAge();
verify(mPerson, times(0)).getAge();

mPerson.getAge();
mPerson.getAge();
long current = System.currentTimeMillis();
System.out.println(current );
//延时1s后验证mPerson.getAge()是否被执行了2次
verify(mPerson, after(1000).times(2)).getAge();
System.out.println(System.currentTimeMillis() - current);

 mPerson.getAge();
 mPerson.getAge();
 //验证方法在100ms超时前被调用2次
 verify(mPerson, timeout(100).times(2)).getAge();

  @Test
  public void testVerifyZeroInteractions() {
      Person person = mock(Person.class);
      person.eat("a");
      //由于person对象发生了交互，所以这里验证失败，把上面的调用注释掉这里就会验证成功
      verifyZeroInteractions(person);
      //可以验证多个对象没有交互
      //verifyZeroInteractions(person，person2 );
  }

  @Test
  public void testVerifyZeroInteractions() {
      Person person = mock(Person.class);
      person.eat("a");
      verify(person).eat("a");
      //注意，这将会无法到达验证目的，不能跟verify()混用
      verifyZeroInteractions(person，person2 );
  }

5. 参数匹配器 (matchers)

Mockito以自然的java风格来验证参数值: 使用equals()函数。有时，当需要额外的灵活性时你可能需要使用参数匹配器，也就是argument matchers :

// 使用内置的anyInt()参数匹配器
 when(mockedList.get(anyInt())).thenReturn("element");

 // 使用自定义的参数匹配器( 在isValid()函数中返回你自己的匹配器实现 )
 when(mockedList.contains(argThat(isValid()))).thenReturn("element");

 // 输出element
 System.out.println(mockedList.get(999));

 // 你也可以验证参数匹配器
 verify(mockedList).get(anyInt());

常用的参数匹配器：

一些示例代码：

    @Test
    public void testPersonAny(){
        when(mPerson.eat(any(String.class))).thenReturn("米饭");
        //或:
        when(mPerson.eat(anyString())).thenReturn("米饭");
        //输出米饭
        System.out.println(mPerson.eat("面条"));
    }

    @Test
    public void testPersonContains(){
        when(mPerson.eat(contains("面"))).thenReturn("面条");
        //输出面条
        System.out.println(mPerson.eat("面"));
    }

    @Test
    public void testPersonArgThat(){
        //自定义输入字符长度为偶数时，输出面条。
        when(mPerson.eat(argThat(new ArgumentMatcher<String>() {
            @Override
            public boolean matches(String argument) {
                return argument.length() % 2 == 0;
            }
        }))).thenReturn("面条");
        //输出面条
        System.out.println(mPerson.eat("1234"));
    }

需要注意的是，如果你打算使用参数匹配器，那么所有参数都必须由匹配器提供。例如：

verify(mock).someMethod(anyInt(), anyString(), eq("third argument"));
// 上述代码是正确的,因为eq()也是一个参数匹配器

verify(mock).someMethod(anyInt(), anyString(), "third argument");
// 上述代码是错误的, 因为所有参数必须由匹配器提供，而参数"third argument"并非由参数匹配器提供，因此会抛出异常

像anyObject(), eq()这样的匹配器函数不会返回匹配器。它们会在内部将匹配器记录到一个栈当中，并且返回一个假的值，通常为null。

6. 使用InOrder验证执行执行顺序

验证执行执行顺序主要使用InOrder函数
如，验证mock一个对象的函数执行顺序：

    @Test
    public void testInorder() {
        List<String> singleMock = mock(List.class);

        singleMock.add("小明");
        singleMock.add("小红");

        // 为该mock对象创建一个inOrder对象
        InOrder inOrder = inOrder(singleMock);

        // 验证add函数首先执行的是add("小明"),然后才是add("小红")，否则测试失败
        inOrder.verify(singleMock).add("小明");
        inOrder.verify(singleMock).add("小红");
    }

验证多个mock对象的函数执行顺序：

    @Test
    public void testInorderMulti() {
        List<String> firstMock = mock(List.class);
        List<String> secondMock = mock(List.class);

        firstMock.add("小明");
        secondMock.add("小红");

        // 为这两个Mock对象创建inOrder对象
        InOrder inOrder = inOrder(firstMock, secondMock);

        // 验证它们的执行顺序
        inOrder.verify(firstMock).add("小明");
        inOrder.verify(secondMock).add("小红");
    }

验证执行顺序是非常灵活的，你不需要一个一个的验证所有交互，只需要验证你感兴趣的对象即可。 你可以选择单个mock对象和多个mock对象混合着来，也可以仅通过那些需要验证顺序的mock对象来创建InOrder对象。

7. 使用Spy监控真实对象

监控真实对象使用spy()函数生成，或者也可以像@Mock那样使用@Spy注解来生成一个监控对象， 当你你为真实对象创建一个监控(spy)对象后，在你使用这个spy对象时真实的对象也会也调用，除非它的函数被stub了。尽量少使用spy对象，使用时也需要小心形式。

    @Test
    public void testSpy() {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        List<String> spy = spy(list);

        // 你可以选择为某些函数打桩
        when(spy.size()).thenReturn(100);

        // 调用真实对象的函数
        spy.add("one");
        spy.add("two");

        // 输出第一个元素"one"
        System.out.println(spy.get(0));

        // 因为size()函数被打桩了,因此这里返回的是100
        System.out.println(spy.size());

        // 验证交互
        verify(spy).add("one");
        verify(spy).add("two");
    }

使用@Spy生成监控对象：

    @Spy
    Person mSpyPerson;

    @Test
    public void testSpyPerson() {
        //将会输出Person 类中getName()的真实实现，而不是null
        System.out.println(mSpyPerson.getName());
    }

理解监控真实对象非常重要！有时，在监控对象上使用when(Object)来进行打桩是不可能或者不切实际的。因此，当使用监控对象时请考虑doReturn|Answer|Throw()函数族来进行打桩。例如：

List list = new LinkedList();
List spy = spy(list);

// 不可能实现 : 因为当调用spy.get(0)时会调用真实对象的get(0)函数,
// 此时会发生IndexOutOfBoundsException异常，因为真实List对象是空的
 when(spy.get(0)).thenReturn("foo");

// 你需要使用doReturn()来打桩
doReturn("foo").when(spy).get(0);

8. 使用ArgumentCaptor进行参数捕获

参数捕获主要为了下一步的断言做准备，示例代码：

    @Test
    public void argumentCaptorTest() {
        List<Object> mock = mock(List.class);
        mock.add("John");
         //构建要捕获的参数类型，这里是String
        ArgumentCaptor argument = ArgumentCaptor.forClass(String.class);
        //在verify方法的参数中调用argument.capture()方法来捕获输入的参数
        verify(mock).add(argument.capture());
        //验证“John”参数捕获
        assertEquals("John", argument.getValue());
    }

    @Test
    public void argumentCaptorTest2() {
        List<Object> mock = mock(List.class);
        mock.add("Brian");
        mock.add("Jim");

        ArgumentCaptor argument = ArgumentCaptor.forClass(String.class);
        verify(mock, times(2)).add(argument.capture());
        //如果又多次参数调用，argument.getValue()捕获到的是最后一次调用的参数
        assertEquals("Jim", argument.getValue());
        //如果要获取所有的参数值可以调用argument.getAllValues()
        assertArrayEquals(new Object[]{"Brian","Jim"}, argument.getAllValues().toArray());
    }

9. 使用@InjectMocks自动注入依赖对象

有时我们要测试的对象内部需要依赖另一个对象，例如：

public class User {
    private Address address;

    public void setAddress(Address address) {
        this.address = address;
    }

    public String getAddress() {
        return address.getDetail();
    }
}

public class Address {
    public String getDetail() {
        return "detail Address";
    }
}

User类内部需要依赖Address类，当我们测试的时候需要mock出这两个对象，然后将Address对象传入到User当中，这样如果依赖的对象多了的话就相当麻烦，Mockito 提供了可以不用去手动注入对象的方法，首先使用@InjectMocks注解需要被注入的对象，如User，然后需要被依赖注入的对象使用@Mock或@Spy注解，之后Mockito 会自动完成注入过程，例如：

    @InjectMocks
    User mTestUser;
    @Mock
    Address mAddress;
    @Test
    public void argumentInjectMock() {
        when(mAddress.getDetail()).thenReturn("浙江杭州");
        System.out.println(mTestUser.getAddress());
    }

这样就不用关心为User 设置Address ，只要为User需要依赖的类添加注解就可以了，然后直接将重点放到测试方法的编写上。

或者使用@Spy监控真实对象注入也可以：

    @InjectMocks
    User mTestUser;
    @Spy
    Address mAddress;
    @Test
    public void argumentInjectMock() {
        //  when(mAddress.getDetail()).thenReturn("浙江杭州");
        System.out.println(mTestUser.getAddress());
    }

其他:

连续调用的另一种更简短的版本:

// 第一次调用时返回"one",第二次返回"two",第三次返回"three"
 when(mock.someMethod("some arg")).thenReturn("one", "two", "three");

参考：Mockito 中文文档

三、PowerMockito框架使用

Mockito框架基本满足需求但是有一些局限性，如对static、final、private等方法不能mock，PowerMockito就可以解决这些问题，PowerMockito是一个扩展了其它如EasyMock等mock框架的、功能更加强大的框架。PowerMock使用一个自定义类加载器和字节码操作来模拟静态方法，构造函数，final类和方法，私有方法，去除静态初始化器等等。

添加依赖：

    testImplementation 'org.powermock:powermock-module-junit4:2.0.2'
    testImplementation 'org.powermock:powermock-module-junit4-rule:2.0.2'
    testImplementation 'org.powermock:powermock-api-mockito2:2.0.2'
    testImplementation 'org.powermock:powermock-classloading-xstream:2.0.2'

1. 普通Mock的方式

目标类：

public class CommonExample {
    public boolean callArgumentInstance(File file) {
        return file.exists();
    }
}

测试类：

public class CommonExamplePowerMockTest {
    @Test
    public void testCallArgumentInstance() {
        File file = PowerMockito.mock(File.class);
        CommonExample commonExample = new CommonExample();
        PowerMockito.when(file.exists()).thenReturn(true);
        Assert.assertTrue(commonExample.callArgumentInstance(file));
    }
 }

普通Mock方式是外部传递Mock参数，基本上和单独使用Mockito是一样的，使用纯Mockito的api也可以完成这个测试。

2. Mock方法内部new出来的对象

public class CommonExample {
    public boolean callArgumentInstance(String path) {
        File file = new File(path);
        return file.exists();
    }
}

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(CommonExample.class)
public class CommonExamplePowerMockTest {
    @Test
    public void callCallArgumentInstance2() throws Exception {
        File file = PowerMockito.mock(File.class);
        CommonExample commonExample = new CommonExample();
        PowerMockito.whenNew(File.class).withArguments("aaa").thenReturn(file);
        PowerMockito.when(file.exists()).thenReturn(true);
        Assert.assertTrue(commonExample.callArgumentInstance("aaa"));
    }
}

跟前面有一点区别的就是，这里要测试的方法内部创建了File对象，这时需要通过PowerMockito.whenNew(File.class).withArguments("aaa").thenReturn(file)方法模拟创建File的操作，当File类以aaa的参数创建的时候返回已经mock出来的file对象。同时这时需要在测试类上添加注解@RunWith(PowerMockRunner.class)和@PrepareForTest(CommonExample.class)，注意是在类上面添加，不是在方法上，一开始在方法上添加时提示找不到测试方法，@PrepareForTest（）括号里面指定的是要测试的目标类。

3. Mock普通对象的final方法

public class CommonExample {
    public boolean callFinalMethod(DependencyClass dependency) {
        return dependency.isValidate();
    }
}

public class DependencyClass {
    public final boolean isValidate() {
        // do something
        return false;
    }
}

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest({CommonExample.class, DependencyClass.class})
public class CommonExamplePowerMockTest {
    @Test
    public void callFinalMethod() {
        DependencyClass dependency = PowerMockito.mock(DependencyClass.class);
        CommonExample commonExample = new CommonExample();
        PowerMockito.when(dependency.isValidate()).thenReturn(true);
        Assert.assertTrue(commonExample.callFinalMethod(dependency));
    }
}

同样这里mock出来需要依赖的类的对象，然后传递给调用方法，这里同样需要添加@RunWith和@PrepareForTest，@PrepareForTest可以指定多个目标类，但是这里如果你只需要测试final的话，只添加DependencyClass.class一个就可以了。

4. Mock普通类的静态方法

public final class Utils {
    public static String getUUId() {
        return UUID.randomUUID().toString();
    }
}

public class CommonExample {
    public String printUUID() {
        return Utils.getUUId();
    }
}

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(Utils.class)
public class StaticUnitTest {

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        PowerMockito.mockStatic(Utils.class);
    }

    @Test
    public void getUUId() {
        PowerMockito.when(Utils.getUUId()).thenReturn("FAKE UUID");
        CommonExample commonExample = new CommonExample();
        assertThat(commonExample.printUUID(), is("FAKE UUID"));
    }
}

同样需要指定@RunWith和@PrepareForTest，@PrepareForTest中指定静态方法所在的类，测试静态方法之前需要调用PowerMockito.mockStatic()方法来mock静态类，然后就通过when().thenReturn()方法指定静态方法的模拟返回值即可。

5. verify静态方法的调用次数

@Test
    public void testVerify() {
        PowerMockito.when(Utils.getUUId()).thenReturn("FAKE UUID");
        CommonExample commonExample = new CommonExample();
        System.out.println(commonExample.printUUID());
        PowerMockito.verifyStatic(Utils.class);
        Utils.getUUId();
    }

静态方法通过PowerMockito.verifyStatic(Class c)进行验证，不过这里跟Mocktio有一点区别的是需要在这个方法的后面再调用一次静态方法，否则不行。这里PowerMockito.verifyStatic(Utils.class)其实等同于PowerMockito.verifyStatic(Utils.class, times(1))，如果想验证超过一次的，那么：

    @Test
    public void testVerify() {
        PowerMockito.when(Utils.getUUId()).thenReturn("FAKE UUID");
        CommonExample commonExample = new CommonExample();
        System.out.println(commonExample.printUUID());
        System.out.println(commonExample.printUUID());
        PowerMockito.verifyStatic(Utils.class, Mockito.times(2));
        Utils.getUUId();
    }

这时PowerMockito.verifyStatic(）第一个参数指定静态方法类的Class，第二个参数接收一个VerificationMode类型的参数，因此传递Mockito中的任何验证方法次数的函数都可以，Mockito中的验证函数会返回的是一个VerificationMode类型。同样在PowerMockito.verifyStatic方法后面要调用一次要验证的静态方法，总感觉这里很奇怪。。。

6. 使用真实返回值

如果在测试的过程中又遇到不需要mock出来的静态方法的模拟返回值，而是需要真实的返回值，怎么办呢，其实跟Mockito一样，PowerMockito同样提供thenCallRealMethod或者doCallRealMethod方法：

    @Test
    public void testRealCall() throws Exception {
        PowerMockito.when(Utils.getUUId()).thenReturn("FAKE UUID");
        //...
        PowerMockito.when(Utils.getUUId()).thenCallRealMethod();
        //与下面等价
        //PowerMockito.doCallRealMethod().when(Utils.class, "getUUId");
        System.out.println(Utils.getUUId());
    }

或者直接使用spy监控真实对象也可以：

    @Test
    public void testRealCall() {
        PowerMockito.spy(Utils.class);
        System.out.println(Utils.getUUId());
    }

7. Mock私有方法

public class CommonExample {
    public boolean callPrivateMethod() {
        return isExist();
    }
    private boolean isExist() {
        return false;
    }
 }

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(CommonExample.class)
public class PrivateUnitTest {
    @Test
    public void testCallPrivateMethod() throws Exception {
        CommonExample commonExample = PowerMockito.mock(CommonExample.class);
        PowerMockito.when(commonExample.callPrivateMethod()).thenCallRealMethod();
        PowerMockito.when(commonExample, "isExist").thenReturn(true);
        Assert.assertTrue(commonExample.callPrivateMethod());
    }
}

在使用上跟纯Mockito的没有太大区别，只不过Mock私有方法是通过下面的api实现的：

PowerMockito.when(Object instance, String methodName, Object... arguments)
在PowerMockito中when函数与Mockito相比，最大的变化就是多了一些传递String类型的methodName的重载方法，这样在使用上几乎无所不能了。

8. Mock普通类的私有变量

public class CommonExample {
    private static final int STATE_NOT_READY = 0;
    private static final int STATE_READY = 1;
    private int mState = STATE_NOT_READY;
    
    public boolean doSomethingIfStateReady() {
        if (mState == STATE_READY) {
            // DO some thing
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
 }

    @Test
    public void testDoSomethingIfStateReady() throws Exception {
        CommonExample sample = new CommonExample();
        Whitebox.setInternalState(sample, "mState", 1);
        assertThat(sample.doSomethingIfStateReady(), is(true));
    }

通过Whitebox.setInternalState来改变私有成员变量，这种情况下不需要指定@RunWith和@PrepareForTest。

9. 对静态void方法进行Mock

public class CommonExample {
    public static void doSomething(String a) {
        System.out.println("doSomething"+a);
    }
}

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest({CommonExample.class})
public class StaticUnitTest {
   @Test
    public void testStaticVoid() throws Exception {
        PowerMockito.mockStatic(CommonExample.class);
        PowerMockito.doNothing().when(CommonExample.class, "doSomething", Mockito.any());
        CommonExample.doSomething("aaa");
    }
}

默认情况下通过PowerMockito.mockStatic的静态类的void的方法是什么也不做的，但是可以显示的执行doNothing, 上面的代码将doNothing那行注释掉也是什么也不做的。那如果想做一些事而不是doNothing呢，跟Mockito一样，采用doAnswer:

    @Test
    public void testStaticVoid() throws Exception {
        PowerMockito.mockStatic(CommonExample.class);
        PowerMockito.doAnswer(new Answer<Object>() {
            @Override
            public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
                System.out.println(invocation.getArguments()[0]);
                return null;
            }
        }).when(CommonExample.class, "doSomething", Mockito.any());
        CommonExample.doSomething("aaa");
    }

10. Mock系统的final静态类

public class CommonExample {
    public int callSystemStaticMethod(int a, int b) {
        return Math.max(a, a+b);
    }
}

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(CommonExample.class)
public class StaticUnitTest {
    @Test
    public void callSystemStaticMethod() {
        CommonExample commonExample = new CommonExample();
        PowerMockito.mockStatic(Math.class);
        PowerMockito.when(Math.max(anyInt(), anyInt())).thenReturn(100);
        Assert.assertEquals(100, commonExample.callSystemStaticMethod(10, -5));
    }
}

@PrepareForTest中添加调用系统类所在的类，这里需要注意的是如果你使用PowerMockito来mock系统静态final类，则gradle依赖中不能再添加单纯Mockito的依赖库，否则这里将不能mock成功，会提示Mockito can not mock/spy final class, 因为PowerMockito本身已经有对Mockito的依赖库支持了，所以只依赖PowerMockito就可以了。除了系统静态final类的情况，其他的情况下PowerMockito和Mockito可以同时依赖（我测试是没有问题的）。另外单纯的Mockito新版本中也支持对 final 类 final 方法的 Mock，但是需要添加配置文件并不友好。

四、Robolectric测试框架的使用

由于Robolectric部分的内容比较长，所以单独放了一篇文章中：Android单元测试框架Robolectric的学习使用

五、Espresso测试框架的使用

Espresso是用于Android仪器化测试的测试框架，是谷歌官方主推的一个测试库。由于Espresso部分的内容也比较长，所以单独放了一篇文章中：Espresso测试框架的使用

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