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Android 单元测试之 Mockk


1. 概述

1.1 背景

在之前的学习中,Android场景的单元测试,使用的框架基本上是 ​​Mockito​​​、 ​​PowerMockito​​,对于使用 Java 语言开发的Android程序,这是非常不错的测试框架。

但是在 Kotlin 开发的Android程序中,使用这两个框架真的如在Java中这么好用吗?

事实上,许多Kotlin的Android程序员在使用 Mockito 时会遇到一些问题,例如:

  • ​Mockito cannot mock/spy because : — final class​​ : 在Kotlin里任何Class预设都是Final,而Mockito预设是无法Mock final Class
  • ​java.lang.IllegalStateException: anyObject() must not be null​​ :Mockito的 any() 、eq()等方法都是可能回传 null 的,而 Kotlin 是“空安全”的,显然它不能接受这些方法的
  • ​when 要加上反引號才能使用​​ 这是因为 when 在 Kotlin 中是保留字
  • 必须使用​​PowerMockito​​ 才能测试静态方法,但是初始化繁琐,官方也不推荐,最最重要的是 Mockito 和 PowerMockito 是两个不同的团队开发的,这导致他们可能存在兼容性的问题

虽然这上面的问题,都是有解决方法的,但是显而易见的:任何在 Kotlin 上使用 Mockito 进行单元测试的程序员都会踩坑。

为什么不提供一个专门针对于 Kotlin 场景下的单元测试呢? 于是就有了 ​​mockk​​。

1.2 优势

  • 解决上述出现的问题
  • 支持 Kotlin,包括其语法糖

1.3 存在问题

目前官方文档给出了一些存在的问题:

  • PowerMock 如果需要和 Mockk 一起使用,则需要一个工作区 (​​Github issue​​)
  • Inline 方法不支持 mock。

2. 使用

2.1 导入

testImplementation "io.mockk:mockk:1.11.0"

2.2 一个例子

下面是官方文档的一个简单的示例,这是我们的被测试类:

class Car {
fun drive(direction: Direction): Outcome {
return Outcome.NO
}
}

enum class Direction {
NORTH,
SOUTH,
WEST,
EAST
}

enum class Outcome {
OK,
NO
}

这是我们的测试类:

class CarTest : TestCase() {
fun testDrive() {
// mock car对象
val car = mockk<Car>()

// 设置监听
every { car.drive(Direction.NORTH) } returns Outcome.OK

// 执行
car.drive(Direction.NORTH)

// 验证
verify { car.drive(Direction.NORTH) }

// 双重验证
confirmVerified(car)
}
}

  • 可以看到​​Mockk​​ 使用了 Lambda 语句,这让代码实现变的很美观。
  • 其次​​every{..}​​​ 语句用来设置监听,在​​Mockito​​​ 中,它是​​when​​ ,其实作用是一样的,回调你想要的操作
  • 使用​​verify{..}​​ 进行验证,这是各个测试框架都通用的字段
  • 有个​​confirmVerified​​​ 用来确认你的mock对象有没有被执行,因为前面已经有​​verify​​ 语句了,这里相当于一个二次确认,加不加都没什么关系

mockk框架遵循 mock - 监听 - 执行 - 验证 的流程,所以如果你之前已经学习过 Mockito,那么你将更加容易上手mockk。

2.3 DSL

2.3.1 mock 普通对象

通过语句 ​​mockk<T>(...)​​ 来mock一个对象,例如:

val car = mockk<Car>()

你可以使用 ​​mockk()​​ 来代替任何mock对象,比如说一个参数,下面我们要监听当执行调用某个方法时,返回一个 Car 实例:

every { ... } return  Car()

如果我们不想这样做(因为可能会因为实例化太麻烦),可以这样写:

every { ... } return  mockk()

我们可以在 ​​mockk<T>()​​ 构建时,填入一些参数,它的构造方法可填参数有这些:

inline fun <reified T : Any> mockk(
name: String? = null,
relaxed: Boolean = false,
vararg moreInterfaces: KClass<*>,
relaxUnitFun: Boolean = false,
block: T.() -> Unit = {}
) {....}

简单列下它们的作用:

  • ​name​​ : mock对象的名称
  • ​relaxed​​: 是否对其代码进行依赖,默认为否,这个参数比较关键,后续会更细的讲解一下
  • ​moreInterfaces​​: 让这个mock出来的对象实现这些声明的接口
  • ​relaxUnitFun​​​:和​​relaxed​​ 差不多,但是只针对于 返回值是Unit 的方法, 后续会讲解一下
  • ​block​​​: 该语句块表示你在创建完 mock 对象后的操作,相当于​​.also{ ... }​​ 语句

2.3.2 relaxed 和 relaxUnitFun

在 mock 一个对象时,这两个参数的意义是什么呢? 举个例子,我现在有一个被测类 Car,它依赖于一个 Engine:

class Car(private val engine: Engine) {

fun getSpeed(): Int {
return engine.getSpeed()
}
}

class Engine {
fun getSpeed(): Int {
return calSpeed()
}
private fun calSpeed(): Int {
return 30
}
}

我们要测试 ​​getSpeed()​​,它依赖于 Engine 里的方法,所以我们需要 mockk 一下 Engine,那么写下下面的测试方法:

fun testCar() {
// mock engine对象
val engine = mockk<Engine>()
val car = Car(engine)
// 这里是私有方法设置监听的写法:
every { engine["calSpeed"]() } returns 30
val speed = car.getSpeed()
assertEquals(speed, 30)
}

但是这里我们报了一个错误: ​​io.mockk.MockKException: no answer found for: Engine(#1).getSpeed()​

这是因为mockk是严格去执行每个方法,而 Engine虽然mock了出来,但是mockk并不知道 ​​Engine.getSpeed()​​ 需不需要往下执行,所以它抛出了一个错误。

这个时候,你有两种解决方案。
方案一:将 Engine 的构建从 mock 改成 spy,因为spy可以真实模拟对象行为: ​​​engine = spyk<Engine>()​​​ 方案二:抛弃 calSpeed 方法, 使用 ​​every { engine.getSpeed() } returns 30​

方案三:在 mock Engine 时, 将 ​​relaxed​​​ 置为true, ​​engine = mockk<Engine>(relaxed = true)​​​ 这就是 ​​relaxed​​ 的作用,它真实模拟mock对象的所以方法,产生依赖。

而 ​​relaxedUnitFun​​​ 没有 ​​relaxed​​ 那么厉害去模拟所有方法,仅仅模拟 空返回的方法

2.3.3 使用注解 mock

除了使用 ​​mockk<T>()​​​ mock,我们还可以使用 ​​@Mock​​ 注解来mock:

@MockK // 通过注解mock
lateinit var car1: Car

@RelaxedMockK // 通过注解mock,并设置relaxed
lateinit var car2: Car

@MockK(relaxUnitFun = true) // 通过注解mock,并设置relaxed
lateinit var car3:

然后需要在启动的时候去初始化一下这些注解:

@Before
fun setup() {
MockKAnnotations.init(this, relaxUnitFun = true)
}

2.3.4 every / coEvery

​every{...}​​​ 语句 没有什么好解释的,它就是 Mockito 中的​​when​​,用来监听指定的代码语句,并做出接下来的动作,例如:

  • ​return value​​ 返回某个值
  • ​just Runs​​ 继续执行(仅用于 Unit 方法)
  • ​answer {}​​ 执行某个语句块

因为Kotlin中有 协程 这个特性(本质上是线程),所以单元测试在执行时可能会遇到执行协程中代码的问题,这个时候如果需要监听,则需要使用 ​​coEvery{ ... }​​​ 当然了除了 ​​coEvery{...}​​ , 还有 ​​coVerify{...}​​、 ​​coRun​​、 ​​coAssert​​ 、 ​​coAnswer​​、​​coInvoke​​ 等用于协程中的方法,后面就不再赘述了。

2.3.5 verify

​verify​​ 是用来检查方法是否触发,当然它也很强大,它有许多参数可选,来看看这些参数:

fun verify(
ordering: Ordering = Ordering.UNORDERED,
inverse: Boolean = false,
atLeast: Int = 1,
atMost: Int = Int.MAX_VALUE,
exactly: Int = -1,
timeout: Long = 0,
verifyBlock: MockKVerificationScope.() -> Unit
){}

他们作用如下:

  • ​ordering​​​: 表示​​verify{ .. }​​ 中的内容(下面简称语句块)是按照顺序执行。 默认是无序的
  • ​inverse​​:如果为true,表示语句块中的内容不发生(即方法不执行)
  • ​atLeast​​:语句块中方法最少执行次数
  • ​atMost​​:语句块中方法最多执行次数
  • ​exactly​​:语句块中的方法具体执行次数
  • ​timeout​​:语句块内容执行时间,如果超过该事件,则测试会失败
  • ​verifyBlock​​: Lambda表达式,语句块本身

除了这些,还有别的 verify 语句,方便你使用:

  • ​verifySequence{...}​​:验证代码按顺序执行,而且要每一行的代码都要在语句块中指定出来。
  • ​verifyAll{...}​​:验证代码全部都执行,没有顺序的规定
  • ​verifyOrder{...}​​:验证代码按顺序执行

2.3.6 capture 和 slot

可以使用 ​​slot​​ 来抓取某一个值, 我们来在 Car 和 Engine 加一些方法:

class Car(private val engine: Engine) {
fun setSpeed(s: Int) {
engine.setSpeed(s)
}
}

class Engine {
fun setSpeed(speed: Int) {
}
}

接下来在 ​​Car.speed​​ 中抓取其传参:

fun testCar() {
val engine = mockk<Engine>(relaxed = true)
val car = Car(engine)
// 使用 slot 来准备获取值
val mySlot = slot<Int>()
// 方法调用时, 抓取传参
every { engine.setSpeed(capture(mySlot)) } just Runs

car.setSpeed(8)
// 使用 slot.captured 来获取值
assertEquals(8, mySlot.captured)
}

2.3.7 mock 静态类

和 Mockito 差不多: ​​mockkStatic(StaticClass::class)​

2.3.8 mock Object类

Kotlin 中 Object 类使用较多,而使用 ​​Mockito​​ 时不好对其进行mock,而 mockk 自然是完全支持啦,它通过下面语句mock一个object类:

mockkObject(ObjectClass)

如果你要验证、执行 object类里面的私有方法,你需要在mock的时候指定一个值 ​​recordPrivateCalls​​, 它默认是false:

mockkObject(ObjectClass, recordPrivateCalls = true)

​enum​​ 类也是一样的mock方式

2.3.9 给mock对象设置私有属性

一般属性只分成共有和私有,对于共有来说比较简单,直接set就行了。

而私有属性的设置需要通过反射来实现,在 mockk 中,需要使用 ​​InternalPlatformDsl​​ 这个类:

InternalPlatformDsl.dynamicSetField(engine, "speed", 30)

2.3.10 执行 mock对象私有方法

方法也是分成共有和私有,所以对于共有方法,直接调用就行了。

对于私有方法,也是通过反射来实现,也需要调用 ​​InternalPlatformDsl​​ 这个类:

InternalPlatformDsl.dynamicCall(engine, "calSpeed", arrayOf(), mockk())

传参说明如下:

  1. mock的类
  2. 要调用的方法名
  3. 方法传参,用array集起来
  4. 协程实例,没有的话可以用​​mockk()​​ 来替代

注:普通的mock类是可以可以这样使用的,但是对于 Object 类,需要在mock的时候设置 ​​recordPrivateCalls​​ 为true:

mockkObject(ObjectClass, recordPrivateCalls = true)

这样才能访问、调用object的私有方法

2.3.11 验证mock对象私有方法

验证是放在 ​​verify{...}​​ 中的,也是通过反射的方式来验证:

verify{ mockClass["privateFunName"](arg1, arg2, ...) }

主要分成三个部分:

  1. mock类
  2. 中括号,里面填入双引号+私有方法名
  3. 小括号,里面填入传参,可以使用​​allAny<T>()​​​、​​mockk()​​ … 或你想要的传入的实参

注:mock的object类也需要设置 ​​recordPrivateCalls​​ 为true

3. 小结

  • mockk 是专门使用在kotlin上的单元测试套件,现在已经完全成熟,适用于绝大部分的开发场景中
  • 解决mockito痛点, 在kotlin开发中,可以完全替代mockito和powermockito
  • 更多用法请看下面的官方文档

4. 文章

​​官方文档​​


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