Android提供了一系列強(qiáng)大的測(cè)試工具，它針對(duì)Android的環(huán)境，擴(kuò)展了業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的JUnit測(cè)試框架。盡管你可以使用JUnit測(cè)試Android工程，但Android工具允許你為應(yīng)用程序的各個(gè)方面進(jìn)行更為復(fù)雜的測(cè)試，包括單元層面及框架層面。
Android測(cè)試環(huán)境的主要特征有：
l 可以訪問Android系統(tǒng)對(duì)象。
l Instrumentation框架可以控制和測(cè)試應(yīng)用程序。
l Android系統(tǒng)常用對(duì)象的模擬版本。
l 運(yùn)行單個(gè)test或test suite的工具，帶或不帶Instrumentation。
l 支持以Eclipse的ADT插件和命令行方式管理Test和Test工程。
這篇文章是對(duì)Android測(cè)試環(huán)境和測(cè)試方法的簡要介紹，并假設(shè)你已經(jīng)擁有一定的Android應(yīng)用程序編程及JUnit測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)。
概要
Android
測(cè)試環(huán)境的核心是一個(gè)Instrumentation框架，在這個(gè)框架下，你的測(cè)試應(yīng)用程序可以精確控制應(yīng)用程序。使用Instrumentation，
你可以在主程序啟動(dòng)之前，創(chuàng)建模擬的系統(tǒng)對(duì)象，如Context；控制應(yīng)用程序的多個(gè)生命周期；發(fā)送UI事件給應(yīng)用程序；在執(zhí)行期間檢查程序狀態(tài)。
Instrumentation框架通過將主程序和測(cè)試程序運(yùn)行在同一個(gè)進(jìn)程來實(shí)現(xiàn)這些功能。
通過在測(cè)試工程的manifest文件中添
加<instrumentation>元素來指定要測(cè)試的應(yīng)用程序。這個(gè)元素的特性指明了要測(cè)試的應(yīng)用程序包名，以及告訴Android如何
運(yùn)行測(cè)試程序。在Inustrumentation TestRunner章節(jié)有更多的細(xì)節(jié)描述。
下面的圖片概要的描述了Android的測(cè)試環(huán)境：
在
Android中，測(cè)試程序也是Android程序，因此，它和被測(cè)試程序的書寫方式有很多相同的地方。SDK工具能幫助你同時(shí)創(chuàng)建主程序工程及它的測(cè)試
工程。你可以通過Eclipse的ADT插件或者命令行來運(yùn)行Android測(cè)試。Eclipse的ADT提供了大量的工具來創(chuàng)建測(cè)試用例，運(yùn)行以及查看
結(jié)果。
Testing API
Android提供了基于JUnit測(cè)試框架的測(cè)試API來書寫測(cè)試用例和測(cè)試程序。另外，Android還提供了強(qiáng)大的Instrumentation框架，允許測(cè)試用例訪問程序的狀態(tài)及運(yùn)行時(shí)對(duì)象。
下面的章節(jié)描述了Android中可利用的主要測(cè)試API。
JUnit TestCase類
繼
承自JUnit的TestCase，不能使用Instrumentation框架。但這些類包含訪問系統(tǒng)對(duì)象（如Context）的方法。使用
Context，你可以瀏覽資源，文件，數(shù)據(jù)庫等等。基類是AndroidTestCase，一般常見的是它的子類，和特定組件關(guān)聯(lián)。
子類有：
l ApplicationTestCase——測(cè)試整個(gè)應(yīng)用程序的類。它允許你注入一個(gè)模擬的Context到應(yīng)用程序中，在應(yīng)用程序啟動(dòng)之前初始化測(cè)試參數(shù)，并在應(yīng)用程序結(jié)束之后銷毀之前檢查應(yīng)用程序。
l ProviderTestCase2——測(cè)試單個(gè)ContentProvider的類。因?yàn)樗笫褂肕ockContentResolver，并注入一個(gè)IsolatedContext，因此Provider的測(cè)試是與OS孤立的。
l ServiceTestCase——測(cè)試單個(gè)Service的類。你可以注入一個(gè)模擬的Context或模擬的Application（或者兩者），或者讓Android為你提供Context和MockApplication。
Instrumentation TestCase類
繼
承自JUnit
TestCase類，并可以使用Instrumentation框架，用于測(cè)試Activity。使用Instrumentation，Android可
以向程序發(fā)送事件來自動(dòng)進(jìn)行UI測(cè)試，并可以精確控制Activity的啟動(dòng)，監(jiān)測(cè)Activity生命周期的狀態(tài)。
基類是InstrumentationTestCase。它的所有子類都能發(fā)送按鍵或觸摸事件給UI。子類還可以注入一個(gè)模擬的Intent。
子類有：
l ActivityTestCase——Activity測(cè)試類的基類。
l SingleLaunchActivityTestCase——測(cè)試單個(gè)Activity的類。它能觸發(fā)一次setup()和tearDown()，而不是每個(gè)方法調(diào)用時(shí)都觸發(fā)。如果你的測(cè)試方法都是針對(duì)同一個(gè)Activity的話，那就使用它吧。
l SyncBaseInstrumentation——測(cè)試Content Provider同步性的類。它使用Instrumentation在啟動(dòng)測(cè)試同步性之前取消已經(jīng)存在的同步對(duì)象。
l ActivityUnitTestCase——對(duì)單個(gè)Activity進(jìn)行單一測(cè)試的類。使用它，你可以注入模擬的Context或Application，或者兩者。它用于對(duì)Activity進(jìn)行單元測(cè)試。
不同于其它的Instrumentation類，這個(gè)測(cè)試類不能注入模擬的Intent。
l
ActivityInstrumentationTestCase2——在正常的系統(tǒng)環(huán)境中測(cè)試單個(gè)Activity的類。你不能注入一個(gè)模擬的
Context，但你可以注入一個(gè)模擬的Intent。另外，你還可以在UI線程（應(yīng)用程序的主線程）運(yùn)行測(cè)試方法，并且可以給應(yīng)用程序UI發(fā)送按鍵及觸
摸事件。
Assert類
Android還繼承了JUnit的Assert類，其中，有兩個(gè)子類，MoreAsserts和ViewAsserts：
l MoreAsserts類包含更多強(qiáng)大的斷言方法，如assertContainsRegex(String, String)，可以作正則表達(dá)式的匹配。
l
ViewAsserts類包含關(guān)于Android View的有用斷言方法，如assertHasScreenCoordinates(View,
View, int, int)，可以測(cè)試View在可視區(qū)域的特定X、Y位置。這些Assert簡化了UI中幾何圖形和對(duì)齊方式的測(cè)試。
Mock對(duì)象類
Android
有一些類可以方便的創(chuàng)建模擬的系統(tǒng)對(duì)象，如Application，Context，Content
Resolver和Resource。Android還在一些測(cè)試類中提供了一些方法來創(chuàng)建模擬的Intent。因?yàn)檫@些模擬的對(duì)象比實(shí)際對(duì)象更容易使
用，因此，使用它們能簡化依賴注入。你可以在android.test和android.test.mock中找到這些類。
它們是：
l IsolatedContext——模擬一個(gè)Context，這樣應(yīng)用程序可以孤立運(yùn)行。與此同時(shí)，還有大量的代碼幫助我們完成與Context的通信。這個(gè)類在單元測(cè)試時(shí)很有用。
l RenamingDelegatingContext——當(dāng)修改默認(rèn)的文件和數(shù)據(jù)庫名時(shí)，可以委托大多數(shù)的函數(shù)到一個(gè)存在的、常規(guī)的Context上。使用這個(gè)類來測(cè)試文件和數(shù)據(jù)庫與正常的系統(tǒng)Context之間的操作。
l
MockApplication,MockContentResolver,MockContext,MockDialogInterface,MockPackageManager,MockResources
——?jiǎng)?chuàng)建模擬的系統(tǒng)對(duì)象的類。它們只暴露那些對(duì)對(duì)象的管理有用的方法。這些方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)只是拋出異常。你需要繼承這些類并重寫這些方法。
Instrumentation TestRunner
Android
提供了自定義的運(yùn)行測(cè)試用例的類，叫做InstrumentationTestRunner。這個(gè)類控制應(yīng)用程序處于測(cè)試環(huán)境中，在同一個(gè)進(jìn)程中運(yùn)行測(cè)試
程序和主程序，并且將測(cè)試結(jié)果輸出到合適的地方。IntrumentationTestRunner在運(yùn)行時(shí)對(duì)整個(gè)測(cè)試環(huán)境的控制能力的關(guān)鍵是使用
Instrumentation。注意，如果你的測(cè)試類不使用Instrumentation的話，你也可以使用這個(gè)TestRunner。
當(dāng)
你運(yùn)行一個(gè)測(cè)試程序時(shí)，首先會(huì)運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)工具叫做Activity Manager。Activity
Manager使用Instrumentation框架來啟動(dòng)和控制TestRunner，這個(gè)TestRunner反過來又使用
Intrumentation來關(guān)閉任何主程序的實(shí)例，然后啟動(dòng)測(cè)試程序及主程序（同一個(gè)進(jìn)程中）。這就能確保測(cè)試程序與主程序間的直接交互。
在測(cè)試環(huán)境中工作
對(duì)Android程序的測(cè)試都包含在一個(gè)測(cè)試程序里，它本身也是一個(gè)Android應(yīng)用程序。測(cè)試程序以單獨(dú)的Android工程存在，與正常的Android程序有著相同的文件和文件夾。測(cè)試工程通過在manifest文件中指定要測(cè)試的應(yīng)用程序。
每個(gè)測(cè)試程序包含一個(gè)或多個(gè)針對(duì)特定類型組件的測(cè)試用例。測(cè)試用例里定義了測(cè)試應(yīng)用程序某些部分的測(cè)試方法。當(dāng)你運(yùn)行測(cè)試程序，Android會(huì)在相同進(jìn)程里加載主程序，然后觸發(fā)每個(gè)測(cè)試用例里的測(cè)試方法。
測(cè)試工程
為了開始對(duì)一個(gè)Android程序測(cè)試，你需要使用Android工具創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試工程。工具會(huì)創(chuàng)建工程文件夾、文件和所需的子文件夾。工具還會(huì)創(chuàng)建一個(gè)manifest文件，指定被測(cè)試的應(yīng)用程序。
測(cè)試用例
一個(gè)測(cè)試程序包含一個(gè)或多個(gè)測(cè)試用例，它們都繼承自Android TestCase類。選擇一個(gè)測(cè)試用例類取決于你要測(cè)試的Android組件的類型以及你要做什么樣的測(cè)試。一個(gè)測(cè)試程序可以測(cè)試不同的組件，但每個(gè)測(cè)試用例類設(shè)計(jì)時(shí)只能測(cè)試單一類型的組件。
一
些Android組件有多個(gè)關(guān)聯(lián)的測(cè)試用例類。在這種情況下，在可選擇的類間，你需要判斷你要進(jìn)行的測(cè)試類型。例如，對(duì)于Activity來說，你有兩個(gè)
選擇，ActivityInstrumentationTestCase2和ActivityUnitTestCase。
ActivityInstrumentationTestCase2設(shè)計(jì)用于進(jìn)行一些功能性的測(cè)試，因此，它在一個(gè)正常的系統(tǒng)環(huán)境中測(cè)試Activity。你可以注入模擬的Intent，但不能是模擬的Context。一般來說，你不能模擬Activity間的依賴關(guān)系。
相比而言，ActivityUnitTestCase設(shè)計(jì)用于單元測(cè)試，因此，它在一個(gè)孤立的系統(tǒng)環(huán)境中測(cè)試Activity。換句話說，當(dāng)你使用這個(gè)測(cè)試類時(shí)，Activity不能與其它Activity交互。
作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則，如果你想測(cè)試Activity與Android的交互的話，使用ActivityInstrumentationTestCase2。如果你想對(duì)一個(gè)Activity做回歸測(cè)試的話，使用ActivityUnitTestCase。
測(cè)試方法
每
個(gè)測(cè)試用例類提供了可以建立測(cè)試環(huán)境和控制應(yīng)用程序的方法。例如，所有的測(cè)試用例類都提供了JUnit的setUp()方法來搭建測(cè)試環(huán)境。另外，你可以
添加方法來定義單獨(dú)的測(cè)試。當(dāng)你運(yùn)行測(cè)試程序時(shí)，每個(gè)添加的方法都會(huì)運(yùn)行一次。如果你重寫了setUp()方法，它會(huì)在每個(gè)方法運(yùn)行前運(yùn)行。相似
的，tearDown()方法會(huì)在每個(gè)方法之后運(yùn)行。
測(cè)試用例類提供了大量的對(duì)組件啟動(dòng)和停止控制的方法。由于這個(gè)原因，在運(yùn)行測(cè)試之
前，你需要明確告訴Android啟動(dòng)一個(gè)組件。例如，你可以使用getActivity()來啟動(dòng)一個(gè)Activity。在整個(gè)測(cè)試用例期間，你只能調(diào)
用這個(gè)方法一次，或者每個(gè)測(cè)試方法一次。甚至你可以在單個(gè)測(cè)試方法中，調(diào)用它的finishing()來銷毀Activity，然后再調(diào)用
getActivity()重新啟動(dòng)一個(gè)。
運(yùn)行測(cè)試并查看結(jié)果
編譯完測(cè)試工程后，你就可以使用系統(tǒng)工具Activity
Manager來運(yùn)行測(cè)試程序。你給Activity
Manager提供了TestRunner的名（一般是InstrumentationTestRunner，在程序中指定）；名包括被測(cè)試程序的包名和
TestRunner的名。Activity
Manager加載并啟動(dòng)你的測(cè)試程序，殺死主程序的任何實(shí)例，然后在測(cè)試程序的同一個(gè)進(jìn)程里加載主程序，然后傳遞測(cè)試程序的第一個(gè)測(cè)試用例。這個(gè)時(shí)
候，TestRunner會(huì)接管這些測(cè)試用例，運(yùn)行里面的每個(gè)測(cè)試方法，直到所有的方法運(yùn)行結(jié)束。
如果你使用Eclipse，結(jié)果會(huì)在JUnit的面板中顯示。如果你使用命令行，將輸出到STDOUT上。
測(cè)試什么？
除了一些功能測(cè)試外，這里還有一些你應(yīng)該考慮測(cè)試的內(nèi)容：
l
Activity生命周期事件：你應(yīng)該測(cè)試Activity處理生命周期事件的正確性。例如，一個(gè)Activity應(yīng)該在pause或destroy事件
時(shí)保存它的狀態(tài)。記住一點(diǎn)的是屏幕方向的改變也會(huì)引發(fā)當(dāng)前Activity銷毀，因此，你需要測(cè)試這種偶然情況確保不會(huì)丟失應(yīng)用程序狀態(tài)。
l 數(shù)據(jù)庫操作：你應(yīng)該確保數(shù)據(jù)庫操作能正確處理應(yīng)用程序狀態(tài)的變化。使用android.test.mock中的模擬對(duì)象。
l 屏幕大小和分辨率：在發(fā)布程序之前，確保在所有要運(yùn)行的屏幕大小和分辨率上測(cè)試通過。你可以使用AVD來測(cè)試，或者使用真實(shí)的目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。
附加：UI測(cè)試
接下來的章節(jié)為應(yīng)用程序UI的測(cè)試提供了一些提示，特別是幫助你在UI線程里處理動(dòng)作，觸屏和按鍵事件，和鎖屏。
UI線程中測(cè)試
Activity運(yùn)行在程序的UI線程里。一旦UI初始化后，例如在Activity的onCreate()方法后，所有與UI的交互都必須運(yùn)行在UI線程里。當(dāng)你正常運(yùn)行程序時(shí)，它有權(quán)限可以訪問這個(gè)線程，并且不會(huì)出現(xiàn)什么特別的事情。
當(dāng)
你運(yùn)行測(cè)試程序時(shí)，這一點(diǎn)發(fā)生了變化。在帶有instrumentation的類里，你可以觸發(fā)方法在UI線程里運(yùn)行。其它的測(cè)試用例類不允許這么做。為
了一個(gè)完整的測(cè)試方法都在UI線程里運(yùn)行，你可以使用@UIThreadTest來聲明線程。注意，這將會(huì)在UI線程里運(yùn)行方法里所有的語句。不與UI交
互的方法不允許這么做；例如，你不能觸發(fā)Instrumentation.waitForIdleSync()。
如果讓方法中的一部分代碼運(yùn)行在UI線程的話，創(chuàng)建一個(gè)匿名的Runnable對(duì)象，把代碼放到run()方法中，然后把這個(gè)對(duì)象傳遞給appActivity.runOnUiThread()，在這里，appActivity就是你要測(cè)試的app對(duì)象。
例如，下面的代碼實(shí)例化了一個(gè)要測(cè)試的Activity，為Spinner請(qǐng)求焦點(diǎn)，然后發(fā)送一個(gè)按鍵給它。注意：waitForIdleSync和sendKeys不允許在UI線程里運(yùn)行：
private MyActivity mActivity; // MyActivity is the class name of the app under test
private Spinner mSpinner;
...
protected void setUp() throws Exception {
super.setUp();
mInstrumentation = getInstrumentation();
mActivity = getActivity(); // get a references to the app under test
/*
* Get a reference to the main widget of the app under test, a Spinner
*/
mSpinner = (Spinner) mActivity.findViewById(com.android.demo.myactivity.R.id.Spinner01);
...
public void aTest() {
/*
* request focus for the Spinner, so that the test can send key events to it
* This request must be run on the UI thread. To do this, use the runOnUiThread method
* and pass it a Runnable that contains a call to requestFocus on the Spinner.
*/
mActivity.runOnUiThread(new Runnable() {
public void run() {
mSpinner.requestFocus();
}
});
mInstrumentation.waitForIdleSync();
this.sendKeys(KeyEvent.KEYCODE_DPAD_CENTER);
關(guān)閉觸屏模式
為了控制從測(cè)試程序中發(fā)送給模擬器或設(shè)備的按鍵事件，你必須關(guān)閉觸屏模式。如果你不這么做，按鍵事件將被忽略。
關(guān)
閉觸摸模式，你需要在調(diào)用getActivity()啟動(dòng)Activity之前調(diào)用
ActivityInstrumentationTestCase2.setActivityTouchMode(false)。你必須在非UI線程中運(yùn)
行這個(gè)調(diào)用。基于這個(gè)原因，你不能在聲明有@UIThread的測(cè)試方法調(diào)用?？梢栽趕etUp()中調(diào)用。
模擬器或設(shè)備的解鎖
你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果模擬器或設(shè)備的鍵盤保護(hù)模式使得HOME畫面不可用時(shí)，UI測(cè)試不能正常工作。這是因?yàn)閼?yīng)用程序不能接收sendKeys()的事件。避免這種情況最好的方式是在啟動(dòng)模擬器或設(shè)備時(shí)關(guān)閉鍵盤保護(hù)模式。
你還可以顯式地關(guān)閉鍵盤保護(hù)。這需要在manifest文件中添加一個(gè)權(quán)限，然后就能在程序中關(guān)閉鍵盤保護(hù)。注意，你必須在發(fā)布程序之前移除這個(gè)，或者在發(fā)布的程序中禁用這個(gè)功能。
在<manifest>
元素下添加<uses-permission
android:name=”androd.permission.DISABLE_KEYGUARD”/>。為了關(guān)閉鍵盤保護(hù)，在你測(cè)試的
Activity的onCreate()方法中添加以下代碼：
mKeyGuardManager = (KeyguardManager)getSystemService(KEYGUARD_SERVICE);
mLock = mKeyGuardManager.newKeyguardLock("activity_classname");
mLock.disableKeyguard();
這里，activity_classname是Activity的類名。
