iOS 单元测试之XCTest详解

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前言：测试是一个好的App不可缺少的部分。每一个App都是由一个个小的功能组合到一起的。而这些小的功能又是由一个个函数或者说算法组合到一起的。单元测试就是对这些小的功能或者函数进行测试，良好的单元测试会让代码的健壮性提高很多。XCTest就是XCode为我们提供的一个框架，它提供了各个层次的测试。

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XCTestCase

每个XCode创建iOS的工程中都有一个叫做”工程名Tests”的分组，这个分组里就是XCTestCase的子类，XCTest中的测试类都是继承自XCTestCase。 
例如新建一个工程，命名为Demo，就能看到如图 
 
看一下这个自动创建的文件里都包含了哪些内容

#import <UIKit/UIKit.h>
#import <XCTest/XCTest.h>

@interface DemoTests : XCTestCase

@end

@implementation DemoTests

- (void)setUp {
    [super setUp];
    // Put setup code here. This method is called before the invocation of each test method in the class.
}

- (void)tearDown {
    // Put teardown code here. This method is called after the invocation of each test method in the class.
    [super tearDown];
}

- (void)testExample {
    // This is an example of a functional test case.
    XCTAssert(YES, @"Pass");
}

- (void)testPerformanceExample {
    // This is an example of a performance test case.
    [self measureBlock:^{
        // Put the code you want to measure the time of here.
    }];
}

@end

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测试用例的命名

XCTest中所有的测试用例的命名都是以test开头的。例如上文中的

- (void)testExample {
    // This is an example of a functional test case.
    XCTAssert(YES, @"Pass");
}

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setUp和tearDown

Setup是在所有测试用例运行之前运行的函数，在这个测试用例里进行一些通用的初始化工作

tearDown是在所有的测试用例都执行完毕后执行的

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XCode的测试用例导航

测试用例的导航如图，在测试用例的导航里，我们可以运行一组测试用例，也可以运行一个单独的测试用例 

可以鼠标右键来新建一组测试用例。 

也可以为测试用例添加失败断点来方便我们调试 

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查看测试结果

通过测试导航栏可以查看到测试结果

通过Report导航栏可以看到更详细的测试结果

点击测试用例后面的箭头，可以跳转到测试用例的代码。

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普通方法测试

例如，新建一个类命名为Model，他有这个方法用来生成10以内的随机数。

-(NSInteger)randomLessThanTen{
    return arc4random()%10;
}

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于是，测试方法为

-(void)testModelFunc_randomLessThanTen{
    Model * model = [[Model alloc] init];
    NSInteger num = [model randomLessThanTen];
    XCTAssert(num<10,@"num should less than 10");
}

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我们点击如图的左边图标单独运行这个测试用例，当然也可以在上文我提到的导航栏里单独运行。 

然后会看到输出表示这个测试用例通过

Test Suite 'Selected tests' started at 2015-06-28 05:24:56 +0000
Test Suite 'DemoTests.xctest' started at 2015-06-28 05:24:56 +0000
Test Suite 'DemoTests' started at 2015-06-28 05:24:56 +0000
Test Case '-[DemoTests testModelFunc_randomLessThanTen]' started.
Test Case '-[DemoTests testModelFunc_randomLessThanTen]' passed (0.000 seconds).
Test Suite 'DemoTests' passed at 2015-06-28 05:24:56 +0000.
     Executed 1 test, with 0 failures (0 unexpected) in 0.000 (0.001) seconds
Test Suite 'DemoTests.xctest' passed at 2015-06-28 05:24:56 +0000.
     Executed 1 test, with 0 failures (0 unexpected) in 0.000 (0.001) seconds
Test Suite 'Selected tests' passed at 2015-06-28 05:24:56 +0000.

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常用断言

如何判断一个测试用例成功或者失败呢？XCTest使用断言来实现。 
最基本的断言 
表示如果expression满足，则测试通过，否则对应format的错误。

XCTAssert(expression, format...)

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还有一个用来直接Fail的断言

XCTFail(format...)

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其他一些常用的断言：

XCTAssertTrue(expression, format...)
XCTAssertFalse(expression, format...)
XCTAssertEqual(expression1, expression2, format...)
XCTAssertNotEqual(expression1, expression2, format...)
XCTAssertEqualWithAccuracy(expression1, expression2, accuracy, format...)
XCTAssertNotEqualWithAccuracy(expression1, expression2, accuracy, format...)
XCTAssertNil(expression, format...)
XCTAssertNotNil(expression, format...)

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性能测试

所谓性能测试，主要就是评估一段代码的运行时间，XCTest的性能的测试利用如下格式

对于性能测试，每一个测试用例每次会运行10次。

- (void)testPerformanceExample {
    // This is an example of a performance test case.
    [self measureBlock:^{
        // Put the code you want to measure the time of here.
    }];
}

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例如，我要评估一段代码，循环打印NSLog 10000次。 
这段代码如下，这段代码我放在UIImage的类别里。

- (void)testPerformanceExample {
    // This is an example of a performance test case.
    [self measureBlock:^{
        for (NSInteger index = 0; index < 10000; index ++) {
            NSLog(@"%ld",index);
        }
        // Put the code you want to measure the time of here.
    }];
}

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我们都知道，测试要么成功，要么失败，那么就引入了一个关键的问题

• 性能测试的时候，如何判一个性能测试case是成功还是失败呢？

我们先通过上文的方式，只运行一次这个测试用例。然后看看结果和输出（这个测试用例跑的很慢，别着急）

Test Case '-[ModelTests testPerformanceExample]' failed (37.432 seconds).
Test Suite 'ModelTests' failed at 2017-02-19 09:57:26.210.
     Executed 1 test, with 1 failure (0 unexpected) in 37.432 (37.433) seconds
Test Suite 'ToDoTests.xctest' failed at 2017-02-19 09:57:26.211.
     Executed 1 test, with 1 failure (0 unexpected) in 37.432 (37.434) seconds
Test Suite 'Selected tests' failed at 2017-02-19 09:57:26.211.
     Executed 1 test, with 1 failure (0 unexpected) in 37.432 (37.437) seconds

Test session log:
    /Users/hl/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ToDo-bbcdkwvzbmyznocgystdcavfakca/Logs/Test/98E0FA82-BACC-4361-AF39-E0734F73A545/Session-ToDoTests-2017-02-19_095641-jm2eKF.log

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然后，你会发现测试失败了！这是因为我们没有给性能测试一个参考时间。 
我们点击图中的的第二个叉箭头

然后，看到如图 

我们来看看这几个参数都是啥意思：

• Baseline 计算标准差的参考值
• MAX STDD 最大允许的标准差
• 底部点击1，2…10可以看到每次运行的结果。

点击Edit，我们点击Average的右边的Accept，来让本次运行的平均值设置为baseline，然后然后MAX STDD改为40%。再运行这个测试用例，你会发现测试成功了。

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异步测试

异步测试的逻辑如下，首先定义一个或者多个XCTestExpectation，表示异步测试想要的结果。然后设置timeout，表示异步测试最多可以执行的时间。最后，在异步的代码完成的最后，调用fullfill来通知异步测试满足条件。

- (void)testAsyncFunction{
    XCTestExpectation * expectation = [self expectationWithDescription:@"Just a demo expectation,should pass"];
    //Async function when finished call [expectation fullfill]
    [self waitForExpectationsWithTimeout:10 handler:^(NSError *error) {
        //Do something when time out
    }];
}

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举例

- (void)testAsyncFunction{
    XCTestExpectation * expectation = [self expectationWithDescription:@"Just a demo expectation,should pass"];
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        sleep(1);
        NSLog(@"Async test");
        XCTAssert(YES,"should pass");
        [expectation fulfill];
    });
    [self waitForExpectationsWithTimeout:10 handler:^(NSError *error) {
        //Do something when time out
    }];
}

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测试结果

Test Suite 'Selected tests' started at 2015-06-28 05:49:43 +0000
Test Suite 'DemoTests.xctest' started at 2015-06-28 05:49:43 +0000
Test Suite 'DemoTests' started at 2015-06-28 05:49:43 +0000
Test Case '-[DemoTests testAsyncFunction]' started.
2015-06-28 13:49:44.920 Demo[2157:145428] Async test
Test Case '-[DemoTests testAsyncFunction]' passed (1.006 seconds).
Test Suite 'DemoTests' passed at 2015-06-28 05:49:44 +0000.
     Executed 1 test, with 0 failures (0 unexpected) in 1.006 (1.007) seconds
Test Suite 'DemoTests.xctest' passed at 2015-06-28 05:49:44 +0000.
     Executed 1 test, with 0 failures (0 unexpected) in 1.006 (1.009) seconds
Test Suite 'Selected tests' passed at 2015-06-28 05:49:44 +0000.

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代码覆盖率

选择Target，然后选择Test模块，然后勾选Gather coverage data

然后，在report模块中，就能看到每一个.m文件的代码覆盖情况了。

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后续：

更新：2017.02.19 增加代码覆盖率，对性能测试进行详细的讲解。

计划下一篇会讲解Mock 测试以及一些常用的Mock小工具。