Kotlin 写 Android 单元测试系列：
Kotlin 写 Android 单元测试（一），单元测试是什么以及为什么需要
Kotlin 写 Android 单元测试（二），JUnit 4 测试框架和 kotlin.test 库的使用
Kotlin 写 Android 单元测试（三），Mockito mocking 框架的使用
Kotlin 写 Android 单元测试（四），Robolectric 在 JVM 上测试安卓相关代码
通过前面几篇文章，我们知道可以使用 JUnit 4 和 Mockito 测试框架来测试纯 Java 业务逻辑，但是无法在 JVM 上测试 Android 相关代码。因为 Android 代码需要运行在 Android 平台的虚拟机 Dalvik 或 ART 上，不能直接在 Java 虚拟机（JVM）上直接运行。而我们用 Android Studio 编写 Android 代码时只需要下载 JDK 和 Android SDK，在项目的External Libraries可以看到编译所需要的 Android API，实际上就是 android.jar，这样 Android 代码就能正常开发编译了。
但是 android.jar 里的类只是个壳，里面的方法都是throw RuntimeException("stub!!");，所以在 Android Studio 中可以正常开发编译，但是在 JDK 中 JVM 下运行的话会抛 RuntimeException。我们的 app 代码能在 Dalvik 或 ART 上运行，可以运行是因为它们把 android.jar 里面替换为 Android 的系统实现，所以才能正常运行。
这种情况如何做 Android 代码的单元测试呢？一种方式是使用 Android 官方提供的 Instrumentation 框架，不过测试代码还是不能在 JVM 上运行，只能在模拟器或者真机上运行，这种方式相当于编一个测试版的 apk，传到模拟器或者真机上再运行，显然速度不可能快，不方便做单元测试。那有没有什么方式可以直接 Android Studio 的开发环境 JVM 中运行 Android 代码呢，Robolectric 框架就可以解决这个问题。
本文是基于 Robolectric 3.5.1，Android Studio 3.0 环境
1. Robolectric
Robolectric 重新实现了 android.jar，使得 Android 相关的测试代码都可以直接在 JVM 上运行。对于 Android 中的类XXX，它们都实现了ShadowXXX，例如 ShadowActivity、ShadowView 等，在调用 Activity 代码，Robolectric 会拦截并实际上调用 ShadowActivity 的同名方法。而且 Robolectric 还处理了布局加载、资源加载等 Android 运行需要的东西，可以在 JVM 中测试 Android 代码在真机上运行的样子。
1.1 Gradle 引入
testImplementation 'junit:junit:4.12'
testImplementation 'org.robolectric:robolectric:3.5.1'
// 如果用到 multidex 和 support-v4 包的话，还需要引入 robolectric 对应的模块
testImplementation 'org.robolectric:shadows-multidex:3.5.1'
testImplementation 'org.robolectric:shadows-supportv4:3.5.1'
android {
testOptions {
unitTests {
includeAndroidResources = true
}
}
}
注意：Robolectric 3.3 以上的版本都需要 Android Studio 的版本在 3.0 以上。
如果是 Linux 或者 Mac 用户，还需要在 Run -> Edit Configuration... 的窗口中，在左侧边栏选择 Defaults -> Android JUnit，然后将右侧的 working directory 值改为$MODULE_DIR$。
1.2 测试实例
下面这个 Activity 点击按钮后会跳转到登录页。
class WelcomeActivity : Activity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.welcome_activity)
findViewById(R.id.login).setOnClickListener { startActivity(Intent(this, LoginActivity::class.java)) }
}
}
再看下测试代码：
@RunWith(RobolectricTestRunner::class)
class WelcomeActivityTest {
@Test
fun clickLogin() {
val activity = Robolectric.setupActivity(WelcomeActivity::class.java)
activity.findViewById(R.id.login).performClick()
val expectedIntent = Intent(activity, LoginActivity::class.java)
val actualIntent = ShadowApplication.getInstance().nextStartedActivity
assertEquals(expectedIntent.component, actualIntent.component)
}
}
上面测试代码中@RunWith(RobolectricTestRunner::class)保证 Robolectric 框架生效，这样才能在调用 Android 代码时转到 Robolectric 的 Shadow 实现。而且 Robolectric 会在测试框架执行一开始创建 application 实例，在 AndroidManifest.xml 中定义的 Application 类也会被反射创建实例，并执行 onCreate 生命周期。
ShadowApplication.getInstance().nextStartedActivity 是 Robolectric 提供方便测试的方法，可以获取最近一个启动的 Activity 的 Intent。
1.3 测试版的 Application
Robolectric 会自动识别出 AndroidManifest.xml 中定义的 Application 类，并且初始化，但是我们在做单元测试的时候，只需要测试项目代码的逻辑，不测试第三方库，例如网络请求、图片加载、数据库读写。我们测试的是调用第三方库时，所传递的参数是否符合预期，所以不需要初始化第三方库，而且 Robolectric 不支持加载第三方 native 库。
写单元测试时，有时需要使用 Mockito 框架 Mock 出一些对象，如果使用 Dagger 2 依赖注入框架的话，最好直接把 Module 里的依赖对象换成 Mock 对象，这时就需要改写 Application 的初始化逻辑。
值得庆幸的是，Robolectric 支持测试版的 Application，方法也很简单，所以可以用测试版的 Application 来修改初始化逻辑。如果在 AndroidManifest.xml 中定义的为 MyApplication，那么在测试文件下，同样包名，新建一个加上Test前缀的 Application 即可：
class TestMyApplication : MyApplication(), TestLifecycleApplication {
override fun onCreate() {
...
}
override fun beforeTest(method: Method) {
}
override fun prepareTest(test: Any) {
}
override fun afterTest(method: Method) {
}
}
这样 Robolectric 就好创建 TestMyApplication 实例作为应用的 Application。
2. 小结
总的来说，Robolectric 让我们很方便地测试 Android 相关代码，不过在一开始时使用时会遇到一些问题，坚持一下就过去了。使用过程中遇到什么问题，可以在网络下搜索下，或者断点看源码，当然可以在文章下面留言。我在使用过程就遇到一个问题：Application 实例创建后，Robolectric 会先注册广播监听器，然后在调用 Application 的 onCreate 方法，因为项目中的广播监听器初始化时用到了 onCreate 执行后才会生成的属性，结果就抛出空异常。
到目前为主，已经介绍了大体上在 Kotlin 下写 Android 单元测试需要用到的 JUnit、Mockito、Roblectric 测试框架，之后会写一些实际项目过程中单元测试的常见问题的解决方案。
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