Android 进行单元测试难在哪-part3

原文链接 : HOW TO MAKE OUR ANDROID APPS UNIT TESTABLE (PT. 1)

在 Android 应用中进行单元测试很困难，有时候甚至是不可能的。在之前的两篇博文中，我已经向大家解释了在 Android 中进行单元测试如此困难的原因。而上一篇博文我们通过分析得到的结论是：正是 Google 官方所提倡的应用架构方式使得在 Android 中进行单元测试变成一场灾难。因为在官方提倡的架构方式中，Google 似乎希望我们将业务逻辑都放在应用的组件类中（例如：Activity，Fragment，Service，等等……）。而这种开发方式也是我们一直以来使用的开发模板。

在这篇博文中，我列举出几种架构 Android 应用的方法，使用这些方法进行开发能让单元测试变得轻松些。但正如我在序中所说，我最推崇的办法始终是 Square 在他们的应用中抛弃 Fragment 所用的通用方法。因为这个方法是由 Square 中的 Android 开发工程师想出来的，所以我会在接下来的博文中将这个办法叫作“Square 大法”。

Square 大法的核心思想是：把应用组件类中的业务逻辑全部移除（例如：Activity，Fragment，Service，等等……），并且把业务逻辑转移到业务对象，而这些业务对象都是被依赖注入的纯 Java 对象，以及与 Android 无关的接口在此的 Android 特定实现。如果我们在开发应用的时候使用 Square 大法，那进行单元测试就简单多了。在这篇博文中，我会解释 Square 大法是如何帮助我们重构 UI 无关的应用组件（例如我们在之前的博文中讨论的 SessionCalendarService），并让对它进行单元测试变得容易许多。

用 Square 大法重构 UI 无关的应用组件

用 Square 大法重构类似于 Service，ContentProvider，BroadcastReceiver这样的 UI 无关的应用组件相对来说比较容易。我再说一次我们要做的事情吧：把在这些类中的业务逻辑移除，并把它们放到业务对象中。

由于“业务逻辑”是很容易有歧义的词语，我来解释下我使用“业务逻辑”这个词时，它所代表的含义吧。当我提到“业务逻辑”，它的含义和维基百科上的解释是一致的：程序中根据现实世界中的规则用于决定数据将如何被创建，展示，储存和修改的那部分代码。那么现在我们就可以就“业务逻辑”这个词的含义达成共识了，那就来看看 Square 大法到底是啥吧。

我们先来看看怎么用 Square 大法实现我在之前的博文中介绍的 SessionCalendarService 吧，具体代码如下：

/**
 * Background {@link android.app.Service} that adds or removes session Calendar events through
 * the {@link CalendarContract} API available in Android 4.0 or above.
 */
public class SessionCalendarService extends IntentService {
    private static final String TAG = makeLogTag(SessionCalendarService.class);

    //...

    public SessionCalendarService() {
        super(TAG);
    }

    @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
        final String action = intent.getAction();
        Log.d(TAG, "Received intent: " + action);

        final ContentResolver resolver = getContentResolver();

        boolean isAddEvent = false;

        if (ACTION_ADD_SESSION_CALENDAR.equals(action)) {
            isAddEvent = true;

        } else if (ACTION_REMOVE_SESSION_CALENDAR.equals(action)) {
            isAddEvent = false;

        } else if (ACTION_UPDATE_ALL_SESSIONS_CALENDAR.equals(action) &&
                PrefUtils.shouldSyncCalendar(this)) {
            try {
                getContentResolver().applyBatch(CalendarContract.AUTHORITY,
                        processAllSessionsCalendar(resolver, getCalendarId(intent)));
                sendBroadcast(new Intent(
                        SessionCalendarService.ACTION_UPDATE_ALL_SESSIONS_CALENDAR_COMPLETED));
            } catch (RemoteException e) {
                LOGE(TAG, "Error adding all sessions to Google Calendar", e);
            } catch (OperationApplicationException e) {
                LOGE(TAG, "Error adding all sessions to Google Calendar", e);
            }

        } else if (ACTION_CLEAR_ALL_SESSIONS_CALENDAR.equals(action)) {
            try {
                getContentResolver().applyBatch(CalendarContract.AUTHORITY,
                        processClearAllSessions(resolver, getCalendarId(intent)));
            } catch (RemoteException e) {
                LOGE(TAG, "Error clearing all sessions from Google Calendar", e);
            } catch (OperationApplicationException e) {
                LOGE(TAG, "Error clearing all sessions from Google Calendar", e);
            }

        } else {
            return;
        }

        final Uri uri = intent.getData();
        final Bundle extras = intent.getExtras();
        if (uri == null || extras == null || !PrefUtils.shouldSyncCalendar(this)) {
            return;
        }

        try {
            resolver.applyBatch(CalendarContract.AUTHORITY,
                    processSessionCalendar(resolver, getCalendarId(intent), isAddEvent, uri,
                            extras.getLong(EXTRA_SESSION_START),
                            extras.getLong(EXTRA_SESSION_END),
                            extras.getString(EXTRA_SESSION_TITLE),
                            extras.getString(EXTRA_SESSION_ROOM)));
        } catch (RemoteException e) {
            LOGE(TAG, "Error adding session to Google Calendar", e);
        } catch (OperationApplicationException e) {
            LOGE(TAG, "Error adding session to Google Calendar", e);
        }
    }

    //...
}

如你所见，SessionCalendarService 调用了将要在后面定义的 helper 方法。一旦我们将这些 helper 方法和类的字段声明也考虑进来，Service 类的代码就有400多行。要 hold 住这么庞大的类内发生的业务逻辑可不是什么简单的活，而且就像我们在上一篇博文中看到的那样，要在 SessionCalendarService 中进行单元测试简直是天方夜谭。

那现在来看看用 Square 大法实现它代码会是怎样的。我再强调一次：Square 大法需要我们将 Android 类内的业务逻辑迁移到一个业务对象中。在这里，SessionCalendarService 所对应的业务对象则是 SessionCalendarUpdater，具体代码如下：

public class SessionCalendarUpdater {

    //...

    private SessionCalendarDatabase mSessionCalendarDatabase;
    private SessionCalendarUserPreferences mSessionCalendarUserPreferences;

    public SessionCalendarUpdater(SessionCalendarDatabase sessionCalendarDatabase,
                                  SessionCalendarUserPreferences sessionCalendarUserPreferences) {

        mSessionCalendarDatabase = sessionCalendarDatabase;
        mSessionCalendarUserPreferences = sessionCalendarUserPreferences;
    }

    public void updateCalendar(CalendarUpdateRequest calendarUpdateRequest) {

        boolean isAddEvent = false;

        String action = calendarUpdateRequest.getAction();

        long calendarId = calendarUpdateRequest.getCalendarId();

        if (ACTION_ADD_SESSION_CALENDAR.equals(action)) {
            isAddEvent = true;

        } else if (ACTION_REMOVE_SESSION_CALENDAR.equals(action)) {
            isAddEvent = false;

        } else if (ACTION_UPDATE_ALL_SESSIONS_CALENDAR.equals(action)
                && mSessionCalendarUserPreferences.shouldSyncCalendar()) {

            try {

                mSessionCalendarDatabase.updateAllSessions(calendarId);

            } catch (RemoteException | OperationApplicationException e) {

                LOGE(TAG, "Error adding all sessions to Google Calendar", e);
            }

        } else if (ACTION_CLEAR_ALL_SESSIONS_CALENDAR.equals(action)) {

            try {

                mSessionCalendarDatabase.clearAllSessions(calendarId);

            } catch (RemoteException | OperationApplicationException e) {

                LOGE(TAG, "Error clearing all sessions from Google Calendar", e);
            }

        } else {
            return;
        }


        if (!shouldUpdateCalendarSession(calendarUpdateRequest, mSessionCalendarUserPreferences)) {
            return;
        }

        try {

            CalendarSession calendarSessionToUpdate = calendarUpdateRequest.getCalendarSessionToUpdate();

            if (isAddEvent) {

                mSessionCalendarDatabase.addCalendarSession(calendarId, calendarSessionToUpdate);
            } else {

                mSessionCalendarDatabase.removeCalendarSession(calendarId, calendarSessionToUpdate);
            }

        } catch (RemoteException | OperationApplicationException e) {
            LOGE(TAG, "Error adding session to Google Calendar", e);
        }
    }

    private boolean shouldUpdateCalendarSession(CalendarUpdateRequest calendarUpdateRequest, 
                                                SessionCalendarUserPreferences sessionCalendarUserPreferences) {

        return calendarUpdateRequest.getCalendarSessionToUpdate() == null || !sessionCalendarUserPreferences.shouldSyncCalendar();
    }
}

我想要强调其中的一些要点：首先，需要注意，我们完全不需要用到任何新的关键字，因为业务对象的依赖都被注入了，它根本不会使用新的关键字，而这正是让类可单元测试的关键。其次，你会注意到类没有确切地依赖于 Android SDK，因为业务对象的依赖都是 Android 无关接口的 Android 特定实现，因此它不需要依赖于 Android SDK。

那么这些依赖是怎么添加到　SessionCalendarUpdater　类中的呢？是通过　SessionCalendarService　类注入进去的：

/**
 * Background {@link android.app.Service} that adds or removes session Calendar events through
 * the {@link CalendarContract} API available in Android 4.0 or above.
 */
public class SessionCalendarService extends IntentService {
    private static final String TAG = makeLogTag(SessionCalendarService.class);

    public SessionCalendarService() {
        super(TAG);
    }

    @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
        final String action = intent.getAction();
        Log.d(TAG, "Received intent: " + action);

        final ContentResolver resolver = getContentResolver();

        Broadcaster broadcaster = new AndroidBroadcaster(this);

        SessionCalendarDatabase sessionCalendarDatabase = new AndroidSessionCalendarDatabase(resolver,
                                                                                             broadcaster);

        SharedPreferences defaultSharedPreferences = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this);

        SessionCalendarUserPreferences sessionCalendarUserPreferences = new AndroidSessionCalendarUserPreferences(defaultSharedPreferences);

        SessionCalendarUpdater sessionCalendarUpdater
                                    = new SessionCalendarUpdater(sessionCalendarDatabase,
                                                                 sessionCalendarUserPreferences);

        AccountNameRepository accountNameRepository = new AndroidAccountNameRepository(intent, this);

        String accountName = accountNameRepository.getAccountName();

        long calendarId = sessionCalendarDatabase.getCalendarId(accountName);
        CalendarSession calendarSessionToUpdate = CalendarSession.fromIntent(intent);

        CalendarUpdateRequest calendarUpdateRequest = new CalendarUpdateRequest(action, calendarId, calendarSessionToUpdate);

        sessionCalendarUpdater.updateCalendar(calendarUpdateRequest);
    }
}

值得注意的是，修改后的 SessionCalendarService 到处都是新的关键字，但这些关键字在类中并不会引起什么问题。如果我们花几秒时间略读一下要点就会明白这一点：SessionCalendarService 类中已经没有任何业务逻辑，因此 SessionCalendarService 类不再需要进行单元测试。只要我们确定在 SessionCalendarService 调用的是 SessionCalendarUpdater 类中的 updateCalendar() 方法，在 SessionCalendarService 唯一可能出现的就是编译时错误。我们完全不需要为此实现测试单元，因为这是编译器的工作，与我们无关。

由于我在前两篇博文中提到的相关原因，将我们的 Service 类拆分成这样会使对业务逻辑进行单元测试变得非常简单，例如我们对 SessionCalendarUpdater 类进行单元测试的代码可以写成下面的样子：

public class SessionCalendarUpdaterTests extends TestCase {

    public void testShouldClearAllSessions() throws RemoteException, OperationApplicationException {

        SessionCalendarDatabase sessionCalendarDatabase = mock(SessionCalendarDatabase.class);

        SessionCalendarUserPreferences sessionCalendarUserPreferences = mock(SessionCalendarUserPreferences.class);


        SessionCalendarUpdater sessionCalendarUpdater = new SessionCalendarUpdater(sessionCalendarDatabase,
                                                                                   sessionCalendarUserPreferences);

        CalendarUpdateRequest calendarUpdateRequest = new CalendarUpdateRequest(SessionCalendarUpdater.ACTION_CLEAR_ALL_SESSIONS_CALENDAR,
                                                                                0,
                                                                                null);

        sessionCalendarUpdater.updateCalendar(calendarUpdateRequest);

        verify(sessionCalendarDatabase).clearAllSessions(0);
    }
}

结论

为了能够进行单元测试，我认为修改后的代码变得更易读和更易维护了。可以肯定的是，我们还有许多办法能让代码变得更好，但在让代码能够进行单元测试的过程中，我想让修改后的代码尽可能与修改前风格相似，所以我没有进行其他修改。在下一篇博文中，我将会教大家如何使用 Square 大法重构应用的 UI 组件（例如：Fragment 和 Activity）。