Espresso浅析和使用

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Espresso是一个Google官方提供的Android应用UI自动化测试框架。Google希望，当Android的开发者利用Espresso写完测试用例后，能一边看着测试用例自动执行，一边享受一杯香醇Espresso(浓咖啡)。
Espress有3个特点：

• 第一个收录在Android Testing Supporting Library底下的测试框架
• 模拟用户的操作
• 自动等待，直到UI线程Idle，才会执行测试代码

接下来，将从配置、写用例、运行一步步介绍Espresso的使用。

0. 项目配置

0.1 修改App的build.gradle

• 在defaultConfig内增加，testInstrumentationRunner “android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner”，用来运行脚本
• 增加packagingOptions，避免编译时候License的冲突
• 在dependencies中增加相关的引用（androidTestCompile只有在编译测试用例时候才会运行，普通编译不会）
  下面是build.gradle中涉及到Espresso配置的内容

android {
    defaultConfig {
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
       }
    }
    packagingOptions {
        exclude 'LICENSE.txt'
    }
}
dependencies {
    // Espresso 相关的引用
    compile 'com.android.support:support-annotations:22.1.1'
    androidTestCompile 'com.android.support:support-annotations:22.1.1'
    androidTestCompile('com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.1'){
        exclude group: 'javax.inject'
    }
    androidTestCompile 'com.android.support.test.espresso:espresso-intents:2.1'
    androidTestCompile 'com.android.support.test.espresso:espresso-contrib:2.1'
    androidTestCompile 'com.android.support.test:runner:0.2'
}

0.2 添加TestRunner

点击顶栏菜单Run->Edit Configurations，出现如下的窗口后,点击左上角的”+”,选择”Android Tests”；

修改新Configuration的名字，选中App Module，输入Runner，选择”Show chooer dialog”，点击”OK”完成

1. 写测试用例

1.1 三步曲

写UI自动化测试用例，归结起来就是3步：

定位View控件
操作View控件
校验View控件的状态
对应Espresso，就是以下3个方法的调用：

onView(ViewMatcher)
  .perform(ViewAction)
  .check(ViewAssertion);

其中，onView是用来定位View控件的，perform是操作控件的，check是校验View控件的状态。他们各自都需要再传入对应的参数分别如下：

ViewMatcher，有withId、withText、withClassName等等方法来定位View控件
ViewAction，有click()、longClick()、pressBack()、swipeLeft()等等方法来操作View控件
ViewAssertion，有isEnabled()、isLeftOf()、isChecked()等等方法来校验View控件状态
这里有ViewMatcher、ViewAction、ViewAssertion的Cheat Sheet。

1.2 完整测试用例代码

这是一个非常简单的测试用例，通过R.id.button定位控件，对它调用了一下click，最后校验控件是不是enabled状态。这里面有一些注解，@Rule修饰的是被测试的Activity，@Test修饰的方法是测试用例。

@RunWith(AndroidJUnit4.class)public class MainActivityTest {    @Rule
    public ActivityTestRule mActivityRule = new ActivityTestRule(MainActivity.class);    @Test
    public void testTextViewDisplay() {
        onView(withId(R.id.button))
            .perform(click())
            .check(matches(isEnabled()));
    }
}

1.3 注意

Getting Started With Espresso 2.0这个视频中提到了2个写测试用例时的注意项：

避免Activity的层级跳转，测试用例尽量只在单个Activity内完成。Activity层级跳转越多，越容易出错
强烈不推荐，直接获取View的对象，调用View的方法来模拟用户操作。应该统一使用Espresso提供的方法
测试用例，特别是UI自动化测试用例，应该尽量保持逻辑简单，覆盖关键路径就足矣。因为UI变动是很频繁的，越复杂，维护成本就越高，投入产出比就会自然降低了。

2. 运行用例

1. 在运行菜单中选择步骤0.2中设置的TestRunner，点击执行
2. 测试用例模拟用户操作自动运行
3. 测试用例执行完成，在Android Studio的控制台上，能看到如下的结果输出

其中，看到”Done 3 of 3”标识，一共3个检查点，都检查通过了。如果有检查不通过的话，右上角的绿色能量条会变成红色。

3. 进阶

3.1 onData的使用

对于ListView，如果要操作其中的某一个item，特别是不可见状态的item，是不能通过上述的ViewMatch来定位的。我们都知道ListView的View是复用的，不可见状态的item并没有把内容绘制到View上。Espresso针对AdapterView（ListView的父类），提供了onData来支持。

onData(ObjectMatcher)
  .DataOptions
  .perform(ViewAction)
  .check(ViewAssertion);

onData传入的是一个ObjectMather。首先假设ListView的Adapter中的Item的定义如下：

public static class Item {
    private final int value;
    public Item(int value) {
        this.value = value;
    }
    public String toString() {
        return String.valueOf(value);
    }
}

下面定义一个withValue()的方法，返回一个BoundedMatcher。而其中的matchesSafely()方法是用来判断match与否的，判断的逻辑实现都放在这里。

public static Matcher<Object> withValue(final int value) {
    return new BoundedMatcher<Object,
            MainActivity.Item>(MainActivity.Item.class) {
        @Override public void describeTo(Description description) {
            description.appendText("has value " + value);
        }
        @Override public boolean matchesSafely(
                MainActivity.Item item) {
            return item.toString().equals(String.valueOf(value));
        }
    };
}

有了上面的铺垫，测试用例写起来就水到渠成了。在id是R.id.list的AdapterView中找到数据项是27，然后执行click()操作。

@Test
public void clickItem() {
    onData(withValue(27))
            .inAdapterView(withId(R.id.list))
            .perform(click());
    //Do the assertion here.
}

最后需要注意的是，onData()并不适用于RecyclerView，因为它不是继承自AdapterView。Espresso提供专门给RecyclerView使用的RecyclerViewActions。

@Test
public void clickItem() {
    onView(withId(R.id.recycler_view))
            .perform(
                    RecyclerViewActions.actionOnItemAtPosition(27, click()));
}

3.2 Idling Resource的使用

应用开发中很常见的一个场景是，点击某个按钮，发起网络请求，等请求回来后解析数据，更新界面。Espresso针对这种测试场景，提供了原生的支持。
假设被测Activity初始化后有一个耗时的数据加载过程，activity.isSyncFinished()方法判断数据加载是否已经完成。代码如下：

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    //模拟耗时的数据加载
    new Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            mIsSyncFinished = true;
        }
    }, 5000);
}

private volatile boolean mIsSyncFinished = false;
public boolean isSyncFinished() {
    return mIsSyncFinished;
}

这种情况，Espresso提供了IdlingResource来保证数据加载完成了才开始执行测试用例代码。首先，需实现IdlingResource接口：

• getName()方法返回的String是作为注册回调的Key，所以要确保唯一性
• registerIdleTransitionCallback()的参数ResourceCallback会用做isIdleNow()时候的回调
• isIdleNow()是否已经处于空闲状态，这里调用activity.isSyncFinished()方法来判断数据加载是否完成

private static class MyIdlingResource implements IdlingResource {
    private ResourceCallback mCallback = null;
    private MainActivity mActivity;

    MyIdlingResource(MainActivity activity) {
        mActivity = activity;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return "MyIdlingResource";
    }

    @Override
    public void registerIdleTransitionCallback(ResourceCallback callback) {
        mCallback = callback;
    }

    @Override
    public boolean isIdleNow() {
        boolean isIdle = mActivity != null && mActivity.isSyncFinished();
        if (isIdle && mCallback != null) {
            mCallback.onTransitionToIdle();
        }
        return isIdle;
    }
}

MyIdlingResource需要在恰当的时机注册和反注册。@Before和@After是依照JUnit4的惯例，分别在用例执行之前和之后去注册和反注册。那么，如下测试用例执行的过程是：

1. 测试用例启动，注册MyIdlingResource
2. 启动被测Activity
3. Activity初始化，启动数据加载过程
4. Activity数据加载完成，执行测试用例方法testTextViewDisplay()
5. 测试用例结束，反注册MyIdlingResource
   可见，IdlingResource能够保证流转到Idle状态，才会执行测试代码：

@Test
public void testTextViewDisplay() {
    onView(withText("Show SnackBar")).check(ViewAssertions.matches(isDisplayed()));
}

@Before
public void registerIntentServiceIdlingResource() {
    Activity activity = mActivityRule.getActivity();
    idlingResource = new MyIdlingResource((MainActivity) activity);
    Espresso.registerIdlingResources(idlingResource);
}

@After
public void unregisterIntentServiceIdlingResource() {
    Espresso.unregisterIdlingResources(idlingResource);
}

3.3. 执行原理

本文开头提到Espresso其中一个特点，无需主动写Sleep等待UI事件的执行和UI的绘制。原因是，Espresso的用例运行过程是只有当UI线程IDLE和UI队列没有需要执行的事件时，Espresso的测试代码才会被执行。使用方无需写Sleep逻辑等待UI绘制完成。以下是Espresso测试用例执行简易的流程图，帮助理解：

写在最后

引用官方介绍的一段话，Espresso的目标受众是开发者。希望更多的团队能够实现Google的期许最大化利用Espresso，把Bug扼杀在摇篮中。

Target Audience
Espresso is targeted at developers, who believe that automated testing is an integral part of the development lifecycle. While it can be used for black-box testing, Espresso’s full power is unlocked by those who are familiar with the codebase under test.

引用

Getting Started With Espresso 2.0：https://www.youtube.com/watch?v=TGU0B4qRlHY
Advanced Android Espresso：https://realm.io/news/chiu-ki-chan-advanced-android-espresso-testing/
Android Espresso 测试框架探究：http://blog.csdn.net/weijianfeng1990912/article/details/51540468
Android自动化测试-AdapterView的测试：https://segmentfault.com/a/1190000004392396
Android单元测试研究与实践：http://tech.meituan.com/Android_unit_test.html

文章来自： QQ音乐技术团队 公众号

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