APP重构之路:引入单元测试
一、为什么要引入单元测试
在开发过程中我们会遇到这样一些问题：
- 面对需要重构庞大的模块代码时无从下手
- 修改了一处地方却在另一处地方引发了新的bug
- 扩展新功能的同时导致旧代码出现bug
- 在测试人员难以覆盖到的基础功能接口出现了bug
- 出现了一种难以重现的特殊边界条件触发的bug
另外我们也许还会遇到一些这样的模块：
- A模块依赖于B模块的结果，但是B模块尚未开发完成
- 模块状态过于复杂，手工测试需要耗费大量时间
- 模块业务与时间节点相关，手工测试难以覆盖
这个时候也许能够利用经验和丰富的debug技巧来解决这些问题，但是很多时候我们的处理并不完美，因为我们缺少了一个规范，在编码过程中难以顾及其他模块的影响，这个时候，我们就需要引入单元测试。
二、单元测试的价值
可维护性增强
当在对代码进行修改时，利用单元测试就能够清晰的知道是否破坏了老的业务逻辑，这样大大减少了回归出错的可能性。而当我们从测试那里获得了一个bug时，就可以通过测试用例去还原，当我们这个测试通过后，这个bug也就解决了，而且这个bug fix的测试用例也保证了这个bug以后不会再次出现。
降低重构难度
有了单元测试的保障，我们可以比较大胆的进行重构设计，而单元测试也会成为重构时很好的一个模具。当然在重构时也需要对单元测试进行重构，但是和可靠性相比，这种额外的负担是值得去承受的
减少调试时间
在调试中，我们很多时候都需要花费一些额外的时间来触发需要调试的代码，但是在单元测试中，我们能够针对需要调试的代码构建相关的测试用例，方便的进行反复的测试与模拟，大大减少了调试的时间。
减少低级错误
测试的存在价值就是为我们发现并解决错误，单元测试更是如此，当我们对自己的代码进行单元测试时，就能容易的排除掉一些非常低级的错误，起码我们能够保证在一些正常的情况下代码是可以正确工作的。
描述代码
好的代码就是一份好的文档，单元测试更是如此。一份好的单元测试能够描述在对应的情况下，代码应该有如何的预期表现，那么别人只需要查看测试用例就能清楚的知道代码的功能。
提高代码质量
一份代码如果和其他代码强耦合，它是难以被测试的，所以为了测试，开发人员会被驱使写出低耦合、可扩展的代码。
三、单元测试方案
单元测试中有测试驱动开发（TDD）与行为驱动开发（BDD）两种思路
测试驱动开发（TDD）
- 根据需求与接口先编写测试用例
- 根据测试用例编写业务代码
- 开发效率低
- 资源耗费大
- 测试覆盖率高
行为驱动开发（BDD）
- 通过测试用例描述代码行为
- 通过自动运行测试用例快速反馈
- 通过Mock作为相关代码模块的替身
- 开发效率较高
- 资源耗费较低
- 测试覆盖率较TDD要低
基于目前项目的情况与开发流程，我选择了BDD作为测试框架，并会选择使用XCTest + OCMock + OCHamcrest的方案，以下是三个框架的介绍：
XCTest
XCTest 可以完成的事
- 基本断言的逻辑判断
- 异步测试
- 性能测试
为什么选择 XCTest
- XCode原生的测试框架，能够更好适应Apple之后的更新
- XCTest有大量文档支持，上手难度较低
- XCTest添加进项目后只是作为项目测试框架，并不会影响到打包等一些东西
OCMock
为什么需要 OCMock
mock即为模拟，OCMock可以伪造（模拟）一个对象，给它一些预设的值之类的，并进行对应的验证
比如在我需要测试WiFi直连模块时，我需要一个WiFi才能测试直连功能，这个时候我们就可以利用OCMock，去模拟一个WiFi对象，它可以是模拟成风险WiFi，也可以模拟成免费WiFi，这样我们的直连模块的测试就完全独立于WiFi对象，可以方便的进行测试。
OCMock 可以完成的事
- 创建一个模拟对象，模拟一个特定对象的行为，排除一些外部类的干扰
- 构造自己的用例进行验证
- 对已有方法进行重定义，以自己定义的逻辑进行交互
- 判断函数是否执行过
为什么选择 OCMock
- 原生XCTest并不支持Mock功能
- OCMock是专门为iOS与OS X进行Mock测试的开源项目，拥有超过5000+ app使用，1100万+下载量
- OCMock使用Apache 2.0协议，能够在需要时候修改代码满足需要并作为开源或商用产品发布/销售
- OCMock有官方文档，资料齐全
OCHamcrest
OCHamcrest 可以完成的事
- 更高级的断言
- 断言可扩展性
- 支持结构体的断言
为什么选择 OCHamcrest
- 相对于另一个断言框架 Expecta ，OCHamcrest更为成熟，Expecta可能会导致断言结果错误
- XCTest 内置断言并不充分，复杂条件下的判断需要编写大量断言代码
- 利用OCHamcrest的扩展性能够将格式化的自定义log输出到日志文件，提供更多可以定制化而且详细的信息
四、整体测试框架
五、应该测试什么 应该怎么测试
测试的原则
- 快速：这样才不会介意去运行
- 独立：一个测试不应该耦合于另一个测试
- 可重复：每次测试的结果应该一致
- 可验证：结果应该是成功/失败，而不是一个解释性的日志文档
测试的内容
在写任何测试前，应该明确应该要测试什么，一般的情况下，单元测试应该包括这些内容：
- 核心功能测试
- 边界条件
- 错误处理
测试的思路
针对目前项目情况，我会使用单元测试与人工测试相结合的方式去进行，因为目前我们大部分功能都是与UI牵连，不能完全依靠单元测试去完成所有的测试工作，但是我们可以将逻辑部分进行分离，举网络连接模块为例：
请求流程
我们可以对界面相关的部分测试进行拆解，在逻辑部分实现单元测试，而人工测试部分单纯检查整个直连流程和界面部分是否正常。
这样能够避免人工测试时依赖于逻辑的情况，比如在需要测试发起100个请求后模块是否会出现问题时，无需依靠手工去真的连接100次，只需要在单元测试中模拟进行100次连接，并查看结果是否正确就可以。
应该测试的对象
在项目中，我们有大量的类，全部覆盖单元测试是不现实的，我们需要进行挑选。以下是我列举的一些因素。
1.数据相关
比如在本地数据存储模块中，我们需要保存不同的数据，这时候我们可以通过单元测试构造不同的测试数据进行保存，查看是否保存成功，数据部分是单元测试最需要覆盖的部分。
2.逻辑相关
比如在连接模块中，需要对部分请求结果进行过滤，这就是一个逻辑，针对这种逻辑，可以在单元测试中进行测试是否过滤成功，而人工测试则无需关注过滤的逻辑，仅仅需要关注过滤后界面是否正常显示。
3.多状态的模块
比如在连接模块中，连接的状态就有8种，包括了连通性检查、连接中、已连接等，这些状态能够利用单元测试很好的模拟出来，这样就解决了人工测试下难以模拟不同状态转换的问题。
六、总结
我们写代码最终的目的只有两个：实现需求与提高代码质量，在保证完成需求的前提下，增加单元测试能提高代码的质量与可维护性，纵使在引入了单元测试后，我们也许会面临增加了研发的代码量，花费更多精力在编写单元测试上，增加了开发成本，但我认为相比于单元测试带来的优势，这些是能够克服的。
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