一、單元測試的定義

在計(jì)算機(jī)編程中，單元測試（英語：Unit Testing）又稱為模塊測試, 是針對程序模塊（軟件設(shè)計(jì)的最小單位）來進(jìn)行正確性檢驗(yàn)的測試工作。程序單元是應(yīng)用的最小可測試部件。

在過程化編程中褂傀，一個單元就是單個程序、函數(shù)加勤、過程等仙辟；對于面向?qū)ο缶幊蹋钚卧褪欠椒罚ɑ悾ǔ悾┑⒊橄箢悺⒒蛘吲缮悾ㄗ宇悾┲械姆椒ā?/p>

根據(jù)不同場景戴尸，單元的定義也不一樣粟焊，通常我們將C語言的單個函數(shù)或者面向?qū)ο笳Z言的單個類視作測試的單元。在使用單元測試的過程中孙蒙，我們要知道這一點(diǎn)：

單元測試并不是為了證明代碼的正確性吆玖，它只是一種用來幫助我們發(fā)現(xiàn)錯誤的手段

單元測試不是萬能藥，它確實(shí)能幫助我們找到大部分代碼邏輯上的bug马篮，同時，為了提高測試覆蓋率怜奖，這能逼迫我們對代碼不斷進(jìn)行重構(gòu)浑测，提高代碼質(zhì)量等。

二歪玲、iOS單元測試

xcode本身的測試框架集成：在Xcode4.x中集成了測試框架OCUnit迁央，UI Tests是iOS9推出的新特性。目前我們在創(chuàng)建項(xiàng)目的時候會默認(rèn)選中有關(guān)測試的這兩項(xiàng)：Include Unit Tests滥崩、Include UI Tests岖圈。在創(chuàng)建項(xiàng)目之后，會自動生成一個appName+Tests的文件夾目錄钙皮，下面存放著單元測試的文件蜂科。

根據(jù)測試的目的大致可以將單元測試分為這三類：
a.性能測試：測試代碼執(zhí)行花費(fèi)的時間
b.邏輯測試：測試代碼執(zhí)行結(jié)果是否符合預(yù)期
c.異步測試：測試多線程操作代碼

UnitTest文件里面方法介紹：

- (void)setUp {//每一個測試用例開始前調(diào)用顽决，用來初始化相關(guān)數(shù)據(jù)
    [super setUp];
    // Put setup code here. This method is called before the invocation of each test method in the class.
}

- (void)tearDown {//測試用例完成后調(diào)用，可以用來釋放變量等結(jié)尾操作
    // Put teardown code here. This method is called after the invocation of each test method in the class.
    [super tearDown];
}

\- (void)testExample {//用來執(zhí)行我們需要的測試操作,正常情況下导匣，我們不使用這個方法才菠，而是創(chuàng)建名為test+測試目的的方法來完成我們需要的操作(注意：此時自定義的方法需要以test開頭方能進(jìn)行測試，否則左邊是不顯示菱形的)
    // This is an example of a functional test case.
    // Use XCTAssert and related functions to verify your tests produce the correct results.
}

\- (void)testPerformanceExample {//會將方法中的block代碼耗費(fèi)時長打印出來--默認(rèn)執(zhí)行了10次贡定，打印出了平均耗時赋访，和各次的耗時，最大誤差不超過10%缓待。其中運(yùn)行之后block這行右側(cè)顯示的就是平均耗時蚓耽。
    // This is an example of a performance test case.
    [self measureBlock:^{
        // Put the code you want to measure the time of here.
    }];
}

在每個測試用例方法的左側(cè)有個菱形的標(biāo)記，點(diǎn)擊這個標(biāo)記可以單獨(dú)的運(yùn)行這個測試方法旋炒。如果測試通過沒有發(fā)生任何斷言錯誤步悠，那么這個菱形就會變成綠色勾選狀態(tài)。使用快捷鍵command+U直接依次調(diào)用所有的單元測試国葬。

另外贤徒，可以在左側(cè)的文件欄中選中單元測試欄目，然后直觀的看到所有測試的結(jié)果汇四。同樣的點(diǎn)擊右側(cè)菱形位置的按鈕可以運(yùn)行單個測試方法或者文件：

01.png

為了保證單元測試的正確性接奈，我們應(yīng)當(dāng)保證測試用例中只存在一個類或者只發(fā)生一個類變量的屬性修改。下面是我們測試中常用的宏定義：（XCTest 帶有許多內(nèi)建的斷言）

XCTAssertNotNil(a1, format…) 當(dāng)a1不為nil時成立
XCTAssert(expression, format...) 當(dāng)expression結(jié)果為YES成立
XCTAssertTrue(expression, format...) 當(dāng)expression結(jié)果為YES成立通孽；
XCTAssertEqualObjects(a1, a2, format...) 判斷相等序宦，當(dāng)[a1 isEqualTo: a2]返回YES的時候成立
XCTAssertEqual(a1, a2, format...) 當(dāng)a1==a2返回YES時成立
XCTAssertNotEqual(a1, a2, format...) 當(dāng)a1!=a2返回YES時成立
</br>
&&

XCTFail(format…) 生成一個失敗的測試； 
XCTAssertNil(a1, format...)為空判斷背苦，a1為空時通過互捌，反之不通過；
XCTAssertNotNil(a1, format…)不為空判斷行剂，a1不為空時通過秕噪，反之不通過；
XCTAssert(expression, format...)當(dāng)expression求值為TRUE時通過厚宰；
XCTAssertTrue(expression, format...)當(dāng)expression求值為TRUE時通過腌巾；
XCTAssertFalse(expression, format...)當(dāng)expression求值為False時通過；
XCTAssertEqualObjects(a1, a2, format...)判斷相等铲觉，[a1 isEqual:a2]值為TRUE時通過澈蝙，其中一個不為空時，不通過撵幽；
XCTAssertNotEqualObjects(a1, a2, format...)判斷不等灯荧，[a1 isEqual:a2]值為False時通過；
XCTAssertEqual(a1, a2, format...)判斷相等（當(dāng)a1和a2是 C語言標(biāo)量盐杂、結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體時使用, 判斷的是變量的地址逗载，如果地址相同則返回TRUE哆窿，否則返回NO）；
XCTAssertNotEqual(a1, a2, format...)判斷不等（當(dāng)a1和a2是 C語言標(biāo)量撕贞、結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體時使用）更耻；
XCTAssertEqualWithAccuracy(a1, a2, accuracy, format...)判斷相等，（double或float類型）提供一個誤差范圍捏膨，當(dāng)在誤差范圍（+/-accuracy）以內(nèi)相等時通過測試秧均；
XCTAssertNotEqualWithAccuracy(a1, a2, accuracy, format...) 判斷不等，（double或float類型）提供一個誤差范圍号涯，當(dāng)在誤差范圍以內(nèi)不等時通過測試目胡；
XCTAssertThrows(expression, format...)異常測試，當(dāng)expression發(fā)生異常時通過链快；反之不通過誉己；（很變態(tài)） XCTAssertThrowsSpecific(expression, specificException, format...) 異常測試，當(dāng)expression發(fā)生specificException異常時通過域蜗；反之發(fā)生其他異尘匏或不發(fā)生異常均不通過；
XCTAssertThrowsSpecificNamed(expression, specificException, exception_name, format...)異常測試霉祸，當(dāng)expression發(fā)生具體異常筑累、具體異常名稱的異常時通過測試，反之不通過丝蹭；
XCTAssertNoThrow(expression, format…)異常測試慢宗，當(dāng)expression沒有發(fā)生異常時通過測試；
XCTAssertNoThrowSpecific(expression, specificException, format...)異常測試奔穿，當(dāng)expression沒有發(fā)生具體異常镜沽、具體異常名稱的異常時通過測試，反之不通過贱田；
XCTAssertNoThrowSpecificNamed(expression, specificException, exception_name, format...)異常測試缅茉，當(dāng)expression沒有發(fā)生具體異常、具體異常名稱的異常時通過測試男摧，反之不通過

三宾舅、測試

1、邏輯測試：邏輯測試的目的是為了檢測在代碼執(zhí)行前后發(fā)生的變化是否符合預(yù)期

e.g:

@interface TestModel1 : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString * name;
@property (nonatomic, strong) NSNumber * age;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger flags;
+ (instancetype)modelWithName: (NSString *)name age: (NSNumber *)age flags: (NSUInteger)flags;
- (instancetype)initWithDictionary: (NSDictionary *)dict;
- (NSDictionary *)modelToDictionary;

@end

@implementation TestModel1

+ (instancetype)modelWithName:(NSString *)name age:(NSNumber *)age flags:(NSUInteger)flags
{
    TestModel1 *model = [[self alloc] init];
    model.name = name;
    model.age = age;
    model.flags = flags;
    return model;
    
}

- (instancetype)initWithDictionary: (NSDictionary *)dict
{

    self.name = dict[@"name"];
    self.age  = dict[@"age"];
    self.flags = [dict[@"flags"] integerValue];
    
    return self;
}

- (NSDictionary *)modelToDictionary
{
    return @{@"name":self.name,@"age":self.age,@"flags":[NSNumber numberWithInteger:self.flags]};
}

@end

然后在測試文件里面：

\- (void)testModelConvert
{
    NSString * json = @"{\"name\":\"SindriLin\",\"age\":22,\"flags\":987654321}";
    NSMutableDictionary * dict = [[NSJSONSerialization JSONObjectWithData: [json dataUsingEncoding: NSUTF8StringEncoding] options: kNilOptions error: nil] mutableCopy];
    TestModel1 * model = [[TestModel1 alloc] initWithDictionary: dict];
    XCTAssertNotNil(model);
    XCTAssertTrue([model.name isEqualToString: @"SindriLin"]);
    XCTAssertTrue([model.age isEqual: @(22)]);
    XCTAssertEqual(model.flags, 987654321);
    XCTAssertTrue([model isKindOfClass: [TestModel1 class]]);
    model = [TestModel1 modelWithName: @"Tessie" age: dict[@"age"] flags: 562525];
    XCTAssertNotNil(model);
    XCTAssertTrue([model.name isEqualToString: @"Tessie"]);
    XCTAssertTrue([model.age isEqual: dict[@"age"]]);
    XCTAssertEqual(model.flags, 562525);
    NSDictionary * modelJSON = [model modelToDictionary];
    XCTAssertTrue([modelJSON isEqual: dict] == NO);
    dict[@"name"] = @"Tessie";
    dict[@"flags"] = @(562525);
    XCTAssertTrue([modelJSON isEqual: dict]);
}

2彩倚、性能測試：

在平常的工作中，我們還可以通過： instrument(xcode->product->profile)工具很好的查找到項(xiàng)目中的代碼耗時點(diǎn)扶平，（后面介紹）帆离。先介紹單元測試的性能測試：

測試文件：

\- (void)testPerformanceExample {//會將方法中的block代碼耗費(fèi)時長打印出來--默認(rèn)執(zhí)行了10次，打印出了平均耗時结澄，和各次的耗時哥谷，最大誤差不超過10%岸夯。
    // This is an example of a performance test case.
    [self measureBlock:^{
        // Put the code you want to measure the time of here.
        [TestModel1 randomModels];
//        for (int i = 0; i<100; ++i) {
//            NSLog(@"wgj:%d",i);
//        }
    }];
}

自定義的model文件中添加：

\+ (NSArray<TestModel1 *> *)randomModels
{
    NSMutableArray * models = @[].mutableCopy;
    NSArray * names = @[
                        @"xiaoli01", @"xiaoli02", @"xiaoli03", @"xiaoli04", @"xiaoli05"
                        ];
    NSArray * ages = @[
                       @15, @20, @25, @30, @35
                       ];
    NSArray * flags = @[
                        @123, @456, @789, @012, @234
                        ];
    for (NSUInteger idx = 0; idx < 100; idx++) {
        TestModel1 * model = [self modelWithName: names[arc4random() % names.count] age: ages[arc4random() % ages.count] flags: [flags[arc4random() % flags.count] unsignedIntegerValue]];
        [models addObject: model];
        [NSThread sleepForTimeInterval: 0.01];
    }
    return models;
}

02.png

在平常的test方法中，也會打印測試方法的執(zhí)行時間们妥，例如下面,但是沒有上面這種在性能測試方法中測的準(zhǔn)確猜扮。

01.png

打印臺會打印各測試方法的耗時，直接使用單元測試來獲取某段代碼的執(zhí)行時間要比使用instrument快的多（instrument定位更精確）监婶。通過性能測試直觀的獲取執(zhí)行時間后旅赢，我們可以根據(jù)需要來決定是否將這些代碼放到子線程中執(zhí)行來優(yōu)化代碼（很多時候，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換會占用大量的CPU計(jì)算資源）

3.異步測試

在Xcode 6之前的版本里面并沒有內(nèi)置XCTest惑惶，想使用Xcode測試的只能是在主線程的RunLoop里面使用一個while循環(huán),然后一直等待響應(yīng)或者直到timeout.（Xcode 6中添加了新特性：XCTestExpectation 和性能測試：特性是內(nèi)建的對于異步測試的支持煮盼，測試能夠?yàn)榱舜_定的合適的條件等待一個指定時間長度，而不需要求助于GCD）

e.g.老方法：

\- (void)testAsync
{// 異步測試
    NSDictionary * dict = @{
                            @"name": @"MrLi",
                            @"age": @28,
                            @"flags": @987
                            };
    TestModel1 * model = [[TestModel1 alloc] initWithDictionary: dict];
    XCTAssertNotNil(model);
    [model asyncConvertToData];
    while (model.data == nil) {
        CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 0.01, YES);
        NSLog(@"waiting");
    }
    XCTAssertNotNil(model.data);
    NSLog(@"convert finish %@", model.data);
}

model文件：

\- (void)asyncConvertToData
{
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSDictionary * modelJSON = nil;
        for (NSInteger idx = 0; idx < 20; idx++) {
            modelJSON = [self modelToDictionary];
            [self setValuesForKeysWithDictionary: modelJSON];
            [NSThread sleepForTimeInterval: 0.001];
        }
        _data = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject: modelJSON options: NSJSONWritingPrettyPrinted error: nil];
    });
}

e.g.新方法

在Xcode 6里带污，蘋果以XCTestExpection類的方式向XCTest框架里添加了測試期望(test expection)僵控。當(dāng)我們實(shí)例化一個測試期望(XCTestExpectation)的時候，測試框架就會預(yù)計(jì)它在之后的某一時刻被實(shí)現(xiàn)鱼冀。最終的程序完成代碼塊中的測試代碼會調(diào)用XCTestExpection類中的fulfill方法來實(shí)現(xiàn)期望报破。
我們讓測試框架等待(有時限)測試期望通過XCTestCase的waitForExpectationsWithTimeout:handler:方法實(shí)現(xiàn)。如果完成處理的代碼在指定時限里執(zhí)行并調(diào)用了fulfill方法千绪，那么就說明所有的測試期望在此期間都已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)充易。此方法中的handler的參數(shù)其實(shí)是一個block，block中若是寫有代碼翘紊，代碼執(zhí)行的條件（滿足其中之一就可執(zhí)行）：a蔽氨、所有期望在指定的時間內(nèi)都以實(shí)現(xiàn)； b帆疟、期望在指定的時間內(nèi)沒有實(shí)現(xiàn)（此時會報錯鹉究，但是block里面的方法會執(zhí)行）。
代碼：
<pre>
- (void)testAsyncOutTime{

XCTestExpectation *ex = [self expectationWithDescription:@"wgj001"];

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://www.baidu.com"];

NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:[NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration]];

NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];

NSURLSessionTask *task = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
    NSLog(@"url請求完成");
    [ex fulfill];//如果完成處理的代碼在指定時限里執(zhí)行并調(diào)用了fulfill方法踪宠，那么就說明所有的測試期望在此期間都已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)
    
}];
[task resume];

[self waitForExpectationsWithTimeout:1 handler:^(NSError * _Nullable error) {
    if (error) {
        NSLog(@"wati:%@",error);
    }

// [task cancel];
NSLog(@"url請求超時-結(jié)束");
}];

}

</pre>

斷言（詳解）：

<pre>
1自赔、XCTFail(...):參數(shù)可有可無，若有則須是字符串柳琢，參數(shù)為錯誤的描述绍妨。無條件的都是測試失敗。在測試驅(qū)動里有這么個情況柬脸，你定義了測試方法他去，但是沒有給出具體的實(shí)現(xiàn)。那么你不會希望這個測試能通過的倒堕。一般被用作一個占位斷言灾测。等你的測試方法完善好了之后再換成最貼近你的測試的斷言。有或者垦巴，在某些情況下else了之后就是不應(yīng)該出現(xiàn)的情況媳搪。那么這個時候可以把XCTFail放在這個else里面铭段。
2、XCTAssertNil(expression, ...)/XCTAssertNotNil(expression, ...):判斷給定的表達(dá)式值是否為nil, XCTAssertNil(表達(dá)式為nil的時候通過)秦爆，XCTAssertNotNil（表達(dá)式不為nil的時候通過）,其中...是錯誤描述序愚，為字符串類型，下面的表達(dá)式中的意思都是一樣的等限。
3爸吮、XCTAssert(expression, ...)：如果expression（表達(dá)式）執(zhí)行的結(jié)果為true的話，這個測試通過精刷。否則拗胜，測試失敗，并在console中輸出后面的format字符串.
4怒允、后面基于XCTAssert演化出來的斷言埂软，不僅可以滿足測試的需求而且可以更好更明確的表達(dá)出你要測試的是什么。最好是使用這些演化出來的斷言：

a. Bool測試
對于bool型的數(shù)據(jù)纫事，或者只是簡單的bool型的表達(dá)式勘畔，使用XCTestAssertTrue或者XCTestAssertFalse：
XCTAssertTrue(expression, format...)
XCTAssertFalse(expression, format...)

b. 相等測試
測試兩個數(shù)值的值是否相等使用XCTAssert[Not]Equal:
XCTAssertEqual(expression1, expression2, format...)
XCTAssertNotEqual(expression1, expression2, format...);
判斷兩個對象用：XCTAssertEqualObjects(expression1, expression2, ...)和XCTAssertNotEqualObjects(expression1, expression2, ...)

在Double、Float型數(shù)據(jù)的對比中使用XCTAssert[Not]EqualWithAccuracy來處理浮點(diǎn)精度的問題：
XCTAssertEqualWithAccuracy(expression1, expression2, accuracy, format...)
XCTAssertNotEqualWithAccuracy(expression1, expression2, accuracy, format...)
e.g. XCTAssertEqualWithAccuracy(12, 14, 1,@"wgj"),則不通過丽惶，因?yàn)?2和14的差別已經(jīng)超過了設(shè)定的值1炫七。

XCTAssertGreaterThan[OrEqual] & XCTAssertLessThan[OrEqual], 和下面的條件操作符比較的是一個意思 == with >, >=, <, 以及 <=

5、拋異常：
a.
XCTAssertThrows(expression, ...):表達(dá)式拋異常時钾唬，通過万哪；反之，不通過抡秆。e.g. XCTAssertThrows([model onlyTest],@"wgj01");方法在model中只有聲明但沒有實(shí)現(xiàn)奕巍，此表達(dá)式是會異常的，但是這句測試的代碼則是通過的儒士。
b.
XCTAssertThrowsSpecific(expression, exception_class, ...):表達(dá)式 拋出異常的止，并且拋出的異常類屬于NSException，才會執(zhí)行通過着撩；反之诅福。
e.g.
XCTAssertThrowsSpecific([model onlyTest02],NSException,@"wgj001");--onlyTest02方法實(shí)現(xiàn)時：運(yùn)行崩潰；onlyTest02方法未實(shí)現(xiàn)時拖叙，執(zhí)行未實(shí)現(xiàn)的方法氓润，系統(tǒng)會自動生成NSException類型的異常，符合定義的NSException類薯鳍，測試代碼運(yùn)行通過旺芽。
c.
XCTAssertThrowsSpecificNamed(expression, exception_class, exception_name, ...)：表達(dá)式拋出異常，并且拋出的異常類屬于NSException，并且異常類的名字符合定義的名字時采章，才會執(zhí)行通過；反之壶辜。
e.g.
XCTAssertThrowsSpecificNamed([model onlyExceptionTest], NSException, @"自定義異常",@"wgj002");
model中的實(shí)現(xiàn)方法：

• (void)onlyExceptionTest{
  NSException *exx = [NSException exceptionWithName:@"自定義異常" reason:@"崩潰test02" userInfo:@{@"key02":@"value02"}];

    @throw exx;
  

}
此種悯舟，測試代碼是通過的。
若改為：
XCTAssertThrowsSpecificNamed([model onlyExceptionTest], NSException, @"隨便寫的名字",@"wgj002");則測試代碼不通過砸民，因?yàn)楫惓Ｃ植黄ヅ洹?br> </pre>