[iOS翻译]《iOS7 by Tutorials》在Xcode 5里使用单元測试（上）

简单介绍：

单元測试是软件开发的一个重要方面。毕竟，单元測试能够帮你找到bug和崩溃原因，而程序崩溃是Apple在审查时拒绝app上架的首要原因。

单元測试不是万能的，但Apple把它作为开发工具包的一部分，不仅让你创作的APP更稳定，并且提供了一致、有趣的用户体验，这些都是让用户给你五星评价的源泉。iOS7提供了一个升级的单元測试框架。让你在Xcode中执行单元測试更为easy。当你完毕这一章节，你将学会怎样给现有app加入測试——并有可能培养出对编写測试的热爱！

/*

本文翻译自《iOS7 by Tutorials》一书的第十一章“Unit Testing in Xcode 5”，想体会原文精髓的朋友请到Raywenderlich商店支持正版。

——————(博客园、新浪微博)葛布林大帝

*/

文件夹：

一、单元測试基础

二、開始项目

三、下一步何去何从？

四、挑战

附录：XCTest断言參考

一、单元測试基础

在过去。Xcode引入了一个叫做OCUnit的开源单元測试框架。而在Xcode 5里面。Apple公布了他们自己的的单元測试框架，叫做XCTest。

假设你已经熟悉OCUnit。别操心，XCTest是一个建立在OCUnit之上而且十份相似的API。

从OCUnit过渡到XCTest很easy。要做的不过把STFail替换为XCTFail、STAssert替换为XCTAssert等等诸如此类。假设你已经熟悉这些基础，能够直接跳到下一节。

1.高层次概述

 单元測试有四个层级。从上到下，它们各自是：

• 測试套件（Test suite）
  
  • 这是项目里測试的所有集合。在Xcode里，測试套件被设置为一个单独的build target。
• 測试用例类（Test case classes）
  • 正如你可能所期待的，在一个面向对象体系中。測试被整合到类里。

    在你的app里，每一个測试类通常相应一个单独类。比如，DeveloperTests类应该相应Developer类的測试。

• 測试用例方法（Test case methods）
  • 每一个測试类包括多种方法。用来測试类的各种功能。就像一个方法或函数应该既精简又有用，每一个測试用例应该測试一个特定的结果——而且全然測试。

• 断言（Assertions）
  • 断言检查相应预期结果的详细条件。假设条件不符合预期结果， Xcode会报错指出断言失败。比如，能够断言你的Developer 类响应“writeKillerApp: message”；假设它没有。断言失败，Xcode报错。

理论非常美好。但有时举例会更easy阐述事物。用Empty Application 模板创建一个新项目，命名为EmptyApp。 Xcode模板会自己主动包括一个叫做EmptyAppTests的test target，加入到EmptyApp的 app target里，例如以下图：

注意測试用例类包括了一个没有关联头文件的.m文件。打开EmptyAppTests.m看看第一个測试用例的源码。

測试方法必须以单词test開始，以便test runner能找到它们。

在你的演示样例项目里。測试类包括了一个測试方法，叫做testExample。

setUp和tearDown方法就像守护在測试用例周围的卫兵一样。

把全部对象的程序设置代码或反复性代码放到setUp里。使測试用例方法保持清爽、高效。

类似的，关闭文件句柄或取消挂起网络请求等清理活动的方法应该放到tearDown里。

Test runner 会依次调用setUp、testExample和tearDown方法。假设你申明了第二个測试方法testSecondExample。Test runner会依次调用setUp、testSecondExample，最后是tearDown方法。假设你有多个測试方法。setUp和tearDown会在一个測试环节调用多次——每经过一个測试用例方法调用一次！

这个故事的寓意是不要放不论什么处理太慢或处理频繁的东西到setUp或tearDown方法里——这会让你执行測试套件时面临漫长的等待！

2.创建你的第一个測试

testExample方法仅仅有一个叫做XCTFail的语句，正如它名字里暗示的：总是会失败。这个语句不是很实用，你能够写一个比它更好的！删除testExample方法，并加入例如以下方法：

- (void)test_addition_twoPlusTwo_isFour 
{
　　XCTAssert(2 + 2 == 4, @"2 + 2 should be 4 but %d was returned instead", 2+2);
}

測试用例的一个经常使用命名标准是：unitOfWork_stateUnderTest_expectedBehavior (工作单元_測试状态_预期行为)。

在这个样例里，被測试的工作单元是加法，測试状态是2 + 2，预期行为是结果为4。

全部XCTest断言都有前缀XCT。XCTAssert是可用于单元測试的简单断言，第一个參数是预评估为ture的表达式，当断言失败时，其后NSLog风格的參数会显示一条消息。

确保项目的当前target为iPhone模拟器，通过窗体顶部文件夹的Product -> Test(Command-U)来执行測试，模拟器会启动并执行測试套件。假设通知处于激活状态，你会看到下列确认消息：

为了证实第一个单元測试成功，切换到Test Navigator。箭头指出了它：

哈哈！

翠绿色的小勾旁边显示出了你的单元測试。

你还能够看到边框空白处菱形图标旁的代码，例如以下所看到的：

这些图标展示关联測试代码的状态：

@implementation旁的绿色小勾表示这个类測试通过。test_addition_twoPlusTwo_isFour旁的绿色小勾表示这种方法測试通过。

同一时候，这些图标也是button：

点击@implementation旁的图标将会执行这个类的全部測试，点击其它測试方法旁的图标则会执行该測试方法，试一试吧！

 

如今你已经对測试的概念和运行有了初步了解，是时候開始本章的演示样例项目了——測试開始。

二、開始项目

本章的剩余部分你将使用一个名为Reversi的黑白棋游戏项目，规则：两个玩家，分别代表白方和黑方，轮流在8x8棋盘上落子。

通过包围对方棋子来吃掉它。游戏结束时棋子最多的为胜者。

怎样创建这个游戏，请看：
http://www.raywenderlich.com/29228/how-to-develop-an-ipad-board-game-app-part-12

下载本文页尾提供的演示样例项目并执行，点击屏幕下方的Vs Computerbutton与电脑进行对战，感受一下这个游戏的界面和玩法。

你获胜了吗？或者被AI对手爆出翔？无论如何。你的工作不是整日玩游戏——是时候加入一些实用的測试到项目里了。

 

1.加入測试的支持

第一个须要单元測试的是GameBoard类。

这个类囊括了8x8棋盘的基本逻辑，64个单元格中的每个都有一个状态——空、黑棋或白棋——而且GameBoard实例让你能获取并设置每个方块的状态。 

打开GameBoard.h看一下里面的方法，在開始为现有代码编写測试之前，弄清楚各方法的作用和实现是一个好主意。

在GameBoard.h。你会看到下列两个方法：

// gets the state of the cell at the given location
// raises an NSRangeException if the column or row are out of bounds
- (BoardCellState) cellStateAtColumn:(NSInteger)column andRow:(NSInteger)row;
// sets the state of the cell at the given location
// raises an NSRangeException if the column or row are out of bounds
- (void) setCellState:(BoardCellState)state forColumn:(NSInteger)column andRow:(NSInteger)row;

cellStateAtColumn:andRow: 和 setCellState:forColumn:andRow: 由你很熟悉的getter/setter模式里发展出来。你的第一个測试是运行例如以下动作：

• 初始化一个GameBoard实例
• 设置cell状态
• 获取cell状态
• 从指定的cell里获取cell状态

第一步是创建一个GameBoard測试类。右击ReversiGameTests分组。选择 iOSCocoa TouchObjective-C test case class 创建一个名为GameBoardTests的測试类。继承自XCTestCase。

确保你的新測试用例加入到ReversiGameTests target。例如以下图（这个步骤很重要，假设没加入到正确的target里，你的測试不会执行）：

 

打开 GameBoardTests.m 而且删除 testExample 方法，你不须要它。

然后在 GameBoardTests.m 顶部导入头文件（这不过让你的測试类可以訪问GameBoard类）：GameBoard.h 

#import "GameBoard.h"

你须要为你的全部測试提供一个GameBoard 实例。创建一个实例变量会比在每一个測试里申明一个清爽得多。

在GameBoardTests.m 里更新@interface 例如以下：

@interface GameBoardTests : XCTestCase 
{ 
　　GameBoard *_board;
}

如今你有了_board实例变量，能够開始測试了。

setUp 方法是第一次初始化_board的好地方，改动setUp例如以下：

- (void)setUp
{
　　[super setUp];
　　_board = [[GameBoard alloc] init]; 
}

如今这个类的全部測试用例方法都可以訪问初始化后的_board实例变量了。

 

2.第一个測试

这是你须要为首个測试用例加入的全部步骤，加入下面方法到GameBoardTests.m: 

- (void)test_setAndGetCellState_setValidCell_cellStateChanged 
{
　　[_board setCellState:BoardCellStateWhitePiece forColumn:4 andRow:5];

　　BoardCellState retrievedState = [_board cellStateAtColumn:4 andRow:5]; 
　　

　　XCTAssertEqual(BoardCellStateWhitePiece,
　　　　　　　　　　　retrievedState,
　　　　　　　　　　　@"The cell should be white!");
}

上面的代码在(4,5)单元格里设置了一个白棋，而且立马检索了同样单元格的状态。XCTAssertEqual 断言检查它们是否相等，假设不相等。你会看到一个异常信息，然后你将得知有一些东西须要检查。

上面代码的方法名遵循我之前提到的格式，通过这种方法名，你能够非常easy看出它通过设置正确的单元格位置来測试setter和getter方法，并期待单元格状态的改变。

 

假设你的測试工作是有计划的，确保iPhone和iPad模拟器都測试，然后执行測试(Command-U)。

切换到Test Navigator，你会看到一个绿色小勾表示測试通过，例如以下图：

这看起来仅仅是一个简单的測试。可是它在调试错误里提供了巨大的价值。

 

在内部， GAMEBOARD类使用一个简单的二维数组来跟踪8X8棋盘。但假设你以前改变了代表向量或矩阵的数组，本次測试将作为回归測试，确保interface 的基础仍在工作。

作为一个附带的优点，为现有的类编写測试能够大大有助于理解代码是怎样工作的。分析类的方法能够帮助你辨别其功能，并为你编写測试提供便利。

 

3.測试异常

依照设计的功能測试代码有助于确保其正确性，但也使得你的app“早早失败或高调失败”——那些异常游戏状态或无效条件被调试器非常快抓住。

GameBoard.h里cellStateAtColumn:andRow: 和 setCellState:forColumn:andRow: 方法的凝视表明，假设行或列超出棋盘边框，它们会弹出错误。

看起来你已经找到很多其它的測试条件。

加入下列两个方法：

- (void)test_setCellState_withInvalidCoords_exceptionThrown {
XCTAssertThrowsSpecificNamed(
[_board setCellState:BoardCellStateBlackPiece
forColumn:10
andRow:7], NSException,
NSRangeException,
@"Out-of-bounds board set should raise an exception");
}
- (void)test_getCellState_withInvalidCoords_exceptionThrown {
XCTAssertThrowsSpecificNamed(
[_board cellStateAtColumn:7 andRow:-10],
NSException,
NSRangeException,
@"Out-of-bounds board access should raise an exception");
}

上面的代码里。test_setCellState_withInvalidCoords_exceptionThrown: 试图设置超出范围的单元格(10,7)，同一时候test_setCellState_withInvalidCoords_exceptionThrown: 试图获取超出范围的单元格(7,-10)。再次的，方法名已指出在正測试不对的坐标。报出异常正在意料之中。

 

XCTAssertThrowsSpecificNamed 採用下面四点作为參数：

• 应该报出异常的表达式
• 排除的类
• 排除的名称
• 測试失败时显示的消息

点击Command-U执行測试。你应该看到下面结果

这是什么？你希望用出色的代码通过測试，可是两个错误标记在Issue Navigator上。測试失败信息也会显示在代码上。例如以下图：

全部的測试失败消息为：

[GameBoardTests test_getCellState_withInvalidCoords_exceptionThrown] failed: (([_board cellStateAtColumn:7 andRow:-10]) throws <NSException, "NSRangeException">) failed: throwing <NSException, "NSGenericException", "row or column out of bounds"> - Out-of- bounds board access should raise an exception

假设你分解上面的消息。你会看到你希望的行为是(throws <NSException, "NSRangeException">) ，而实际发生的是(throwing <NSException, "NSGenericException">) 。

在这个样例里，你期待的是NSRangeException 。但接收到的却是NSGenericException 。

看起来你已经做了一些研究！

演示样例项目地址：

http://pan.baidu.com/s/1o6x6zxg