Xcode7 中用 Swift 作單元測試

做者：Maxime Defauw，原文連接，原文日期：2016-02-29
譯者：ray；校對：numbbbbb；定稿：way

每一個 iOS 程序員都要時不時的爲他們的 app 作 debug。除非你是那種超級大牛，不然你確定體驗過查了無數個小時的 bug 最後才發現那僅僅是個簡單的語法錯誤時那種油然而生的絕望感。或者更糟：你根本就沒發現那些 bug。不管你是編程新手，仍是開發過不少 app 的老司機，例行的寫寫單元測試會讓你的代碼更可靠，更安全，更容易 debug！

你很走運，Xcode 7 和 Swift 支持單元測試。儘管單元測試不保證（有了它你就會寫出）絕對沒有 bug 的 app，它仍是一種能讓你驗證每段代碼是否如期工做，並讓 debug 過程更加便利。

正如其名，在單元測試中你要爲某段代碼單元建立一些小規模的、針對其某個特性的測試，而後確保每一個代碼單元都能經過這些測試。若是經過的話，它的旁邊會出現一個綠色小標誌，而若是因故測試不經過， Xcode 會把該測試標記爲 "failed"。這就提示你去查看代碼，找出失敗緣由。

演示項目概覽

首先下載這個我爲你準備的 starting project。一個短小精悍的 app：它會對一個給定的數字和百分比作一個乘法計算。（好比80的10%是8。）

這個 PercentageCalculator 項目很是簡單。你惟一須要關注的就是 ViewController.swift 這個文件。裏面的代碼都標記了註釋，很容易理解。

有 5 個 IBOutlets：每個都對應了屏幕上一個 UIElement，除 title（標題）以外，還有 2 個 slider 對應 2 個 IBActions。每一個 IBAction 的方法名都精確描述了其用途及將要執行的操做。當一個 slider 值改變時，其對應着的百分比或數字的值也會隨之改變。

還有兩個簡單的函數 「updateLabels()」 和 「percentage()」 作了符合期待的事情：當一個 slider 改變時第一個函數更新 label，第二個函數獲取兩個浮點數並返回百分比的計算結果。

在模擬器中運行 app。剛開始一切看起來都很正常。但當你開始改變數字時就會發現計算結果有問題。爲找到 bug，咱們將代碼分割成不一樣的單元，而後分別作測試，看看每一個是否都如期運行。這不會解決 bug，但能縮小你的查找範圍。

我建立項目的時候，默認狀況下會勾選建立一個 test 文件的選項（若是你想要手動加一個的話，在 iOS Source 下面選擇 select File > New > File > Unit Test Case Class）。咱們的例子中 test 文件已經被 Xcode 自動建立出來，能夠在項目導航欄中 「PercentageCalculatorTests」 文件夾中找到它。

在 PercentageCalculatorTests.swift 文件中，PercentageCalculatorTests 類裏面已經爲咱們建立好了 4 個方法。其中 2 個是測試方法（test methods）的例子，你能夠刪掉它們（它倆都以 test 關鍵字開頭，而且它們左邊的豎條中都有個方塊形圖標，名字也都以 「...Example」 結尾，因此你能夠經過這些辨識出來它們是測試方法）。另外兩個方法，setUp() 和 tearDown() 是特殊的樣板方法（boilerplate methods），它們分別在每一個測試方法被執行以前，和每一個測試方法被執行以後被執行。

開始寫單元測試吧

如今是時候寫你的第一個單元測試函數了！本教程咱們只測試 ViewController 類，須要在 PercentageCalculatorTests 中添加一個它的實例。

class PercentageCalculatorTests: XCTestCase {
    var vc: ViewController!
    
    override func setUp() {
        super.setUp()
        // 這裏寫setup的代碼。本class裏每一個測試函數被調用以前該方法都會被先調用。
    }
    
    override func tearDown() {
        // 這裏寫teardown的代碼。本class裏每一個測試函數被調用以後該方法都會被調用。
        super.tearDown()
    }
    
}

PercentageCalculatorTests 是一個 XCTestCase 的子類，後者被打包在 XCTest 框架中。每個 XCTestCase 子類的實例都負責對你項目的某個特定部分作測試，好比對一個特性作測試。

在 setup 方法中實例化一個 vc。這樣對每個測試方法你都會獲得一個「全新的」 ViewController 實例，由於在每一個測試方法執行前 setUp() 都會被調用一次。把 setUp() 方法修改以下：

override func setUp() {
    super.setUp()
 
    let storyboard = UIStoryboard(name: "Main", bundle: NSBundle.mainBundle())
    vc = storyboard.instantiateInitialViewController() as! ViewController
}

如今你應該記得全部的測試方法的名字都要以 test 關鍵字開頭，不然 Xcode 不會識別。添加一個新的 testPercentageCalculator() 測試方法，來驗證一下 ViewController 中的 percentage() 工做是否正常。

func testPercentageCalculator() {
}

單元測試中你要去檢查某段代碼是否如你所願的那樣工做。待測試的代碼段通常都只有幾行，典型狀況是你只須要測試一個方法或者一個函數。單元測試是這樣去作的：你給某個代碼單元一個輸入值，讓這個值過一遍這段代碼，而後檢查一下輸出的值是否和預期的同樣。

與「咱們指望的那個值」作比較的這部分由 XCTAssert 函數來處理。最簡單的 XCTAssert 函數是XCTAssert(expression: BooleanType)。這個函數要求一個布爾表達式（相似於 5>3，8.90 == 8.90或者 true 這種），隨後若是表達式爲真則讓測試經過，不然認爲測試失敗。

嘗試一下！首先給 testPercentageCalculator() 方法加添加下面一行。而後把光標移到方法名左邊側欄的那個方塊圖標上，停下光標以後方塊圖標變成了一個執行光標，點擊一下就開始了測試。

func testPercentageCalculator() {
        XCTAssert(true)
}

若是一切順利，則測試經過，方法左邊會出現一個綠色檢測標。

驗證百分比計算

如今來真的：測試 percentage() 方法！用 ViewController 的一個實例 - vc 屬性來調用這個方法。給這個方法兩個浮點數，好比 50 和 50，而後把結果存儲到常量 p 中。這個例子中 p 應該是 25（50 的 50% 是 25）。而後用 XCTAssert(p == 25) 檢測一下是否是這樣，執行測試方法。把 testPercentageCalculator() 改爲這樣：

func testPercentageCalculator() {
        // 應該是25
        let p = vc.percentage(50, 50)
        XCTAssert(p == 25)
}

測試成功了，這意味着 ViewController 的 percentage() 函數工做正常，咱們應該在其餘的地方繼續尋找 bug。也許 bug 在 updateLabels() 裏面？

驗證Labels

如今添加一個新的測試方法 testLabelValuesShowedProperly() 來驗證一下 label 能不能正確的顯示 text。和以前同樣，調用 ViewController 的一個方法 - 這回是 updateLabels() - 而後看看每一個標籤的 text 屬性和咱們指望的那個 text 是否相同。

注意到你要給 XCTAssert 函數傳一個新的參數：一個 string 類型的消息。這對咱們此次要對多個值作檢查（調用三次 XCTAssert ）來完成測試而言就會很方便。若是測試失敗，這條消息就會指名咱們具體是哪裏錯了。

func testLabelValuesShowedProperly() {
        vc.updateLabels(Float(80.0), Float(50.0), Float(40.0))
        
        // labels應該顯示80, 50 and 40
        XCTAssert(vc.numberLabel.text == "80.0", "numberLabel doesn't show the right text")
        XCTAssert(vc.percentageLabel.text == "50.0%", "percentageLabel doesn't show the right text")
        XCTAssert(vc.resultLabel.text == "40.0", "resultLabel doesn't show the right text")
}

你嘗試執行這個測試方法時，會收到編譯器的錯誤提示：numberLabel，percentageLabel 和 resultsLabel 是 nil。怎麼回事呢？

我是在 storyboard 文件中建立了這些 labels 的，所以只有當 view 被加載以後（loaded）它們纔會被初始化，然而因爲對單元測試來講 loadView() 方法不會被觸發，因此這些 labels 沒有被建立，只能是 nil。一種可能的方法是經過調用 vc.loadView() 來解決，可是 Apple 在它的文檔中並不推薦你這麼作，由於當已經被加載的對象又被加載一次的話可能會引發內存泄露。

正確的方法是你應該先訪問一下 vc 的 view 這個屬性，這會讓 vc 反過來觸發全部相應的方法，不只僅包括 loadView()。把 testLabelValuesShowedProperly() 改爲這樣：

func testLabelValuesShowedProperly() {
        let _ = vc.view
        vc.updateLabels(Float(80.0), Float(50.0), Float(40.0))
        
        // labels應該顯示80, 50 and 40
        XCTAssert(vc.numberLabel.text == "80.0", "numberLabel doesn't show the right text")
        XCTAssert(vc.percentageLabel.text == "50.0%", "percentageLabel doesn't show the right text")
        XCTAssert(vc.resultLabel.text == "40.0", "resultLabel doesn't show the right text")
}

注意到下劃線（_）忽略了常量的名字。由於咱們實際上並不須要用到這個 view。加下劃線就是告訴編譯器「你僞裝訪問一下這個 view，把相應的方法觸發就行。」

執行測試。（若是想一併執行咱們test類的全部測試，你還能夠點擊 「class PercentageCalculatorTests」 旁邊的那個方塊）。

咱們來修Bug

如你所見，測試失敗了！咱們給 XCTAssert 方法傳入的錯誤細節消息幫助咱們快速識別出引發 bug 的可能緣由。此次測試告訴咱們 resultsLabel 沒有顯示出正確的文本，因此咱們進到 ViewController 裏看看對這些 label 的 text 值是在那裏被設置的。仔細看了 ViewController.swift 的 updateLabels() 代碼以後，咱們發現了 bug 的緣由：

self.resultLabel.text = "\(rV + 10)"

應該是：

self.resultLabel.text = "\(rV)"

更新代碼以後再運行一次測試，一切都應該正常了！

結論

本篇教程中你學到了 Xcode 中的單元測試的相關內容，以及它怎樣可以幫你找到代碼中的 bug。除了預防 bug 以外，單元測試還能夠用來作性能測試和異步測試。還可能讓你感興趣的是UI測試，你能夠錄製下你在 app 上作出的動做來測試你的 app 在實際使用情景下是如何表現的。若是聽起來以爲感興趣，那必定要看看這個講 UI 測試的 WWDC視頻。

項目的最終版本能夠在 Github上下載。

若是你有關於 UI 測試的任何問題，或者學習本教程中遇到了困難，請在評論中點我！

做者介紹：Maxime Defauw 是一個有經驗的程序員，在 App Store 和 Google Play store 上發佈過多個 app。他今年 16 歲，居住在比利時。最近他在 San Francisco 舉行的 WWDC15 上得到了 Apple 的獎學金。Max 熟練掌握 Objective-C，C，C#，如今是 Swift。不碼代碼的時候他通常在曲棍球場或者高爾夫球場上。在 Twitter 上 @MaximeDefauw 粉他。

本文由 SwiftGG 翻譯組翻譯，已經得到做者翻譯受權，最新文章請訪問 http://swift.gg。