撰寫檢測設備測試

1. 事前準備

在先前的程式碼研究室中，您已學到如何建立及執行單元測試，本程式碼研究室著重於檢測設備測試。您有機會瞭解檢測設備測試的樣貌及撰寫方式。

必要條件

您已在 Android Studio 中建立專案。
您具備在 Android Studio 中編寫程式碼的經驗。
您對於在 Android Studio 中導覽專案有一些經驗。
您在 Android Studio 中撰寫了簡單的單元測試。

課程內容

檢測設備測試的樣貌。
如何執行檢測設備測試。
如何撰寫檢測設備測試。

需求條件

已安裝 Android Studio 的電腦。
Tip Time 應用程式的解決方案程式碼。

下載本程式碼研究室的範例程式碼

在本程式碼研究室中，您將使用先前解決方案程式碼的 Tip Time 應用程式進行檢測設備測試。

前往專案指定的 GitHub 存放區頁面。
驗證分支版本名稱與程式碼研究室中指定的分支版本名稱相符。例如，在下列螢幕截圖中，分支版本名稱為「main」。

在專案的 GitHub 頁面中，按一下「Code」按鈕，畫面上會出現彈出式視窗。

在彈出式視窗中，按一下「Download ZIP」按鈕，將專案儲存至電腦。等待下載作業完成。
在電腦中找到該檔案 (可能位於「下載」資料夾中)。
按兩下解壓縮 ZIP 檔案。這項操作會建立含有專案檔案的新資料夾。

在 Android Studio 中開啟專案

啟動 Android Studio。
在「Welcome to Android Studio」視窗中，按一下「Open」。

注意：如果 Android Studio 已開啟，請改為依序選取「File」>「Open」選單選項。

在檔案瀏覽器中，前往已解壓縮的專案資料夾所在的位置 (可能位於「Downloads」資料夾中)。
按兩下該專案資料夾。
等待 Android Studio 開啟專案。
按一下「Run」按鈕即可建構並執行應用程式，請確認應用程式的建構符合預期。

2. 入門應用程式總覽

Tip Time 應用程式有一個畫面，會顯示供使用者輸入帳單金額的文字輸入方塊、選取小費百分比的圓形按鈕，以及計算小費的按鈕。

3. 建立檢測設備測試目錄

本程式碼研究室的範例程式碼可以正常運作，但缺少測試和測試目錄。我們必須先新增目錄，之後再撰寫任何類型的測試，才能進行檢測設備測試。下載範例程式碼後，請按照下列步驟新增檢測設備測試的類別。

最簡單的做法是先從「Android」檢視畫面切換至「Project」檢視畫面。在左上方的專案窗格中，按一下「Android」下拉式選單，然後選取「Project」(專案)。

您的專案檢視畫面應如下所示：

按一下第一個下拉式選單，然後依序點選「app」->「src」。

用滑鼠右鍵按一下「src」，然後選取「New」->「Directory」。

畫面上應該會顯示此視窗：

選取「androidTest/java」。

您現在會在專案結構中看到「androidTest」目錄。

用滑鼠右鍵按一下「java」目錄，然後依序選取「New」->「Package」。

畫面上會產生以下視窗：

在視窗中輸入下列文字，然後按下 Return 鍵：

com.example.tiptime

專案視窗應如下所示：

最後，用滑鼠右鍵按一下「com.example.tiptime」，然後依序選取「New」->「Kotlin Class/File」。

在出現的視窗中輸入 CalculatorTests，然後從下拉式選單中選取「Class」，並按下 Return 鍵。

4. 撰寫第一個檢測設備測試

現在請撰寫檢測設備測試。請按照下列步驟測試 20% 小費的功能。

開啟您剛剛建立的檔案，該程式碼會看起來像這樣：

package com.example.tiptime

class CalculatorTests {
}

檢測設備測試需要用到 InstrumentationTestRunner，才能在裝置或模擬器上執行測試。有其他數個檢測執行工具，但在這個測試中，我們將使用 AndroidJUnit4 測試執行工具。如要指定測試執行工具，我們必須使用以下項目為類別加上註解：

@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class CalculatorTests {
}

以防萬一，您需要的以下匯入作業：

import androidx.test.ext.junit.runners.AndroidJUnit4
import org.junit.runner.RunWith

現在已完成所有設定，可以開始撰寫測試邏輯。

Tip Time 應用程式是由單一活動 MainActivity 組成。若要與活動互動，您必須先啟動測試案例。在 CalculatorTests 類別中加入以下內容。

@get:Rule()
val activity = ActivityScenarioRule(MainActivity::class.java)

ActivityScenarioRule 來自 AndroidX 測試程式庫。並指示裝置啟動開發人員指定的活動。您需要使用 @get:Rule 加上註解，指定應在各項測試之前於類別中執行後續規則。在本例中，該規則為啟動活動。測試規則是測試所需的基本工具，最終，您也會學到如何自行撰寫。

接下來，您需要撰寫測試邏輯本身。建立函式並呼叫 calculate_20_percent_tip()，並透過 @Test 註解加上註解。

@Test
fun calculate_20_percent_tip() {
}

Espresso

本課程主要使用 Espresso 進行檢測設備測試。Espresso 是一種程式庫，可供您在用 Android Studio 建立 Android 專案時立即使用，並可讓您透過程式碼與 UI 元件互動。

此刻，您可能已注意到 Android Studio 提供許多自動完成功能。使用 Espresso 的一大挑戰，就是如果尚未匯入程式庫，系統便無法自動完成方法。所以，如果您未研究說明文件，您會很難在 Espresso 中瀏覽可用方法。在這些課程中，我們將提供完成測試所需的方法。

首先，您必須撰寫程式碼，才能在「Cost of Service」輸入文字檢視區塊中輸入帳單金額。依序前往「app」->「src」->「main」->「res」->「layout」->「activity_main.xml」，指示 TextInputEditText 的 ID 為 cost_of_service_edit_text。複製 ID 名稱，稍後將用於測試。

實作測試函式

您現在可以在測試類別的 calculate_20_percent_tip() 函式中撰寫測試邏輯。

首先，請使用 onView() 函式尋找可互動的使用者介面元件 (在此案例中為 TextInputEditText)。onView() 函式採用 ViewMatcher 物件參數。ViewMatcher 基本上是符合特定條件的 UI 元件，在此例中則是具有 R.id.cost_of_service_edit_text ID 的元件。

函式 withId() 會傳回 ViewMatcher，這是 ID 傳遞至其的使用者介面元件。onView() 會傳回 ViewInteraction，我們可以與該物件互動，就像在操控裝置一樣。若要輸入文字，請在 ViewInteraction 上呼叫 perform()。然後，perform() 會採用 ViewAction 物件。有許多方法會傳回 ViewAction，但現在我們正在使用 typeText() 方法。在 activity_main.xml 中，可以看到預設的小費選項為 20%，因此目前您不必指定要選取的小費選項。

onView(withId(R.id.cost_of_service_edit_text))
    .perform(typeText("50.00"))

之後，整個指示會如下所示：

onView(withId(R.id.cost_of_service_edit_text))
    .perform(typeText("50.00"))
    .perform(ViewActions.closeSoftKeyboard())

現在請輸入文字，並按一下「Calculate」(計算) 按鈕進行測試。此程式碼的格式類似於我們用來輸入文字的格式。使用者介面元件並不相同，因此傳遞至 withId() 函式的 ID 名稱會不同。但在方法中的唯一差別是，ViewAction 不同；會以 click() 函式取代 typeText()。

onView(withId(R.id.calculate_button))
    .perform(click())

最後，您必須宣告顯示正確的小費。我們預計小費為 $10.00。在這項測試中，請確認 ID 為 tip_result 的 TextView 包含字串形式的預期小費值。

onView(withId(R.id.tip_result))
    .check(matches(withText(containsString("$10.00"))))

當系統顯示提示時，請選取下列匯入：

import androidx.test.espresso.assertion.ViewAssertions.matches
import org.hamcrest.Matchers.containsString

在本例中，您使用名為 check() 的不同互動，採用 ViewAssertion。您可以將 ViewAssertion 視為 UI 元件使用的特殊 Espresso 斷言。斷言是指 TextView 的內容與包含 "$10.00" 字串的文字相符。

執行測試前，請確認匯入內容和程式碼正確無誤，看起來應如下所示 (匯入順序不同並無影響)：

package com.example.tiptime

import androidx.test.espresso.Espresso.onView
import androidx.test.espresso.action.ViewActions.click
import androidx.test.espresso.action.ViewActions.typeText
import androidx.test.espresso.assertion.ViewAssertions.matches
import androidx.test.espresso.matcher.ViewMatchers.withId
import androidx.test.espresso.matcher.ViewMatchers.withText
import androidx.test.ext.junit.rules.ActivityScenarioRule
import androidx.test.ext.junit.runners.AndroidJUnit4
import org.hamcrest.Matchers.containsString
import org.junit.Rule
import org.junit.Test
import org.junit.runner.RunWith

@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class CalculatorTests {

   @get:Rule()
   val activity = ActivityScenarioRule(MainActivity::class.java)

   @Test
   fun calculate_20_percent_tip() {
       onView(withId(R.id.cost_of_service_edit_text))
           .perform(typeText("50.00"))

       onView(withId(R.id.calculate_button)).perform(click())

       onView(withId(R.id.tip_result))
           .check(matches(withText(containsString("$10.00"))))
   }
}

如果您正在使用模擬器，請務必同時查看模擬器和 Android Studio 的視窗。請以執行單元測試的相同做法執行單元測試，也就是用滑鼠右鍵按一下函式左邊的紅色/綠色箭頭按鈕，然後選取第一個選項。看看會發生什麼事吧！

您會發現測試的執行方式就像使用者正在操作應用程式一樣！

5. 擴大測試套件

恭喜！您完成了首次檢測設備測試！

如果您想接受挑戰，可以新增測試其他小費百分比的函式來擴充測試套件。請使用與上方所寫函式相同的格式，唯一需要變更之處，就是撰寫用來選取不同百分比選項的程式碼，並變更傳遞至 containsString() 的值，考量不同的預期結果。別忘了，也可以有向上四捨五入的選項。您可以依 ID 尋找元件並且點擊該元件，藉此切換向上四捨五入切換按鈕，如 onView(withId()) 所示範。

6. 解決方案程式碼

7. 摘要

Android Studio 會在建立專案時產生必要的測試類別。不過，如果您的專案沒有這些類別，您可以手動建立。
測試規則會在每次在測試類別中進行測試之前執行。
Espresso 是檢測設備測試的基本元件，使得使用程式碼就能與使用者介面元件互動。

這門課程很長，給自己鼓掌，做得好！

瞭解詳情

Espresso 基本概念