Paging の実装をテストする（Views）

コンセプトと Jetpack Compose の実装

アプリに Paging ライブラリを実装する際は、堅牢なテスト戦略と組み合わせる必要があります。PagingSource や RemoteMediator などのデータ読み込みコンポーネントをテストして、期待どおりに動作することを確認してください。また、エンドツーエンドのテストを作成して、Paging の実装のコンポーネントがすべて、予期しない副作用なしで正しく連携することも確認してください。

このガイドでは、アプリのデータレイヤで Paging ライブラリをテストする方法と、Paging 実装全体のエンドツーエンドのテストを作成する方法について説明します。

データレイヤのテスト

データレイヤのコンポーネントの単体テストを作成して、データソースからのデータが適切に読み込まれることを確認します。依存関係の疑似バージョンを用意して、テスト対象のコンポーネントが独立して正しく機能することを確認します。リポジトリ レイヤでテストする必要があるコンポーネントの 1 つは RemoteMediator です。

RemoteMediator テスト

RemoteMediator 単体テストの目的は、load() 関数が正しい MediatorResult を返すことを確認することです。データベースに挿入されるデータなどの副作用のテストは、統合テストに適しています。

最初のステップは、RemoteMediator 実装に必要な依存関係を判断することです。次の例は、Room データベース、Retrofit インターフェース、検索文字列を必要とする RemoteMediator 実装を示しています。

Java（RxJava）

public class PageKeyedRemoteMediator
  extends RxRemoteMediator<Integer, RedditPost> {

  @NonNull
  private RedditDb db;
  @NonNull
  private RedditPostDao postDao;
  @NonNull
  private SubredditRemoteKeyDao remoteKeyDao;
  @NonNull
  private RedditApi redditApi;
  @NonNull
  private String subredditName;

  public PageKeyedRemoteMediator(
    @NonNull RedditDb db,
    @NonNull RedditApi redditApi,
    @NonNull String subredditName
    ) {
      this.db = db;
      this.postDao = db.posts();
      this.remoteKeyDao = db.remoteKeys();
      this.redditApi = redditApi;
      this.subredditName = subredditName;
      ...
    }
  }

Java（Guava/LiveData）

public class PageKeyedRemoteMediator
  extends ListenableFutureRemoteMediator<Integer, RedditPost> {

  @NonNull
  private RedditDb db;
  @NonNull
  private RedditPostDao postDao;
  @NonNull
  private SubredditRemoteKeyDao remoteKeyDao;
  @NonNull
  private RedditApi redditApi;
  @NonNull
  private String subredditName;
  @NonNull
  private Executor bgExecutor;

  public PageKeyedRemoteMediator(
    @NonNull RedditDb db,
    @NonNull RedditApi redditApi,
    @NonNull String subredditName,
    @NonNull Executor bgExecutor
  ) {
    this.db = db;
    this.postDao = db.posts();
    this.remoteKeyDao = db.remoteKeys();
    this.redditApi = redditApi;
    this.subredditName = subredditName;
    this.bgExecutor = bgExecutor;
    ...
  }
}

Paging の実装をテストするの PagingSource のテスト セクションに示すように、Retrofit インターフェースと検索文字列を指定できます。Room データベースのモック バージョンを提供することは非常に複雑です。そのため完全なモック バージョンではなく、データベースのインメモリ実装を提供する方が簡単です。Room データベースを作成するには Context オブジェクトが必要なため、この RemoteMediator テストを androidTest ディレクトリに配置し、AndroidJUnit4 テストランナーで実行して、テストアプリのコンテキストにアクセスできるようにする必要があります。インストルメント化テストの詳細については、インストルメント化単体テストを作成するをご覧ください。

状態がテスト関数間でリークしないようにティアダウン関数を定義します。これにより、テスト実行間で一貫した結果が得られます。

Java（RxJava）

@RunWith(AndroidJUnit4.class)
public class PageKeyedRemoteMediatorTest {
  static PostFactory postFactory = new PostFactory();
  static List<RedditPost> mockPosts = new ArrayList<>();
  static MockRedditApi mockApi = new MockRedditApi();
  private RedditDb mockDb = RedditDb.Companion.create(
    ApplicationProvider.getApplicationContext(),
    true
  );

  static {
    for (int i=0; i<3; i++) {
      RedditPost post = postFactory.createRedditPost(DEFAULT_SUBREDDIT);
      mockPosts.add(post);
    }
  }

  @After
  public void tearDown() {
    mockDb.clearAllTables();
    // Clear the failure message after each test run.
    mockApi.setFailureMsg(null);
    // Clear out posts after each test run.
    mockApi.clearPosts();
  }
}

Java（Guava/LiveData）

@RunWith(AndroidJUnit4.class)
public class PageKeyedRemoteMediatorTest {
  static PostFactory postFactory = new PostFactory();
  static List<RedditPost> mockPosts = new ArrayList<>();
  static MockRedditApi mockApi = new MockRedditApi();

  private RedditDb mockDb = RedditDb.Companion.create(
    ApplicationProvider.getApplicationContext(),
    true
  );

  static {
    for (int i=0; i<3; i++) {
      RedditPost post = postFactory.createRedditPost(DEFAULT_SUBREDDIT);
      mockPosts.add(post);
    }
  }

  @After
  public void tearDown() {
    mockDb.clearAllTables();
    // Clear the failure message after each test run.
    mockApi.setFailureMsg(null);
    // Clear out posts after each test run.
    mockApi.clearPosts();
  }
}

次に、load() 関数をテストします。この例では、次の 3 つのケースをテストします。

  • 第 1 のケースは、mockApi が有効なデータを返す場合です。load() 関数は MediatorResult.Success を返し、endOfPaginationReached プロパティは false である必要があります。
  • 第 2 のケースは、mockApi が正常なレスポンスを返しても、返されたデータが空である場合です。load 関数は MediatorResult.Success を返し、endOfPaginationReached プロパティは true である必要があります。
  • 第 3 のケースは、データの取得時に mockApi が例外をスローする場合です。load() 関数は MediatorResult.Error を返す必要があります。

第 1 のケースをテストする手順は次のとおりです。

  1. 返すポストデータで mockApi を設定します。
  2. RemoteMediator オブジェクトを初期化します。
  3. load 関数をテストします。

Java（RxJava）

@Test
public void refreshLoadReturnsSuccessResultWhenMoreDataIsPresent()
  throws InterruptedException {

  // Add mock results for the API to return.
  for (RedditPost post: mockPosts) {
    mockApi.addPost(post);
  }

  PageKeyedRemoteMediator remoteMediator = new PageKeyedRemoteMediator(
    mockDb,
    mockApi,
    SubRedditViewModel.DEFAULT_SUBREDDIT
  );
  PagingState<Integer, RedditPost> pagingState = new PagingState<>(
    new ArrayList(),
    null,
    new PagingConfig(10),
    10
  );
  remoteMediator.loadSingle(LoadType.REFRESH, pagingState)
    .test()
    .await()
    .assertValueCount(1)
    .assertValue(value -> value instanceof RemoteMediator.MediatorResult.Success &&
      ((RemoteMediator.MediatorResult.Success) value).endOfPaginationReached() == false);
}

Java（Guava/LiveData）

@Test
public void refreshLoadReturnsSuccessResultWhenMoreDataIsPresent()
  throws InterruptedException, ExecutionException {

  // Add mock results for the API to return.
  for (RedditPost post: mockPosts) {
    mockApi.addPost(post);
  }

  PageKeyedRemoteMediator remoteMediator = new PageKeyedRemoteMediator(
    mockDb,
    mockApi,
    SubRedditViewModel.DEFAULT_SUBREDDIT,
    new CurrentThreadExecutor()
  );
  PagingState<Integer, RedditPost> pagingState = new PagingState<>(
    new ArrayList(),
    null,
    new PagingConfig(10),
    10
  );

  RemoteMediator.MediatorResult result =
    remoteMediator.loadFuture(LoadType.REFRESH, pagingState).get();

  assertThat(result, instanceOf(RemoteMediator.MediatorResult.Success.class));
  assertFalse(((RemoteMediator.MediatorResult.Success) result).endOfPaginationReached());
}

第 2 のテストでは、mockApi が空の結果を返す必要があります。各テストの実行後に mockApi からデータを消去するため、デフォルトでは空の結果が返されます。

Java（RxJava）

@Test
public void refreshLoadSuccessAndEndOfPaginationWhenNoMoreData()
  throws InterruptedException() {

  // To test endOfPaginationReached, don't set up the mockApi to return post
  // data here.
  PageKeyedRemoteMediator remoteMediator = new PageKeyedRemoteMediator(
    mockDb,
    mockApi,
    SubRedditViewModel.DEFAULT_SUBREDDIT
  );
  PagingState<Integer, RedditPost> pagingState = new PagingState<>(
    new ArrayList(),
    null,
    new PagingConfig(10),
    10
  );
  remoteMediator.loadSingle(LoadType.REFRESH, pagingState)
    .test()
    .await()
    .assertValueCount(1)
    .assertValue(value -> value instanceof RemoteMediator.MediatorResult.Success &&
      ((RemoteMediator.MediatorResult.Success) value).endOfPaginationReached() == true);
}

Java（Guava/LiveData）

@Test
public void refreshLoadSuccessAndEndOfPaginationWhenNoMoreData()
  throws InterruptedException, ExecutionException {

  // To test endOfPaginationReached, don't set up the mockApi to return post
  // data here.
  PageKeyedRemoteMediator remoteMediator = new PageKeyedRemoteMediator(
    mockDb,
    mockApi,
    SubRedditViewModel.DEFAULT_SUBREDDIT,
    new CurrentThreadExecutor()
  );
  PagingState<Integer, RedditPost> pagingState = new PagingState<>(
    new ArrayList(),
    null,
    new PagingConfig(10),
    10
  );

  RemoteMediator.MediatorResult result =
    remoteMediator.loadFuture(LoadType.REFRESH, pagingState).get();

  assertThat(result, instanceOf(RemoteMediator.MediatorResult.Success.class));
  assertTrue(((RemoteMediator.MediatorResult.Success) result).endOfPaginationReached());
}

最後のテストでは、load() 関数が MediatorResult.Error を正しく返すことをテストで確認できるように、mockApi が例外をスローする必要があります。

Java（RxJava）

@Test
public void refreshLoadReturnsErrorResultWhenErrorOccurs()
  throws InterruptedException {

  // Set up failure message to throw exception from the mock API.
  mockApi.setFailureMsg("Throw test failure");
  PageKeyedRemoteMediator remoteMediator = new PageKeyedRemoteMediator(
    mockDb,
    mockApi,
    SubRedditViewModel.DEFAULT_SUBREDDIT
  );
  PagingState<Integer, RedditPost> pagingState = new PagingState<>(
    new ArrayList(),
    null,
    new PagingConfig(10),
    10
  );
  remoteMediator.loadSingle(LoadType.REFRESH, pagingState)
    .test()
    .await()
    .assertValueCount(1)
    .assertValue(value -> value instanceof RemoteMediator.MediatorResult.Error);
}

Java（Guava/LiveData）

@Test
public void refreshLoadReturnsErrorResultWhenErrorOccurs()
  throws InterruptedException, ExecutionException {

  // Set up failure message to throw exception from the mock API.
  mockApi.setFailureMsg("Throw test failure");
  PageKeyedRemoteMediator remoteMediator = new PageKeyedRemoteMediator(
    mockDb,
    mockApi,
    SubRedditViewModel.DEFAULT_SUBREDDIT,
    new CurrentThreadExecutor()
  );
  PagingState<Integer, RedditPost> pagingState = new PagingState<>(
    new ArrayList(),
    null,
    new PagingConfig(10),
    10
  );
  RemoteMediator.MediatorResult result =
    remoteMediator.loadFuture(LoadType.REFRESH, pagingState).get();

  assertThat(result, instanceOf(RemoteMediator.MediatorResult.Error.class));
}

エンドツーエンド テスト

単体テストでは、個々の Paging コンポーネントが独立して動作することが保証されますが、エンドツーエンド テストでは、アプリ全体が動作する確実性が増します。これらのテストはまだモックの依存関係を必要としますが、通常はアプリコードの大部分をカバーします。

このセクションの例では、テストでネットワークを使用しないように、モック API の依存関係を使用します。モック API は、一貫性のあるテストデータのセットを返すように設定されているため、繰り返し可能なテストになります。各依存関係が何を行うか、出力がどの程度一貫しているか、テストにどの程度の忠実度が必要かに基づいて、モック実装に切り替える依存関係を決定します。

依存関係のモック バージョンに簡単に切り替えられるようにコードを記述します。次の例では、基本的なサービス ロケータ実装を使用して、必要に応じて依存関係を指定し、変更します。大規模なアプリでは、Hilt のような依存関係挿入ライブラリを使用することで、より複雑な依存関係グラフを管理できます。

Kotlin

class RedditActivityTest {

  companion object {
    private const val TEST_SUBREDDIT = "test"
  }

  private val postFactory = PostFactory()
  private val mockApi = MockRedditApi().apply {
    addPost(postFactory.createRedditPost(DEFAULT_SUBREDDIT))
    addPost(postFactory.createRedditPost(TEST_SUBREDDIT))
    addPost(postFactory.createRedditPost(TEST_SUBREDDIT))
  }

  @Before
  fun init() {
    val app = ApplicationProvider.getApplicationContext<Application>()
    // Use a controlled service locator with a mock API.
    ServiceLocator.swap(
      object : DefaultServiceLocator(app = app, useInMemoryDb = true) {
        override fun getRedditApi(): RedditApi = mockApi
      }
    )
  }
}

Java（RxJava）

public class RedditActivityTest {

  public static final String TEST_SUBREDDIT = "test";

  private static PostFactory postFactory = new PostFactory();
  private static MockRedditApi mockApi = new MockRedditApi();

  static {
    mockApi.addPost(postFactory.createRedditPost(DEFAULT_SUBREDDIT));
    mockApi.addPost(postFactory.createRedditPost(TEST_SUBREDDIT));
    mockApi.addPost(postFactory.createRedditPost(TEST_SUBREDDIT));
  }

  @Before
  public void setup() {
    Application app = ApplicationProvider.getApplicationContext();
    // Use a controlled service locator with a mock API.
    ServiceLocator.Companion.swap(
      new DefaultServiceLocator(app, true) {
        @NotNull
        @Override
        public RedditApi getRedditApi() {
          return mockApi;
        }
      }
    );
  }
}

Java（Guava/LiveData）

public class RedditActivityTest {

  public static final String TEST_SUBREDDIT = "test";

  private static PostFactory postFactory = new PostFactory();
  private static MockRedditApi mockApi = new MockRedditApi();

  static {
    mockApi.addPost(postFactory.createRedditPost(DEFAULT_SUBREDDIT));
    mockApi.addPost(postFactory.createRedditPost(TEST_SUBREDDIT));
    mockApi.addPost(postFactory.createRedditPost(TEST_SUBREDDIT));
  }

  @Before
  public void setup() {
    Application app = ApplicationProvider.getApplicationContext();
    // Use a controlled service locator with a mock API.
    ServiceLocator.Companion.swap(
      new DefaultServiceLocator(app, true) {
        @NotNull
        @Override
        public RedditApi getRedditApi() {
          return mockApi;
        }
      }
    );
  }
}

テスト構造を設定したら、次に、Pager 実装によって返されたデータが正しいことを確認します。一方のテストでは、ページが最初に読み込まれるときに Pager オブジェクトがデフォルト データを読み込むことを確認し、他方のテストでは、Pager オブジェクトがユーザー入力に基づいて追加のデータを正しく読み込むことを確認します。

次の例のテストでは、ユーザーが異なる subreddit を入力して検索したときに、Pager オブジェクトが API から返された正しい数のアイテムで RecyclerView.Adapter を更新することを確認しています。

Kotlin

@Test
fun loadsTheDefaultResults() {
    ActivityScenario.launch(RedditActivity::class.java)

    onView(withId(R.id.list)).check { view, noViewFoundException ->
        if (noViewFoundException != null) {
            throw noViewFoundException
        }

        val recyclerView = view as RecyclerView
        assertEquals(1, recyclerView.adapter?.itemCount)
    }
}

@Test
// Verify that the default data is swapped out when the user searches for a
// different subreddit.
fun loadsTheTestResultsWhenSearchingForSubreddit() {
  ActivityScenario.launch(RedditActivity::class.java )

  onView(withId(R.id.list)).check { view, noViewFoundException ->
    if (noViewFoundException != null) {
      throw noViewFoundException
    }

    val recyclerView = view as RecyclerView
    // Verify that it loads the default data first.
    assertEquals(1, recyclerView.adapter?.itemCount)
  }

  // Search for test subreddit instead of default to trigger new data load.
  onView(withId(R.id.input)).perform(
    replaceText(TEST_SUBREDDIT),
    pressKey(KeyEvent.KEYCODE_ENTER)
  )

  onView(withId(R.id.list)).check { view, noViewFoundException ->
    if (noViewFoundException != null) {
      throw noViewFoundException
    }

    val recyclerView = view as RecyclerView
    assertEquals(2, recyclerView.adapter?.itemCount)
  }
}

Java（RxJava）

@Test
public void loadsTheDefaultResults() {
  ActivityScenario.launch(RedditActivity.class);

  onView(withId(R.id.list)).check((view, noViewFoundException) -> {
    if (noViewFoundException != null) {
      throw noViewFoundException;
    }

    RecyclerView recyclerView = (RecyclerView) view;
    assertEquals(1, recyclerView.getAdapter().getItemCount());
  });
}

@Test
// Verify that the default data is swapped out when the user searches for a
// different subreddit.
public void loadsTheTestResultsWhenSearchingForSubreddit() {
  ActivityScenario.launch(RedditActivity.class);

  onView(withId(R.id.list)).check((view, noViewFoundException) -> {
    if (noViewFoundException != null) {
      throw noViewFoundException;
    }

    RecyclerView recyclerView = (RecyclerView) view;
    // Verify that it loads the default data first.
    assertEquals(1, recyclerView.getAdapter().getItemCount());
  });

  // Search for test subreddit instead of default to trigger new data load.
  onView(withId(R.id.input)).perform(
    replaceText(TEST_SUBREDDIT),
    pressKey(KeyEvent.KEYCODE_ENTER)
  );

  onView(withId(R.id.list)).check((view, noViewFoundException) -> {
    if (noViewFoundException != null) {
      throw noViewFoundException;
    }

    RecyclerView recyclerView = (RecyclerView) view;
    assertEquals(2, recyclerView.getAdapter().getItemCount());
  });
}

Java（Guava/LiveData）

@Test
public void loadsTheDefaultResults() {
  ActivityScenario.launch(RedditActivity.class);

  onView(withId(R.id.list)).check((view, noViewFoundException) -> {
    if (noViewFoundException != null) {
      throw noViewFoundException;
    }

    RecyclerView recyclerView = (RecyclerView) view;
    assertEquals(1, recyclerView.getAdapter().getItemCount());
  });
}

@Test
// Verify that the default data is swapped out when the user searches for a
// different subreddit.
public void loadsTheTestResultsWhenSearchingForSubreddit() {
  ActivityScenario.launch(RedditActivity.class);

  onView(withId(R.id.list)).check((view, noViewFoundException) -> {
    if (noViewFoundException != null) {
      throw noViewFoundException;
    }

    RecyclerView recyclerView = (RecyclerView) view;
    // Verify that it loads the default data first.
    assertEquals(1, recyclerView.getAdapter().getItemCount());
  });

  // Search for test subreddit instead of default to trigger new data load.
  onView(withId(R.id.input)).perform(
    replaceText(TEST_SUBREDDIT),
    pressKey(KeyEvent.KEYCODE_ENTER)
  );

  onView(withId(R.id.list)).check((view, noViewFoundException) -> {
    if (noViewFoundException != null) {
      throw noViewFoundException;
    }

    RecyclerView recyclerView = (RecyclerView) view;
    assertEquals(2, recyclerView.getAdapter().getItemCount());
  });
}

インストルメント化テストでは、データが UI に正しく表示されることを確認する必要があります。これを行うには、RecyclerView.Adapter に正しい数のアイテムが存在することを確認するか、個々の行ビューを反復処理してデータの形式が正しいことを確認します。