没有单元测试，何谈重构
最近科技公司流年不利，那边与整个硅谷唱反调的川普逆袭上台了，这边特斯拉被评为美国最不可靠汽车品牌，据报道是因为特斯拉为Model X增加了过于复杂的功能（高科技多也怪我咯），如前门采用电动开启方式，中排座椅实现了电动移动，所有这些功能整合在一个平台上，导致可靠性下滑。通俗解释下就是电动门有个小bug，电动座椅又有个小bug，一堆小bug最终导致的大bug，人命关天了，本篇就来谈谈软件开发中避免小bug的技术：单元测试。
本文将介绍以下内容：
- iOS开发中添加单元测试的方法。
- 如何写单元测试用例及用例组。
- 介绍单元测试的一些基础概念。
本篇作为重构的例子（想了解重构是什么，另参见他们总在说重构，不过是重写 ），假设了一个视频网站的电影点播系统，每次点击播放就会收取费用，按电影种类不同，时段不同，则收费不同，最终计算出顾客的总消费，并计算积分。这个例子的类关系比较清晰易懂，用OC语言实现，iOS开发的童鞋看起来会比较亲切，心急的童鞋可以跳过源码部分，先看后面添加单元测试的部分准备测试工具，需要了解细节时再回头看源码。
系统包含一个电影类，顾客类，及点播类，类关系如下图所示：
电影类
// // Movie.h // RefactorDemo // // Created by xishi on 16/10/29. // Copyright © 2016年 xs. All rights reserved. // typedef NS_ENUM(NSUInteger, MovieEnum) { MovieEnumChildrens = 2, MovieEnumRegular = 0, MovieEnumNewRelease = 1 }; @class Movie; @interface Movie : NSObject @property(nonatomic, copy) NSString *title; @property(nonatomic) int priceCode; - (id)initWithTitle:(NSString *)title priceCode:(int)priceCode; @end// // Movie.m // RefactorDemo // // Created by xishi on 16/10/29. // Copyright © 2016年 xs. All rights reserved. // #import "Movie.h" @implementation Movie - (id)initWithTitle:(NSString *)title priceCode:(int)priceCode { self = [super init]; if (self) { _title = title; _priceCode = priceCode; } return self; } @end点播类：
点播类定义了点播行为，关心点播了什么电影，及点播的时段，这些都影响最终收取的费用。
// // Demand.h // RefactorDemo // // Created by xishi on 16/10/29. // Copyright © 2016年 xs. All rights reserved. // #import <Foundation/Foundation.h> typedef NS_ENUM(NSUInteger, TimePeriodEnum) { TimePeriodEnumWorkDaytime = 1, TimePeriodEnumWorkNight = 2, TimePeriodEnumWeekend = 3 }; @class Movie; @interface Demand : NSObject @property(nonatomic) Movie *movie; @property(nonatomic, assign) int timePeriod; - (id)initWithMovie:(Movie *)movie timePeriod:(TimePeriodEnum)timePeriod; @end// // Demand.m // RefactorDemo // // Created by xishi on 16/10/29. // Copyright © 2016年 xs. All rights reserved. // #import "Demand.h" #import "Movie.h" @implementation Demand - (id)initWithMovie:(Movie *)movie timePeriod:(TimePeriodEnum)timePeriod { self = [super init]; if (self) { _movie = movie; _timePeriod = timePeriod; } return self; } @end顾客类
// // Customer.h // RefactorDemo // // Created by xishi on 16/10/29. // Copyright © 2016年 xs. All rights reserved. // #import <Foundation/Foundation.h> @class Demand; @interface Customer : NSObject - (id)initCustomerWithName:(NSString *)name; - (void)addDemand:(Demand *)demand; - (NSString *)statement; @end// // Customer.m // RefactorDemo // // Created by xishi on 16/10/29. // Copyright © 2016年 xs. All rights reserved. // #import "Customer.h" #import "Demand.h" #import "Movie.h" @interface Customer () { NSString *_name; NSMutableArray *_demands; } @end @implementation Customer - (id)initCustomerWithName:(NSString *)name { self = [super init]; if (self) { _name = name; } return self; } - (void)addDemand:(Demand *)demand { if (!_demands) { _demands = [[NSMutableArray alloc] init]; } [_demands addObject:demand]; } - (NSString *)statement { double totalAmount = 0; int frequentDemandPotnts = 0; NSMutableString *result = [NSMutableString stringWithFormat:@"%@的点播清单////n", _name]; for (Demand *aDemand in _demands) { double thisAmount = 0; // 根据不同电影定价： switch (aDemand.movie.priceCode) { case MovieEnumRegular: thisAmount += 2; // 普通电影2元一次 break; case MovieEnumNewRelease: thisAmount += 3; // 新电影3元一次 break; case MovieEnumChildrens: thisAmount += 1.5; // 儿童电影1.5元一次 } // 根据不同时段定价： if (aDemand.timePeriod == TimePeriodEnumWorkDaytime) thisAmount *= 1.0; // 工作日全价 else if (aDemand.timePeriod == TimePeriodEnumWeekend) { thisAmount *= 0.5; // 周末半价 } else if (aDemand.timePeriod == TimePeriodEnumWorkNight){ thisAmount *= 1.5; // 下班1.5倍 } frequentDemandPotnts++; // 周末点播新片积分翻倍： if ((aDemand.movie.priceCode == MovieEnumNewRelease) && aDemand.timePeriod == TimePeriodEnumWeekend) { frequentDemandPotnts++; } [result appendFormat:@"////t%@////t%@ 元////n", aDemand.movie.title, @(thisAmount)]; totalAmount += thisAmount; } [result appendFormat:@"费用总计 %@ 元////n", @(totalAmount).stringValue]; [result appendFormat:@"获得积分 %@", @(frequentDemandPotnts).stringValue]; return result; } @end准备测试工具
这里选用的是XCTest，它是Xcode8中内置的测试框架，使用起来非常简单，分以下两种情况为项目添加测试：
1. 新建工程时添加单元测试：
2.为已有工程添加单元测试
Xcode8中添加的步骤与前几代有所不同:
添加第一个测试
第一个测试是很重要的，它决定了我们后面测试的思路和方向，这里以需要什么测什么为指导原则，从结果出发，所以先来看下基本的点播需求：
工作日点播一部普通影片，收费2元，积一分。
根据以上需求描述，我们在RefactorDemoTests.m添加测试方法：
- (void)testStatement_Regular { Movie *matrixMovie1 = [[Movie alloc] initWithTitle:@"黑客帝国1" priceCode:MovieEnumRegular]; Demand *aDemand1 = [[Demand alloc] initWithMovie:matrixMovie1 timePeriod:TimePeriodEnumWorkDaytime]; // 顾客租赁一部： Customer *aCustomer = [[Customer alloc] initCustomerWithName:@"溪石"]; [aCustomer addDemand:aDemand1]; XCTAssertTrue([@"溪石的点播清单////n" @"////t黑客帝国1////t2 元////n" @"费用总计 2 元////n" @"获得积分 1" isEqualToString:[aCustomer statement]], @"测试点播一部普通电影"); }这个测试用例中，顾客“溪石”点播了一部老片《黑客帝国1》，由于是工作日，因此按原价收取，并积1分，详细细节看Cutomer类源码中的方法statement()。
按快捷键⌘U，运行测试，发现测试报错了：
仔细检查发现，statment()的实现中，总价与单位没有空一格，斟酌后觉得还是空一格比较清晰，于是修改后，再次按快捷键⌘U运行测试，测试通过：
在单元测试中，绿色表示测试通过，红色表示测试失败，已经成为业界标准，XCTest遵循了这一规则。
测试用例组
通过第一个例子，我们知道了测试用例总是以test开头，作为约定俗成，凡是test开头的方法，都会被XCTest框架自动运行，下面我们添加对周末点播优惠的测试：
- (void)testStatement_Weekend { Movie *matrixMovie2 = [[Movie alloc] initWithTitle:@"黑客帝国2-重装上阵" priceCode:MovieEnumRegular]; Demand *aDemand2 = [[Demand alloc] initWithMovie:matrixMovie2 timePeriod:TimePeriodEnumWeekend]; Customer *aCustomer = [[Customer alloc] initCustomerWithName:@"溪石"]; [aCustomer addDemand:aDemand2]; XCTAssertTrue([@"溪石的点播清单////n" @"////t黑客帝国2-重装上阵////t1 元////n" @"费用总计 1 元////n" @"获得积分 1" isEqualToString:[aCustomer statement]], @"测试点播一部普通电影，周末半价"); }这个测试用例除了电影名称不一样外，只是将点播时段由工作日改为了周末，以此判断计算规则是否正确。
这时，我们已经有两个测试用例了，为了加快测试速度，打开Xcode左侧第5项的测试导航面板，可以单独指定一个用例运行，注意图中标记处的图标变化：
如此，我们可以将statement需要考虑的返回情况都写成一个个都测试用例（这里就不一一列举了，童鞋们可以自行实现，有问题可以评论中提出，虽然我不一定会回答），可以确保报表算法满足全部需求。
单元测试和功能测试的差别
功能测试的目的是保证整个软件包能正常工作，它面向的对象是客户，保障软件功能符合客户的要求的质量，当然这类工作应该交由喜爱找bug的专业测试部门去处理，他们会用与开发截然不同的工具，并且不关心实现的细节（这就是你与测试人员老是话不投机的原因）。
而单元测试关注实现的细节，它的目标对象是一个类，一个方法，是我们开发人员用来验证代码是否有实现异常的工具，因此写单元测试时总是寻找那些可能未处理的边界。
测试循环
从上面的简单用例中，我们能明显看到以下通用步骤：
- 准备测试数据。
- 调用目标API
- 验证输出和行为
小结
本文通过一个电影点播系统的例子，演示了以下内容：
- iOS开发中添加单元测试框架XCTest。
- 用test方法组织单元测试用例及用例组，即可统一运行，也可单独运行。
- 介绍单元测试的一些基础概念，了解单元测试的目标，及测试循环。
这些是将来进一步的重构的基础和前提，限于篇幅，仿造对象等单元测试技术还未提及，欢迎关注溪石，且听下回分解。