Testowanie przepływów Kotlin na Androidzie

Sposób testowania jednostek lub modułów, które komunikują się z przepływem, zależy od tego, czy testowany podmiot używa przepływu jako danych wejściowych czy wyjściowych.

  • Jeśli testowany obiekt obserwuje przepływ, możesz generować przepływy w ramach fałszywych zależności, które możesz kontrolować z poziomu testów.
  • Jeśli jednostka lub moduł eksponuje przepływ, można odczytać i zweryfikować jeden lub kilka elementów generowanych przez przepływ w teście.

Tworzenie sfałszowanego producenta

Gdy testowany obiekt jest konsumentem przepływu, jednym z typowych sposobów sprawdzenia tego jest zastąpienie producenta fałszywą implementacją. Jeśli na przykład klasa obserwuje repozytorium, które pobiera dane z 2 źródeł danych w środowisku produkcyjnym:

badany podmiot i warstwa danych
Rysunek 1. Podmiot testowany i warstwa danych.

Aby uczynić test deterministycznym, możesz zastąpić repozytorium i jego zależności fałszywym repozytorium, które zawsze wysyła te same fałszywe dane:

zależności są zastępowane fałszywą implementacją
Rysunek 2. Zależności są zastępowane fałszywą implementacją.

Aby emitować wstępnie zdefiniowaną serię wartości w przepływie, użyj kreatora flow:

class MyFakeRepository : MyRepository {
    fun observeCount() = flow {
        emit(ITEM_1)
    }
}

W teście jest wstrzykiwane to fałszywe repozytorium, które zastępuje rzeczywiste wdrożenie:

@Test
fun myTest() {
    // Given a class with fake dependencies:
    val sut = MyUnitUnderTest(MyFakeRepository())
    // Trigger and verify
    ...
}

Gdy masz już kontrolę nad danymi wyjściowymi danego tematu, możesz sprawdzić, czy działa on prawidłowo.

Określanie emisji związanej z przepływem w teście

Jeśli testowany obiekt ujawnia przepływ, test musi przyjąć asercje do elementów strumienia danych.

Załóżmy, że repozytorium z poprzedniego przykładu ujawnia przepływ:

repozytorium z fałszywymi zależnościami, które ujawnia przepływ
Rysunek 3. Repozytorium (temat testowany) z fałszywymi zależnościami, które ujawnia przepływ.

W przypadku niektórych testów wystarczy sprawdzić tylko pierwszą emisję lub pewną liczbę elementów pochodzących z procesu.

Możesz wykorzystać pierwszą emisję w procesie, wywołując first(). Ta funkcja czeka, aż otrzyma pierwszy produkt, a następnie wysyła sygnał anulowania do producenta.

@Test
fun myRepositoryTest() = runTest {
    // Given a repository that combines values from two data sources:
    val repository = MyRepository(fakeSource1, fakeSource2)

    // When the repository emits a value
    val firstItem = repository.counter.first() // Returns the first item in the flow

    // Then check it's the expected item
    assertEquals(ITEM_1, firstItem)
}

Jeśli test musi sprawdzić wiele wartości, wywołanie metody toList() powoduje, że przepływ czeka, aż źródło wyemituje wszystkie wartości, a potem zwraca te wartości w formie listy. Sprawdza się to tylko w przypadku ograniczonych strumieni danych.

@Test
fun myRepositoryTest() = runTest {
    // Given a repository with a fake data source that emits ALL_MESSAGES
    val messages = repository.observeChatMessages().toList()

    // When all messages are emitted then they should be ALL_MESSAGES
    assertEquals(ALL_MESSAGES, messages)
}

W przypadku strumieni danych, które wymagają bardziej złożonego zbioru elementów lub nie zwracają ograniczonej liczby elementów, możesz wybierać i przekształcać elementy za pomocą interfejsu Flow API. Oto przykłady:

// Take the second item
outputFlow.drop(1).first()

// Take the first 5 items
outputFlow.take(5).toList()

// Takes the first item verifying that the flow is closed after that
outputFlow.single()

// Finite data streams
// Verify that the flow emits exactly N elements (optional predicate)
outputFlow.count()
outputFlow.count(predicate)

Ciągłe zbieranie danych podczas testu

Zbieranie przepływu za pomocą funkcji toList(), jak widać w poprzednim przykładzie, odbywa się wewnętrznie w elemencie collect() i jest zawieszane do czasu, aż cała lista wyników będzie gotowa do zwrócenia.

Aby przeplatać działania, które powodują, że w przepływie są wyemitowane wartości i asercje, w trakcie testu możesz stale zbierać wartości z przepływu.

Możesz na przykład przetestować następującą klasę Repository i towarzyszącą implementację fałszywego źródła danych, która wykorzystuje metodę emit do dynamicznego generowania wartości podczas testu:

class Repository(private val dataSource: DataSource) {
    fun scores(): Flow<Int> {
        return dataSource.counts().map { it * 10 }
    }
}

class FakeDataSource : DataSource {
    private val flow = MutableSharedFlow<Int>()
    suspend fun emit(value: Int) = flow.emit(value)
    override fun counts(): Flow<Int> = flow
}

Jeśli używasz tej fałszywej funkcji w teście, możesz utworzyć współpracę zbierającą, która będzie stale otrzymywać wartości z metody Repository. W tym przykładzie zbieramy je na listę, a następnie wykonujemy asercje na jej podstawie:

@Test
fun continuouslyCollect() = runTest {
    val dataSource = FakeDataSource()
    val repository = Repository(dataSource)

    val values = mutableListOf<Int>()
    backgroundScope.launch(UnconfinedTestDispatcher(testScheduler)) {
        repository.scores().toList(values)
    }

    dataSource.emit(1)
    assertEquals(10, values[0]) // Assert on the list contents

    dataSource.emit(2)
    dataSource.emit(3)
    assertEquals(30, values[2])

    assertEquals(3, values.size) // Assert the number of items collected
}

Przepływ, który jest tutaj ujawniany przez Repository, nigdy się nie kończy, dlatego wywołanie toList, które je pobiera, nie zostaje zwrócone. Rozpoczęcie współużytkowania kohorty w zadaniu TestScope.backgroundScope spowoduje, że zostanie ona anulowana przed zakończeniem testu. W przeciwnym razie runTest będzie czekać na zakończenie, powodując przerwanie odpowiedzi testu i w efekcie jego niepowodzenie.

Zwróć uwagę na sposób użycia narzędzia UnconfinedTestDispatcher do obsługi współużytkowania. Dzięki temu wtyczka zbierająca będzie od razu uruchamiana i gotowa do odbioru wartości po zwróceniu funkcji launch.

Korzystanie z turbiny

Biblioteka Turbine innej firmy ma wygodny interfejs API do tworzenia współużytkowania, a także inne przydatne funkcje do testowania przepływów:

@Test
fun usingTurbine() = runTest {
    val dataSource = FakeDataSource()
    val repository = Repository(dataSource)

    repository.scores().test {
        // Make calls that will trigger value changes only within test{}
        dataSource.emit(1)
        assertEquals(10, awaitItem())

        dataSource.emit(2)
        awaitItem() // Ignore items if needed, can also use skip(n)

        dataSource.emit(3)
        assertEquals(30, awaitItem())
    }
}

Więcej informacji znajdziesz w dokumentacji biblioteki.

Testowanie StateFlows

StateFlow to możliwy do obserwacji magazyn danych, który można zbierać w celu obserwowania wartości, które posiada w czasie w postaci strumienia. Ten strumień wartości jest scalony, co oznacza, że jeśli wartości zostaną szybko ustawione w elemencie StateFlow, kolektory tego elementu StateFlow nie mogą otrzymać wszystkich wartości pośrednich, tylko najnowsze z nich.

Jeśli w testach masz na uwadze konflację, możesz zbierać wartości StateFlow, podobnie jak każdy inny przepływ, w tym za pomocą Turbine. W niektórych scenariuszach testowych próba zebrania wszystkich wartości pośrednich i zgłoszenia do nich praw może być pożądana.

Ogólnie zalecamy jednak traktowanie StateFlow jako właściciela danych i umieszczanie go w jego usłudze value. Dzięki temu testy sprawdzają bieżący stan obiektu w danym momencie i nie zależą od tego, czy wystąpi konflikt.

Weźmy na przykład ten model ViewModel, który zbiera wartości z tabeli Repository i przekazuje je do interfejsu użytkownika w interfejsie StateFlow:

class MyViewModel(private val myRepository: MyRepository) : ViewModel() {
    private val _score = MutableStateFlow(0)
    val score: StateFlow<Int> = _score.asStateFlow()

    fun initialize() {
        viewModelScope.launch {
            myRepository.scores().collect { score ->
                _score.value = score
            }
        }
    }
}

Fałszywa implementacja elementu Repository może wyglądać tak:

class FakeRepository : MyRepository {
    private val flow = MutableSharedFlow<Int>()
    suspend fun emit(value: Int) = flow.emit(value)
    override fun scores(): Flow<Int> = flow
}

Podczas testowania obiektu ViewModel za pomocą tego fałszywego modelu możesz generować wartości pochodzące z fałszywych wartości, aby powodować aktualizacje w modelu StateFlow modelu ViewModel, a potem zgłaszać roszczenia do zaktualizowanego modelu value:

@Test
fun testHotFakeRepository() = runTest {
    val fakeRepository = FakeRepository()
    val viewModel = MyViewModel(fakeRepository)

    assertEquals(0, viewModel.score.value) // Assert on the initial value

    // Start collecting values from the Repository
    viewModel.initialize()

    // Then we can send in values one by one, which the ViewModel will collect
    fakeRepository.emit(1)
    assertEquals(1, viewModel.score.value)

    fakeRepository.emit(2)
    fakeRepository.emit(3)
    assertEquals(3, viewModel.score.value) // Assert on the latest value
}

Praca ze StateFlows utworzonymi przez stateIn

W poprzedniej sekcji model ViewModel używa metody MutableStateFlow do przechowywania najnowszej wartości generowanej przez przepływ z Repository. Jest to typowy wzorzec, który zwykle jest zaimplementowany w prostszy sposób za pomocą operatora stateIn, który zamienia przepływ zimnego na ciepło StateFlow:

class MyViewModelWithStateIn(myRepository: MyRepository) : ViewModel() {
    val score: StateFlow<Int> = myRepository.scores()
        .stateIn(viewModelScope, SharingStarted.WhileSubscribed(5000L), 0)
}

Operator stateIn ma parametr SharingStarted, który określa, kiedy staje się aktywny i zaczyna korzystać z podanego przepływu. Opcje takie jak SharingStarted.Lazily i SharingStarted.WhileSubsribed są często używane w modelach ViewModel.

Nawet jeśli w teście podasz value elementu StateFlow, musisz utworzyć kolektor. Może to być pusty kolektor:

@Test
fun testLazilySharingViewModel() = runTest {
    val fakeRepository = HotFakeRepository()
    val viewModel = MyViewModelWithStateIn(fakeRepository)

    // Create an empty collector for the StateFlow
    backgroundScope.launch(UnconfinedTestDispatcher(testScheduler)) {
        viewModel.score.collect()
    }

    assertEquals(0, viewModel.score.value) // Can assert initial value

    // Trigger-assert like before
    fakeRepository.emit(1)
    assertEquals(1, viewModel.score.value)

    fakeRepository.emit(2)
    fakeRepository.emit(3)
    assertEquals(3, viewModel.score.value)
}

Dodatkowe materiały