单例设计的优雅测试

2023-12-13 13:27:35

在 iOS 开发中，单例模式可谓无处不在。以 UIApplication 和 UIScreen 为代表，单例对象允许我们从代码的任意角落访问它们的属性和方法。这种便利性固然是美好的，但它也给程序测试带来了不小的挑战。单例的全局共享状态特性对于单元测试而言简直是噩梦般的存在。

虽然可以通过重构部分单例来解决这个问题，但系统提供的单例却无法触及。如何让这些单例在测试中更易于控制呢？

拥抱依赖注入

依赖注入是一种设计模式，它将对象的创建和使用分离。在我们的例子中，这意味着我们将单例对象的创建从测试代码中移出。

借助第三方库，如 Swinject 或 Nimble，我们可以轻松地将单例的创建注入到测试中。例如，使用 Swinject，我们可以在测试用例中创建一个容器，并注册单例的实现：

import Swinject

class MyTests: XCTestCase {
    let container = Container()

    override func setUp() {
        super.setUp()
        // 注册单例实现
        container.register(UIApplication.self) { _ in MockUIApplication() }
    }
}

通过将单例的创建与测试用例解耦，我们获得了对单例状态的完全控制。

桩和模拟

桩和模拟是测试中用来替换实际实现的强大工具。桩提供预先定义的响应，而模拟则可以验证方法的调用并捕获参数。

利用桩和模拟，我们可以轻松地隔离和测试单例的方法。例如，我们可以使用 OCMock 来创建 UIScreen 的桩：

import OCMock

class MyTests: XCTestCase {
    var mockScreen: UIScreen!

    override func setUp() {
        super.setUp()
        mockScreen = UIScreen(mockForClass: UIScreen.self)
    }

    func testScreenBounds() {
        mockScreen.stub({ aSelector(UIScreen.bounds, on: self) }).andReturnValue(CGRect(x: 0, y: 0, width: 320, height: 568))
        let bounds = UIScreen.main.bounds
        XCTAssertEqual(bounds, CGRect(x: 0, y: 0, width: 320, height: 568))
    }
}

通过使用桩和模拟，我们可以创建受控环境，在其中测试单例的行为。

特性测试

特性测试提供了另一种测试单例的方法。特性测试是对应用程序功能的端到端测试，它可以在更接近真实使用场景的环境中验证单例的行为。

使用 XCTestCase 的 XCTAssertTrue 和 XCTAssertFalse 断言，我们可以验证单例的属性和方法在整个测试用例中是否保持了一致性。例如，我们可以测试 UIApplication 的 shared 属性在特性测试中是否始终返回同一个实例：

class MyTests: XCTestCase {
    func testSharedApplication() {
        let app1 = UIApplication.shared
        let app2 = UIApplication.shared
        XCTAssertTrue(app1 === app2)
    }
}