DroidKaigi2017 - 変更に強いEspressoテストコードを効率良く書こう / DroidKaigi2017 - Let's Write Sustainable Espresso Test Rapidly

by TOYAMA Sumio

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変更に強いEspressoテストコードを効率良く書こう 2017.03.09 外⼭純⽣ (sumio_tym) 1 DroidKaigi 2017

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⾃⼰紹介 p ⽒名: 外⼭純⽣ (TOYAMA Sumio) @sumio_tym (Twitter) / @sumio (GitHub) p 所属: NTTソフトウェア株式会社 p 業務内容: p 社内Androidプロジェクトの技術⽀援 p 社内Androidプロジェクトのテスト⾃動化⽀援 p プライベート: p STAR(テスト⾃動化研究会) p @IT連載「スマホ向け無料システムテスト⾃動化ツール」(UI Automator / Appiumの回を担当) 2

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お話しすること AndroidのUIテストツールEspresso について、以下を紹介します 3 プロダクトの仕様変更に強いテストを Espresso Test Recorderを使って効率的に書いていく⽅法

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話の流れ 1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 4

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1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 5

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効率的にテストを書くことの⼤切さテスト⾃動化の⽬的は⾊々ある pテスト実施⼯数を削減したい p⼿順ミス、確認ミスをなくしたい p回帰試験を⾃動化して安⼼したい petc. 6

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効率的にテストを書くことの⼤切さ pどんなケースでもテストを書くのに時間を浪費すると⽬的達成が難しくなる p特に、着⼿するときは、効率的に(楽して)テストを書くことはとても⼤切 7

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UIテスト実装時のボトルネック(イメージ) 操作対象の特定が⼤変 (例)ダイアログのメッセージ⽂字列を検証する p ダイアログタイトル: 「結果」 p ダイアログメッセージ: 「6 + 7 = 13」 8

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9 条件: ⼦孫に「結果」というtextを持つView の兄弟が⾃分の祖先におり、かつ、⾃分はTextViewである。 UIテスト実装時のボトルネック(イメージ)

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10 䗤䗣䗋䗞䗚䗬䗖䗡䗡䗄䗛䗬䗞䗩䗝䖸䗡䗖䗨䗨䗃䗖䗢䗚䗞䗨 5FYU7JFXDMBTTHFU/BNF 䗞䗨䖹䗚䗨䗘䗚䗣䗙䗖䗣䗩䗄䗛䖶䗝䗖䗨䗈䗞䗗䗡䗞䗣䗜䗝䗖䗨䖹䗚䗨䗘䗚䗣䗙䗖䗣䗩䗬䗞䗩䗝䗉䗚䗭䗩 ✿᧠ DIFDL 䗢䗖䗩䗘䗝䗚䗨䗬䗞䗩䗝䗉䗚䗭䗩 ↓を⾃分でひねり出すのは正直厳しい... UIテスト実装時のボトルネック(イメージ)

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ボトルネック解消の切り札 Espresso Test Recorder pAndroid Studio 2.2より搭載 p以下をEspressoテストコードとして出⼒ pUIの操作 p結果の検証(assertion) とはいえ、うまく動かないケースも... 11

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効率的にテストを書くためには？できるだけ Espresso Test Recorderが得意なテストケースを⾃動化対象にする pもちろん⾃動化の⽬的から外れていないかの検討は必要です。 12

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効率的にテストを書くためには？そのため知っておくと良いことは？ pEspresso Test Recorderが得意なケース／不得意なケース pEspressoのコードを⼿で書けば簡単なケース／困難・不可能なケース後程紹介します！ 13

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1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 14

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変更に強いテストとは？画⾯の仕様変更が発⽣したときにテストコード修正インパクトが⼩さいこと 15

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変更に弱いテストの典型例 p操作対象を特定するコードが、多くのテストケースにコピーされている場合 16

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変更に弱いテストの典型例(イメージ) 17 ログイン画⾯のテストケースを考える 1. ID/PWを⼊れて「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること 2. PWが未⼊⼒で「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること 3. IDが未⼊⼒で「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること後で「ログイン」ボタンが「OK」ボタンに仕様変更されると、全部修正が必要！

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変更に弱いテストの典型例(イメージ) 18 ログイン画⾯のテストケースを考える 1. ID/PWを⼊れて「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること 2. PWが未⼊⼒で「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること 3. IDが未⼊⼒で「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること Espresso Test Recorderで普通に記録すると、こうなってしまう！

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変更に強くするには？(イメージ) 同じ操作を共通部分として抽出する 1. ID/PWを⼊れてログインすると〜されること 2. PWが未⼊⼒でログインすると〜されること 3. IDが未⼊⼒でログインすると〜されること ※ここで、「ログインする」＝「『ログイン』と表⽰されたボタンを押す」後で「ログイン」ボタンが「OK」ボタンに仕様変更されても「※」だけ修正すればOK cf. PageObject デザインパターン 19

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変更に強くするには？(イメージ) 同じ操作を共通部分として抽出する 1. ID/PWを⼊れてログインすると〜されること 2. PWが未⼊⼒でログインすると〜されること 3. IDが未⼊⼒でログインすると〜されること ※ここで、「ログインする」＝「『ログイン』と表⽰されたボタンを押す」 Espresso Test Recorderで記録した場合、共通部分の抽出は⼿作業で⾏う必要がある！ 20

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変更に強いコードに直す⽅法は？以下を修得しておくと負担が減る pEspresso Test Recroderの出⼒に対して具体的な修正⽅針をイメージする p修正作業で良く使うAndroid Studioのリファクタ機能を覚える (キーボードショートカットも覚える) 後程紹介します！ 21

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ここまでのまとめ効率的にテストを書くためには pEspresso Test Recorderの得意箇所から着⼿ p 得⼿不得⼿を知っておく必要がある変更に強いテストにするには pEspresso Test Recorderの出⼒コードから、⼿作業で共通部分を抽出 p リファクタ機能を駆使した具体的な修正⽅法を修得しておく必要がある 22

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1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 23

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Espressoの概要 p Android公式のUIテストフレームワーク p コードの簡潔さ・信頼性の⾼さに定評あり p テスト実⾏速度が⽐較的速い p WebViewにも対応 p URL phttps://goo.gl/x8eP5C phttps://goo.gl/lmrlJI 24 (※) https://google.github.io/android-testing-support-library/docs/espresso/cheatsheet/ よりロゴを引⽤ (※)

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Espressoのセットアップビルド環境設定(https://goo.gl/WlXSCq) p Android Support Repositoryのインストール p build.gradleのdependenciesブロック (以下の2つのモジュールを宣⾔) p configuration: androidTestCompile p group: com.android.support.test.espresso p module: 1. espresso-core (Recorderが⾃動設定する) 2. espresso-contrib (⼿動で追加する) 25

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Espressoのセットアップ 26 androidTestCompile( 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2', { exclude group: 'com.android.support', module: 'support-annotations' } ) プロダクトコードとコンフリクトするモジュールを除外する。 (ビルドエラー時のメッセージを参照)

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Espressoのセットアップ 27 androidTestCompile( 'com.android.support.test.espresso:espresso-contrib:2.2.2', { exclude group: 'com.android.support', module: 'support-annotations' exclude group: 'com.android.support', module: 'support-v4' exclude group: 'com.android.support', module: 'appcompat-v7' exclude group: 'com.android.support', module: 'design' exclude group: 'com.android.support', module: 'recyclerview-v7' } )

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Espressoのセットアップテスト⾛⾏端末のアニメーション設定 (「開発者オプション」の以下をOFFにする) p ウィンドウアニメスケール p トランジションアニメスケール p アニメーター再⽣時間スケール 28

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Espressoのテストコード p src/androidTest/java に配置 p Android Testing Support Libraryに従う ※ Espresso Test Recorderが雛型を⾃動⽣成 29 @RunWith(AndroidJUnit4.class) public class MyEspressoTest { @Rule public ActivityTestRule<...> activityTestRule = ...; ... }

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Espresso APIの概要 p 以下の基本形を理解する ※perform()・check()は省略可能 30 onView(ViewMatcher) .perform(ViewAction) .check(ViewAssertion); n「ViewMatcher」にあてはまるViewに対して n「ViewAction」を実⾏した結果 nそのViewが「ViewAssertion」を満たすことを確認する

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Espresso APIの概要 31 onView(ViewMatcher) .perform(ViewAction) .check(ViewAssertion); ⽤意されているAPIの⼀覧はチートシート(https://goo.gl/sH9eax)参照 n「ViewMatcher」にあてはまるViewに対して n「ViewAction」を実⾏した結果 nそのViewが「ViewAssertion」を満たすことを確認する

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Espressoで操作・確認できること p Button、EditText、TextView、ダイアログなどの基本的なコンポーネント p ListView - onData() p RecyclerView – RecyclerViewActions ※ViewHolder内のViewの確認には⼯夫が必要 p NavigationDrawer・NavigationView - DrawerActions・NavigationViewActions p DatePicker・TimePicker - PickerActions p WebView内HTML - onWebView() https://goo.gl/OMfVyZ 参照 32

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Espressoで不得意・困難なこと Viewのプロパティの動的な取得 (事前に分かっている値との⼀致確認はできる) p View AとView Bに同じテキスト (事前に分からない) が表⽰されていることを確認する、など操作・確認対象が明確でないケース p 複雑なジェスチャー(画⾯を指でなぞるなど) p 画像の⽐較(ImageViewなど) 33

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Espressoで不得意・困難なこと AsyncTask以外の⾮同期待ち合わせ p IdlingResourceを実装すれば可能 p 別Activityに遷移すると「UIが変化するまで待つ」のが難しい 34

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ここまでのまとめ環境設定は、 Espresso Test Recorderに任せるのが楽 p 端末のアニメーションOFFなど⼿動設定も必要⼤部分のUI部品の操作・確認をサポート p 公式にチートシートあり以下については近付かないのが無難 p Viewプロパティの動的な取得 p 操作・確認対象が明確でないケース p 別画⾯遷移後の⾮同期待ち合わせ 35

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1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 36

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動作に必要なもの pテスト対象アプリのソースコード pAndroid Studio 2.2以上 pエミュレータ/実機 (テスト記録時に使⽤) 37

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動かしかた 1. エミュレータ/実機をadb接続しておく 2. テスト対象アプリのプロジェクトを Android Studioで開く 3. メニュー Run＞ Record Espresso Test 38

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操作の記録 p 起動したテスト対象アプリを直接操作する p 操作した内容は「Record Your Test」ダイアログに反映されていく (応答が遅いので、1アクションの都度、反映されるまで待つのがお奨め) 39 ※以降、 https://github.com/googlecodelabs/android-testing で公開されているサンプルアプリを使ったスクリーンショットを掲載しています。

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アサーションの記録 p 「Record Your Test」＞「Add Assertion」 40

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アサーションの記録 41 p 画⾯キャプチャが表⽰され、アサーションを記録するモードに移⾏

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アサーションの記録 42 p 画⾯キャプチャ上で、検証したい箇所を選択 p 検証内容を選択し「Save Assertion」

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記録の終了 43 p 「Record Your Test」＞「OK」 p テストクラス名を⼊⼒ ※ build.gradleが未設定だと、このタイミングで⾃動設定するかどうか確認される。

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限界 - 注意点 p 操作がもっさり (できれば実機で記録するのが良い) p ⾮対応のコンポーネントがある p 確認⼿段が限定されている「テキスト⼀致・表⽰されているかどうか」のみ p 操作誤りをアンドゥできない p 必ず最初のActivity起動から記録される p ランドスケープ⾮対応(Assertion) 44

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限界 - コンポーネント別対応状況 45 コンポーネント対応状況 TextView ○ EditText ○ Button ○ NavigationDrawer ○ (専⽤APIは使われない) RecyclerView △ (専⽤APIは使われない) ListView △ (onData()が使われない) Picker系 △ (spinner系のみ可) WebView内HTML ×

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限界 - バグと思われるもの p ⾃動⽣成されるchildAtPosition()が、正しく位置をカウントしない (Issue 231461) MoreViewMatchersクラス(⾃作)修正版あり p AsyncTask以外のバックグラウンドスレッド (OkHttpやRxJavaなど)を使っていると、巨⼤なsleepコードが挿⼊されることがある例: Thread.sleep(3596585)←約1時間！ 46

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ここまでのまとめ p Espresso Test Recorderの操作は直感的で分かりやすい p ただし、何でも記録できるわけでは無いので、事前に限界を知っておくと良い pRecyclerView、ListView、Picker系、 WebViewがある画⾯は注意が必要 (必要に応じてソースを書き換える) 47

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1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 48

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サンプルアプリ 49 (Chrome Custom Tabs) タイトル2 タイトル1 ・・・・タイトル3 タイトル2 Qiita記事⼀覧お気に⼊り⼀覧 ★(CheckBox)タップでお気に⼊り⼀覧に⼊るタイトルタップで詳細画⾯へ記事詳細 NavigationDrawerで切り替え

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1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 50

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効率的にテストを書くためには？ pできるだけ Espresso Test Recorderが得意なテストケースを⾃動化対象にする pもちろん⾃動化の⽬的から外れていないかの検討は必要です。 51 再掲

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テスト⾃動化対象の選択⽅針以下の条件に合う画⾯のテストを優先的に⾃動化する (Espressoは画⾯単位で試験する) pEspresso Test Recorderが対応しているコンポーネントが多い p(対応していないコンポーネントは) ⼿書きでEspresso APIを呼び出せば簡単に書ける 52

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コンポーネント別対応状況まとめ 53 コンポーネント Recorder ⼿書き TextView ○ ○ EditText ○ ○ Button ○ ○ NavigationDrawer ○ ○ RecyclerView △ △ ListView △ ○ Picker系 △ ○ WebView内HTML × ○ より多くより少なく

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その他対応状況まとめ 54 やりたいこと Recorder ⼿書き表⽰テキスト⼀致確認 ○ ○ Viewの表⽰⾮表⽰確認 ○ ○ その他の確認 × △ (画像⼀致確認) × × Viewプロパティの動的な取得 × × 複雑なジェスチャー × × AsyncTask以外の⾮同期待ち合わせ × △ より多くより少なく対象外

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サンプルアプリで考える 55 (Chrome Custom Tabs) タイトル2 タイトル1 ・・・・タイトル3 タイトル2 Qiita記事⼀覧お気に⼊り⼀覧 ★(CheckBox)タップでお気に⼊り⼀覧に⼊るタイトルタップで詳細画⾯へ記事詳細 NavigationDrawerで切り替え別プロセス

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56 タイトル2 タイトル1 ・・・・タイトル3 タイトル2 Qiita記事⼀覧お気に⼊り⼀覧 ★(CheckBox)タップでお気に⼊り⼀覧に⼊る • 画像の変化は確認不可 Ø CheckBoxなので「チェック状態かどうか(isChecked())」で判定する。サンプルアプリで考える(★のタップ操作)

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57 タイトル2 タイトル1 ・・・・タイトル3 タイトル2 Qiita記事⼀覧お気に⼊り⼀覧 ★(CheckBox)タップでお気に⼊り⼀覧に⼊る • RecyclerViewのビューアイテム内の操作・確認が難しい Ø 汎⽤メソッドを⽤意して対応する (後述) サンプルアプリで考える(★のタップ操作)

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58 タイトル2 タイトル1 ・・・・タイトル3 タイトル2 Qiita記事⼀覧お気に⼊り⼀覧 ★タップでお気に⼊り⼀覧に⼊る • お気に⼊りに⼊れたものと同じタイトル (事前に決まらない)が有ることの確認は不可 Ø サーバーレスポンスを固定する (事前に決まるようにする) Ø お気に⼊りの数が0→1になったことへの確認にとどめる(今回はこちらを採⽤) サンプルアプリで考える(お気に⼊り⼀覧)

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今回⾃動化するテストケース 1. ☆をタップすると★に切り替わること 2. ★をタップすると☆に切り替わること 3. お気に⼊りが0件の状態で、☆をタップして★にすると、お気に⼊り画⾯の表⽰件数が1件になること (1件⽬が存在し、2件⽬が存在しないこと) 59

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1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 60

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変更に弱いテストの典型例(イメージ) 61 ログイン画⾯のテストケースを考える 1. ID/PWを⼊れて「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること 2. PWが未⼊⼒で「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること 3. IDが未⼊⼒で「ログイン」と表⽰されたボタンを押すと〜されること Espresso Test Recorderで普通に記録すると、こうなってしまう！再掲

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Recorderで記録するものテスト時に操作・確認する可能性のあるものを⼀度だけ記録する p ログインの例では・・・ p IDを⼊⼒する p PWを⼊⼒する p ログインボタンを押す p ログインエラーメッセージを確認する 63

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サンプルアプリに当てはめると p NavigationDrawerを開いて投稿⼀覧画⾯に切り替える p 投稿⼀覧画⾯で☆をタップする p 投稿⼀覧画⾯で☆の存在を確認する p NavigationDrawerを開いてお気に⼊り⼀覧画⾯に切り替える p お気に⼊り⼀覧画⾯でリストアイテムの存在を確認する 64 デモ

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1.イントロダクション p 効率的にテストを書くこと p 変更に強いテストを書くこと 2.Espressoの基本 3.Espresso Test Recorderとその限界 4.実践！変更に強いテストを効率的に書く p サンプルアプリについて p テスト⾃動化対象の選定 p 操作・検証の記録 p 修正 65

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覚えておきたいIDEのテクニック 66 コマンド Mac Windows Extract Variable Cmd+Opt+V Ctrl+Alt+V Extract Method Cmd+Opt+M Ctrl+Alt+M Inline Cmd+Opt+N Ctrl+Alt+N Move Line UP Ctrl+Shift+↑ Alt+Shift+↑ Duplicate Line or Selection Cmd+D Ctrl+D Generate Cmd+N Alt+Insert Help＞Find Action... で⼊⼒！

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修正⽅針(Recorder出⼒結果を参考に) Recorder出⼒で、動かない箇所を修正する (RecyclerView関連) p CheckBoxのトグル p RecyclerViewActions.actionOnItemAtPosition() はアイテムビューそのものしか操作できない Ø 独⾃実装のclickDescendantViewWithId() を使ってアイテムビューの⼦孫を操作 (サンプルではRecyclerViewUtilsクラスで定義) 67 タイトル1 操作できる操作できないデモ

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修正⽅針(Recorder出⼒結果を参考に) Recorder出⼒で、動かない箇所を修正する (RecyclerView関連) p CheckBoxの状態確認 p 指定positionのアイテムビューを検索するAPI が無い Ø 独⾃実装の withItemViewAtPosition(recyclerView, pos) で実現 68 デモ

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修正⽅針(Recorder出⼒結果を参考に) Recorder出⼒で、動かない箇所を修正する (RecyclerView関連) p CheckBoxの状態確認 Ø withItemViewAtPosition()とisDescendantOfA() を使って更に下の階層にあるCheckBoxを検索 allOf(isDescendantOfA(root), target) → root配下のtargetを検索する Ø 事前にRecyclerViewActions.scrollToPosition() でアイテムビューを画⾯に⼊れておく 69 デモ

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修正⽅針(Recorder出⼒結果を参考に) Recorderのおかしな出⼒を修正する (RecyclerView関連) p リストアイテムの存在・不存在確認 p CheckBoxの状態確認と同様 p 事前にRecyclerViewActions.scrollToPosition() でスクロールしておくのを忘れない 70 デモ

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修正⽅針(Recorder出⼒結果を参考に) 以下のメソッドを切り出す(int引数は位置) 71 メソッド概要 goArticleList() 投稿⼀覧ページへ goFavsList() Fav⼀覧ページへ toggleFavStatus(int) Favボタンのトグル assertFavStatus (int, boolean) Favボタン状態確認 assertItemExists(int) リストアイテム存在確認 assertItemDoesntExist (int) リストアイテム不存在確認デモ

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テストケース実装さきほど定義したメソッドのみを使って、テストケースを実装する 1. ☆をタップすると★に切り替わること 2. ★をタップすると☆に切り替わること 3. お気に⼊りが0件の状態で、☆をタップして★にすると、お気に⼊り画⾯の表⽰件数が1件になること (1件⽬が存在し、2件⽬が存在しないこと) 72 デモ

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補⾜: RxJavaの待ち合わせについて対応⽅法は諸説ある Schedulers.io()のみ利⽤の場合は③が良さそう ① RxAndroidのIssue #149 (結論は無いがサンプルコードあり) https://github.com/ReactiveX/RxAndroid/issues/149 ② RxEspresso (sub/unsubをカウントする) https://github.com/stablekernel/RxEspresso ③ Retrofitting Espresso (Schedulers.io()をAsyncTaskに差し替え) https://goo.gl/2p3E6S 73

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補⾜: Espresso-Commons 今回紹介した⾃作ユーティリティだけ切り出したものを「Espresso-Commons」として公開しています。 https://github.com/sumio/espresso-commons 74

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ここまでのまとめ変更に強いテストコードを効率良く書く⽅法を実演を交じえて説明しました 1. 「Espressoで簡単に記録できる or 書ける」という観点でテスト⾃動化対象を決める 2. テストに必要な操作・検証をRecorderで 1回だけ記録する 3. 動かない出⼒を修正する 4. 操作・検証単位でメソッド抽出する 5. 抽出したメソッドのみを使ってテストを書く 75

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最後に変更に強いテストコードを効率良く書くには、終盤で実演したアプローチに加えて、知識や経験(引き出しを増やす)も重要です。今回紹介したテクニックを⼟台に、まずは 1つ書いてみることをおすすめします。ある程度軌道に乗ってから、「難易度が⾼いが効果も⾼い箇所」に挑戦するのがおすすめです。 76

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END ご清聴ありがとうございました！ 77