前言

Robolectric 是 Android 的單元測試框架，運行無需 Android 真機環(huán)境直接運行在 JVM 之上，所以在 test case 運行速度效率上有了很大提升，接近于 Java JUnit test(JUnit test > Robolectric ≫ androidTest)。不過框架本身并不支持 so 本地庫的加載使用，加載時會直接報錯，因為實際上運行環(huán)境是電腦機器，而我們打出的 so 文件是給手機上用的所以當(dāng)然會報錯。雖然在 GitHub 上很多人問過關(guān)于使用 so 的問題但基本都建議說不要在單元測試中去加載本地庫，這在原則上是要這么做，但可能有些項目中做起來就有些困難了，比如在代碼結(jié)構(gòu)不夠好、依賴耦合較大或者本身就對 so 庫依賴很大的情況下。所以下面說說在項目中 Robolectric 要怎么解決需要加載運行本地 so 庫這個問題。

動態(tài)庫

動態(tài)庫又稱動態(tài)鏈接庫(Dynamic-link library 縮寫 DLL)，是一個包含可由多個程序同時使用的代碼和數(shù)據(jù)的庫，DLL 不是可執(zhí)行文件。動態(tài)鏈接提供了一種方法，使進程可以調(diào)用不屬于其可執(zhí)行代碼的函數(shù)。函數(shù)的可執(zhí)行代碼位于一個 DLL 中，該 DLL 包含一個或多個已被編譯、鏈接并與使用它們的進程分開存儲的函數(shù)。DLL 還有助于共享數(shù)據(jù)和資源。多個應(yīng)用程序可同時訪問內(nèi)存中單個DLL 副本的內(nèi)容。DLL 是一個包含可由多個程序同時使用的代碼和數(shù)據(jù)的庫。Windows下動態(tài)庫為 .dll 后綴(一般為 PE 格式)，在 Linux 在為 .so 后綴(一般為 ELF 格式)，macOS下為 .dylib 后綴(一般為 Mach-O 格式)。由于 CPU 架構(gòu)和動態(tài)庫文件格式的不同因而在不同平臺下不能通用。其它細(xì)節(jié)的東西就不展開了因為也不會 :-)

而 Android 本身是 Linux 系統(tǒng)，所以用的動態(tài)庫也是 .so 的文件，因而運行與 JVM 的 Robolectric 是不能直接加載使用的(Linux 某些情況下可用，下面提到)。

Robolectric 中使用動態(tài)庫

我們知道動態(tài)庫一般都是打給特定平臺、特定 CPU 架構(gòu)用的，所以要解決在 Robolectric 下加載運行 so 動態(tài)庫的問題的思路就是在不同 Robolectric 運行平臺下去處理加載不同的動態(tài)庫，所以你要在 Ronbolectriv 中使用的 so 動態(tài)庫***要有源碼不然在 macOS 和 Windows 下就不就好處理了。

Note: 注意動態(tài)庫名稱已 lib 開頭。

Linux 下 Robolectric 中使用動態(tài)庫

Android 與 Linux 同氣連枝，所以底層的東西很多是通用的，動態(tài)庫也一樣。我們 Android 使用 so 時一般也要對不同 CPU 架構(gòu)的手機下使用不同的 so 文件，譬如：armeabi-v7a、mips、x86。而我們使用的 LInux 發(fā)行版一般都是 64 位的，所以原理上我們使用x86-64 的動態(tài)庫是可以的，不過可能需要處理依賴庫問題如果你的本地代碼里有 include 其它依賴的話。如果沒加進來 Robolectric 運行就會報如下的錯誤：

java.lang.UnsatisfiedLinkError: xxx/xxx.so xxx 動態(tài)庫找不到。 

xxx.so 就是你所使用 so 的依賴，比如把新浪微博 SDK 的 x86-64 的 libweibosdkcore.so 加載進來的話就會報 liblog.so 等找不到，因為 libweibosdkcore 中有對 Android liblog 等 so 庫的依賴。那這個問題怎么解決呢。我們想想打包 so 庫時用的是 ndk，需要使用 ndk-bundle 工具，我們想想，跟編譯 apk 差不多，apk 打包需要 sdk 工具，compileSdk 里就是我們編譯的依賴，里面有android.jar。所以我們可以到 ndk-bundle 里找找，***我們發(fā)現(xiàn)不同 CPU 架構(gòu)下的 so 依賴庫都是有的，像我們一般的電腦 64 位 CPU 即可使用 arch-x86_64 下的 so 動態(tài)庫，所以我們只需要在加載我們程序的 so 庫之前加載這些必須的依賴即可。處理代碼后面貼出。 

注意 ndk-bundle 里的 so 也是只能在 Linux 下用的，如果用于其它平臺會報錯，原因前面已說明。

java.lang.UnsatisfiedLinkError: xxx.so: unknown file type, first eight bytes: 0x7F 0x45 0x4C 0x46 0x02 0x01 0x01 0x00 

macOS 下 Robolectric 中使用動態(tài)庫

前面已提到，不同平臺下動態(tài)鏈接庫是不通用的，所以必須對源碼重新編譯打包以移植到不同平臺下，如果你的 so 沒有源碼的話那在 macOS 和 Windows 下就行不通了。重新打包我們可以按如下兩步進行：

# 先生成 .o ，-I 后加進 Java jni 的編譯依賴 
 
cc -c -I/System/Library/Frameworks/JavaVM.framework/Headers *.cpp 
 
# 打包成 .dylib 
 
g++ -dynamiclib -undefined suppress -flat_namespace *.o -o something.dylib  

某些依賴庫可以到 /usr/lib 下找找，比如 libc 和 libstdc++ 。

Windows 下 Robolectric 中使用動態(tài)庫

本人沒有在 Windows 下開發(fā)所以這部分就略過了，思路是一樣的。

Sample

下面是簡單的處理代碼示例。首先新建一個包含 jni 的工程，里面寫個基本的本地庫，如下：

正常流程 

// native-lib.cpp 
 
 
#include <jni.h> 
#include <string> 
 
extern "C" 
jstring 
Java_xyz_rocko_rsnl_nativeinterface_NativeSample_stringFromJNI( 
       JNIEnv *env, 
       jobject /* this */) { 
 
   // 簡單返回個字符串 
   std::string hello = "Hello from Native."; 
   return env->NewStringUTF(hello.c_str()); 
}  

然后在 Application 啟動時會加載這個本地庫：

// NativeLibsApplication.java

public class NativeLibsApplication extends Application { 
 
 // Used to load the 'native-lib' library on application startup. 
 static { 
   System.loadLibrary("native-lib"); 
 } 
}  

此時運行 Robolectric 的 test case 就發(fā)生如下報錯：

java.lang.UnsatisfiedLinkError: no native-lib in java.library.path  

處理后的流程

首先流程應(yīng)該在我們的代碼里避免可以直接加載 so 動態(tài)庫，然后 Robolectric 在啟動時自己去加載需要的動態(tài)庫。

// NativeLibsApplication.java

public class NativeLibsApplication extends Application { 
 
 @Override public void onCreate() { 
   super.onCreate(); 
   loadNativeLibraries(); 
 } 
 
 /** 
  * 簡單讓子類可自己實現(xiàn) 
  */ 
 protected void loadNativeLibraries() { 
 
    // 代碼里真正加載本地庫的地方，當(dāng)然你自己的可以處理地更解耦一點。 
   NativeLibrariesManager.loadNativeLibraries(); 
 } 
}  

然后我們的 Robolectric 里自定義自己的 Application，里面根據(jù)需要在不同運行平臺下自己加載需要的本地動態(tài)庫，首先復(fù)制我們給 Robolectric 用的本地庫到 test 的 libs 文件夾里，按不同平臺分類，如下圖： 

Linux 下的我們從 ndk-bundle 里復(fù)制我們需要的 .so，然后我們自己的本地庫打一個 x86-64 的即可，注意 compileSdkVersion 選上高一點支持 x86-64 的版本。

然后重新移植打出 macOS 下的動態(tài)庫，簡單寫個打包腳本如下：

// make_macOS_dylib.sh

#!/usr/bin/env bash 
 
OUTPUT=../../../build/intermediates/dylibs 
mkdir -p ${OUTPUT} 
 
# .o file 
cc -c -I/System/Library/Frameworks/JavaVM.framework/Headers *.cpp -o ${OUTPUT}/libnative-lib.o 
 
# .dylib file 
g++ -dynamiclib -undefined suppress -flat_namespace ${OUTPUT}/*.o -o ${OUTPUT}/libnative-lib.dylib  

libnative-lib.dylib 就是我們要的。

然后我們自定義 Application 處理加載這些動態(tài)庫：

// RobolectricApplication.java

public class RobolectricApplication extends NativeLibsApplication { 
 
 static { 
   ShadowLog.stream = System.out; //Android logcat output. 
 } 
 
 @Override protected void loadNativeLibraries() { 
   //Disable super class load so file. 
   //super.loadNativeLibraries(); 
   Log.d(TAG, "=====>> Robolectric start native libraries."); 
 
   String libsBasePath = 
       new File(new File("").getAbsolutePath() + "/src/test/libs").getAbsolutePath(); 
   String os = System.getProperty("os.name"); 
   os = !TextUtils.isEmpty(os) ? os : ""; 
   List<File> soFileList = new ArrayList<>(); 
   String systemArchPath = libsBasePath + "/framework/"; 
   //!!! 64 位機器下處理 
   if (os.contains("Mac")) { 
     //load system library if need 
     String macSysSoBasePath = systemArchPath + "macOS/"; 
     soFileList.addAll(addLibs(macSysSoBasePath)); 
     // App so... 
     String macAppSoPath = libsBasePath + "/macOS_x86-64/"; 
     // mac下so要使用macOS專用庫 
     soFileList.addAll(addLibs(macAppSoPath)); 
   } else if (os.contains("Linux")) { 
     //load system library if need 
     String linuxSysSoBasePath = systemArchPath + "arch_x86-64/"; 
     soFileList.addAll(addLibs(linuxSysSoBasePath)); 
     // App so... 
     String linuxAppSoPath = libsBasePath + "/linux_x86-64/"; 
     soFileList.addAll(addLibs(linuxAppSoPath)); 
   } else if (os.contains("Windows")) { 
     // ignore 
   } 
 
   for (File soFie : soFileList) { 
     System.load(soFie.getAbsolutePath()); 
   } 
 } 
 
 private List<File> addLibs(@NonNull String path) { 
   File[] basePathFiles = new File(path).listFiles(); 
   List<File> pathFilesList = new ArrayList<>(); 
   if (basePathFiles != null && basePathFiles.length > 0) { 
     pathFilesList.addAll(Arrays.asList(basePathFiles)); 
   } 
   return pathFilesList; 
 } 
}  

現(xiàn)在就可以加載了，運行如下 test case，結(jié)果如下圖，成功了。

@Test public void testLoadNativeLibrariesSuccess() throws Exception { 
      String nativeExcepted = "Hello from Native."; 
      String result = NativeSample.stringFromJNI(); 
      Log.d(TAG, "result: " + result); 
      assertEquals(nativeExcepted, result); 
}   

End

Linux 下使用最快速方便，只需要打包程序的 so 時順便打包出 x86-64 的 so ，然后復(fù)制 ndk-bundle 的 so 加上需要的依賴即可。macOS 和 Windows 下就需要自己打包出各自平臺下的動態(tài)庫才可使用，如果代碼里有 Android 自帶 so 依賴的話那就需要自己去重新移植編譯打包 ndk-bundle 里的動態(tài)庫了。

項目實例源碼：RobolectricSupportNativeLibs

參考

Core Java APIs and the Java Runtime on OS X