Quick/Nimble 在 Xcode 16 中的异步测试崩溃问题分析与解决方案

问题背景

在 Xcode 16 发布后，许多开发者在使用 Quick/Nimble 进行单元测试时遇到了一个棘手的崩溃问题。这个问题表现为测试过程中突然抛出 NSInternalInconsistencyException 异常，错误信息为"Can not set up _UISceneHostingView with a nil scene"。

问题现象

当开发者在 Xcode 16 环境下运行完整的测试模块时，测试进程会在某些情况下意外终止。崩溃日志显示问题发生在 _UISceneHostingView 的初始化过程中，提示无法为 nil 的场景设置视图。值得注意的是：

1. 该问题仅在 iOS 18 模拟器上出现，iOS 17 模拟器上不会崩溃
2. 单独运行测试用例时不会出现问题，只有在运行完整测试模块时才会触发
3. 崩溃通常发生在使用了异步测试功能的测试用例中

根本原因分析

经过深入调查，发现这个问题与 UIKit 在 Xcode 16/iOS 18 中的行为变更有关。具体来说：

1. UIKit 强化了场景检查：iOS 18 对 _UISceneHostingView 的初始化增加了严格的场景检查，如果视图控制器没有正确关联到窗口场景，就会抛出异常。

2. 测试环境特殊性：在单元测试环境中，UI 组件通常没有完整的窗口层级结构。当某些视图控制器（特别是 UIActivityViewController）被创建但没有正确附加到窗口时，会导致后续的异步测试操作触发崩溃。

3. Nimble 的异步机制：Nimble 的异步测试功能会在后台轮询条件，这种轮询操作可能意外触发 UIKit 的内部检查。

解决方案

针对这个问题，开发者可以采取以下几种解决方案：

1. 隔离问题测试用例

检查测试套件中是否包含创建 UIActivityViewController 的测试用例。这些测试往往是问题的源头，可以考虑：

• 暂时禁用这些测试
• 将这些测试移到单独的测试目标中
• 确保这些测试完成后彻底清理资源

2. 完善测试环境设置

对于需要测试 UI 组件的场景，应该确保测试环境有完整的窗口层级：

beforeEach {
    window = UIWindow()
    window.rootViewController = UIHostingController(rootView: TestView())
    window.makeKeyAndVisible()
}

3. 使用 iOS 17 模拟器进行测试

如果项目允许，可以暂时使用 iOS 17 模拟器运行测试，避免触发这个特定于 iOS 18 的问题。

4. 等待官方修复

考虑到这是 Xcode 16/iOS 18 引入的新问题，可以关注 Apple 的更新，等待官方修复这个 UIKit 的行为变更。

最佳实践建议

1. 测试隔离：确保每个测试用例都是独立的，不会影响后续测试的执行环境。

2. 资源清理：在测试完成后，特别是涉及 UI 组件的测试，应该正确清理创建的资源。

3. 版本适配：在升级开发环境时，预留时间进行测试适配，特别是主要版本更新。

4. 异步测试注意事项：在使用 Nimble 的异步测试功能时，避免在测试过程中创建可能影响全局状态的 UI 组件。

总结

Xcode 16 和 iOS 18 引入的这项变更反映了 Apple 对 UIKit 内部一致性的强化要求。虽然这给现有测试带来了挑战，但也促使我们编写更加规范和健壮的测试代码。通过理解问题的本质并采取适当的应对措施，开发者可以顺利过渡到新的开发环境，同时提高测试代码的质量。