提出问题，解答问题！这才是理解代码设计的正确方法

上一篇我们通过调用关系，梳理出了TestRunner调用核心模型的流程。

本篇是《如何高效阅读源码》专题的第十一篇，我们来回答流程梳理中遇到的一些问题，思考为什么要这么设计。

上一篇我们提出了几个问题：

• 为什么使用Statement类？作用是什么？

• RunNotifier如何进行监听的？

• classBlock方法中，if判断里的逻辑是干什么用的呢？看方法名好像和BeforeClass、AfterClass注解有关系，它是怎么处理的呢？

• 为什么要用Statement封装一层来执行测试？所有的方法都在ParentRunner类里面，直接调用不就好了吗？

• runChildren方法中为什么这里要构建一个Runnable来执行呢？

本节将来回答这些问题。

Statement的作用

其实，如果你熟悉设计模式，你应该能立刻认出来，Statement实现的是个命令模式。

而命令模式的作用是什么呢？将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可取消的操作。
这也就是Statement的作用。Statement通过一个统一的对象来执行不同的测试行为。
那为什么要用命令模式呢？

我们回想一下，我们在执行测试的时候，每个测试的执行流程是不是并不完全相同？有的时候我们执行单个测试方法，而有的时候我们可能执行一个测试类。同时每个测试方法的执行流程也不完全相同，有的方法有Before方法或After方法要执行，而有的没有；有的方法有BeforeClass和BeforeClass要执行，其它方法则没有。这些不同的行为都是通过Statement来封装。

那Statement具体是怎么封装呢？我们回过头来看classBlock方法：

首先childrenInvoker方法（见下图）直接构建了一个Statement的匿名实现类，来包装执行类里所有符合条件的测试方法。
接着通过if判定里的四个方法添加额外的执行逻辑。

 

 

限于篇幅，我们就只看第一个withBeforeClasses方法，看这个名字，我们应该能猜到这个方法是为了处理被BeforeClass注解的方法的。

在看它的实现之前，我们可以想想，如果是我们来实现的话？我们该怎么实现呢？或者我们可以换个问法，有没有什么方式能够保证一个方法在另一个方法之前执行？你有没有什么思路呢？（在向下看之前，最好自己先思考一下）

比如，我们可以使用一个Statement包装类，也就是使用装饰模式。在执行这个Statement之前，先执行BeforeClass；或者我们也可以使用组合模式，构造一个父Statement，BeforeClass和原来的Statement作为叶子节点，不过此处要注意顺序。

现在我们来看看JUnit里面是怎么实现的呢？

首先，通过TestClass对象的getAnnotatedMethods方法找到所有有BeforeClass注解的方法。如果没有对应注解的方法就直接返回原Statement，否则就构建一个RunBefores对象返回，很明显这个RunBefores也是Statement的子类。

我们来看这个RunBefores类是如何实现来保证具有BeforeClass注解的方法先于Test注解的方法执行的。

注意evaluate方法，首先先遍历执行了BeforeClass注解的方法，然后执行了测试方法Statement对象的evaluate方法。
显而易见，这里使用的是装饰模式。

装饰模式：动态地给一个对象添加一些额外的职责

也就是说，JUnit通过装饰模式动态的给测试方法添加了额外的职责。相信其它的方法不需要看你也能大概知道是怎么实现的了吧？

RunNotifier的作用

RunNotifier的实现就更加的显而易见了：观察者模式！

观察者模式：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

使用观察者模式的作用就是解耦测试的执行与测试结果的展示。我们来看一下JUnit具体是怎么做的。

我们接着上面的childrenInvoker方法往下看，childrenInvoker里构建了一个Statement，实际调用的是ParentRunner里的runChildren方法。

这里为什么要用线程来执行呢？其实理由很简单，这里执行的是一个个的测试方法，每个测试方法之间是没有关系的，所以这里使用线程，可以提高测试的执行效率。

注意：虽然每个测试方法是独立的，但是结果Listener是公用的，那这里就涉及到了竞争问题。JUnit是如何保证线程安全的呢？这里留给大家去源码里查找答案。提个醒，先了解下CopyOnWriteArrayList

线程方法里执行的是runChild方法，而这是一个抽象方法，由子类实现。它有两个实现类，一个是BlockJUnit4ClassRunner类，一个是Suite类，很明显Suite是用来执行一批测试方法的。这个关系是组合模式的套路！Suite和BlockJunit4ClassRunner之间使用的肯定是组合模式。如果不信可自行验证，这里就不再梳理了。

我们这里直接看BlockJUnit4ClassRunner的runChild方法。

注意其中的methodBlock方法，回想一下上面的classBlock方法，能猜出来这里的逻辑吗？
最后到runLeaf方法，也就是最终执行的方法，我们来看notifier具体做了哪些工作。

这里相当于对statement执行的开始、结束和报错阶段进行了监听，调用了不同的方法。而这些方法，最终委托到了注册到TestNotifier的TestListener了。比如addFailure方法，最终调用的是TestListener的testFailure方法。

现在我们只要看一看哪些类继承了TestListener类，就能知道测试结果有哪些处理方式了。（后文会从此处将整个执行流程串联起来）
我们以最简单的TextListener为例。

 

 

可以看到，这里只是简单的将其输出到命令行。
如果你想要其它的结果处理方式，你只需要编写一个类实现TestListener类即可。
我们反过来想一下，如果不使用监听器模式，这里的测试执行和结果处理是否就耦合到了一起，且没有扩展性呢？

总结

在本文中，为了回答上文提出来的问题，我们对核心代码流程进行了代码级别的梳理，并理解了为什么要这么设计，如果不这么设计又会带来什么问题。

同时，你应该也体会到了，熟悉设计模式能极大的提高阅读源码的效率。假设你不了解设计模式，你就需要先理出类之间的关系，比如上面的RunNotifier和TestListener之间的关系，然后思考为什么要这么设计，同时可以到网上找资料确认这两者的关系，以学习观察者模式。当下次再看到类似结构的时候，能快速的理清逻辑。

下文我们将结合Spring来梳理JUnit的Runner，完成整个测试流程的最后一块拼图。