使用Junit进行单元测试
使用Junit进行单元测试
一．目的和要求
JUnit是一款由Erich Gamma（《设计模式》的作者）和Kent Beck（极限编程的提出者）编写的开源的回归测试框架，供Java编码人员做单元测试之用。当前版本4.1，可以从www.junit.org网站上获得。与早期的JUnit 3相比，JUnit 4.1依赖于Java 5.0的新特性，因此无法兼容于jdk 1.4，可以说是一个全新的框架。
由于这里使用的IDE是Eclipse 3.2.1加语言包，已经集成了junit 4.1，因此便免去下载和配置类库的麻烦了
二．实验内容
1、创建项目
下面打开Eclipse，点击菜单“文件”->“新建”->“项目”或“新建”按钮，打开“新建”对话框：
请选中“Java项目”，点击“下一步”，进入“新建Java项目”对话框：
在这个对话框中需要设置项目的名称以及项目所在目录，我为自己的项目起名为JUnitTest，目录为F:\YPJCCK\JUnit\Eclipse\JUnitTest。由于Eclipse自带了JUnit类库，因此此时点击“完成”即可。
2、编写用于测试的JavaBean
用于测试的JavaBean很简单，名为Book，只有id和name两个属性，这两个属性将分别用于两个用例当中。下面开始编写该JavaBean。
请点击“文件”->“新建”->“类”，打开“新建Java类”对话框，设置包为net.test.unit.junit，名称为Book，并确保“public static void main(String[] args)”选项没有选中，然后点击“完成”。修改代码如下：
package net.test.unit.junit;
public class Book {
private String id = null;
private String name = null;
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
publicvoid setName(String name) {
this.name = name;
}
}
至此，用于测试的JavaBean编写完成。
3、编写测试用例
这里只用了一个类进行测试，名为BookTest。以前像这样的类是需要继承junit.framework.TestCase的，但由于JUnit 4.1充分利用了Java 5.0新增的注解功能，因此便无须再这样做了。当然，JUnit 4.1仍然提供对旧方式的支持，不过这里并不打算介绍。
BookTest类包含两个用例，分别对应该类的caseId和caseName方法，即每个方法实现一个用例。与JUnit 3.8.1不同，在JUnit 4.1中不再强制要求方法名以test开头，而是允许随意命名，只要符合Java的命名规范就行，这里为了表明这点，特意用了case开头，但测试用例必须以@Test注解。此外，BookTest还有setUp和tearDown这两个方法，并分别使用@Before和@After来进行注解，前者在每个测试方法开始之前执行，多用来做初始化；后者在每个测试方法完成之后执行，多用来清理资源。注意，这两个方法的命名同样没有限制，且定义的数量也没有限制，只是必须用@Before和@After进行注解。另外，JUnit 4.1还提供了@BeforeClass和@AfterClass注解，功能与@Before和@After类似，但前者是用在所有用例执行之前做初始化、之后做清理，而后者是在每个用例执行之前做初始化、之后做清理。下面开始编写BookTest。
在Eclipse中，创建BookTest类有两种方法：方法一，像前边创建Book类一样，点击“文件”->“新建”->“类”来创建；方法二，先在“包资源管理器”中选中Book类，然后点击“文件”->“新建”->“JUnit测试用例”，打开“新建JUint测试用例”窗口：
此时会发现，很多信息已经被Eclipse自动添加进来了。如果想利用Eclipse自动创建测试方法，请点击“下一步”。由于本文会自行编写测试方法，因此请直接点击“完成”。
创建BookTest类后，修改代码如下：
package net.test.unit.junit;
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
public class BookTest {
Book book = null;
@Before
public void setUp() throws Exception {
System.out.println("测试开始！");
book = new Book();
System.out.println("book对象被初始化！");
}
@After
public void tearDown() throws Exception {
System.out.println("book对象将被清理！");
book = null;
System.out.println("测试结束！");
}
@Test
public void caseId() {
book.setId("001"); //设置id属性的值为001
//使用Assert查看id属性的值是否为001
assertEquals("001", book.getId());
System.out.println("id属性被测试！");
}
@Test
public void caseName() {
book.setName("ASP"); //设置name属性的值为ASP
//使用Assert查看name属性的值是否为JSP，这是个必然出现错误的测试
assertEquals("JSP", book.getName());
System.out.println("name属性被测试！");
}
}
这里setUp和tearDown方法没什么好说的，就是执行了对book对象的初始化和清理，不过caseId和caseName需要说明一下。前者是在对book的id属性进行测试，首先赋值为”001”，然后使用assertEquals方法查看id属性中存放的值是否是期待的值，由于我的期待值也是”001”，所以执行后这个用例应该是成功的；后者则是对book的name属性进行测试，也是首先赋值为”ASP”，然后使用assertEquals方法查看其值是否是期待的，由于我特意将期待值设定为根本不可能的”JSP”，因此这个用例执行后会出现一个错误。
关于assertEquals方法，是Assert类的一个静态方法。在程序开头有这样一行代码，“import static org.junit.Assert.*;”，利用了Java 5.0提供的静态导入将Assert类静态导入，因此我们在程序中可以直接使用Assert类的任何静态方法。下面简单介绍一下静态类org.junit.Assert。
该类主要包含8类22个方法，如下：
1．assertEquals()，8个重载，用来查看对象中存的值是否是期待的值，与字符串比较中使用的equals()方法类似；
2．assertFalse()和assertTrue()，各2个重载，用来查看变量是是否为false或true，如果assertFalse()查看的变量的值是false则测试成功，如果是true则失败，assertTrue()与之相反;
3．assertSame()和assertNotSame()，各2个重载，用来比较两个对象的引用是否相等和不相等，类似于通过“==”和“!=”比较两个对象；
4．assertNull()和assertNotNull()，各2个重载，用来查看对象是否为空和不为空;
5．fail ()，2个重载，意为失败，用来抛出错误。我个人认为有两个用途：首先是在测试驱动开发中，由于测试用例都是在被测试的类之前编写，而写成时又不清楚其正确与否，此时就可以使用fail方法抛出错误进行模拟；其次是抛出意外的错误，比如要测试的内容是从数据库中读取的数据是否正确，而导致错误的原因却是数据库连接失败。
三．实验步骤
1、运行BookTest
编写好BookTest后，就可以运行了。请点击运行按钮旁边的倒三角，选择“运行为”->“1 JUnit测试”，此时运行效果如下图：
在图片的左侧可以看到“JUnit”一栏，而且里边还有一个错误。不过这个错误是预计之内的，如果不想看到，可以将testName()方法中的”JSP”改成”ASP”，此时的运行效果如下图：
此时您会看到，“JUnit”栏中的进度条已不是红色，而是绿色的，这说明已经没有错误了。
2、测试套件
当有多个测试类需要同时进行测试时，应使用测试套件来完成该工作。但Eclipse 3.2.1所提供的测试套件创建功能无法很好地支持JUnit 4.1，所以我们只能手工来创建了。
点击“文件”->“新建”->“类”创建一个类，类名为AllTests，如下图：
点击“完成”，修改代码如下：
package net.test.unit.junit;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Suite;
@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses(BookTest.class)
public class AllTests {}
这里空类AllTests使用@RunWith和@Suite.SuiteClasses进行注解，以作为测试程序入口。将要测试的类BookTest作为@Suite.SuiteClasses注解的参数，然后将测试套件Suite作为参数设置给运行器@RunWith。下面就可以选中该文件，点击“运行为”->“1 JUnit测试”了。
这里注意一点，@Suite.SuiteClasses注解支持数组，例如：
@Suite.SuiteClasses ({BookTest.class, BookTest2.class })
这样就可以一次运行多个测试类了。
3、命令行下
前边介绍的运行方式都是基于Eclipse的，其实JUnit自身也提供了办法，可以在命令行下执行如下命令：
java -cp junit-4.1.jar所在文件夹; org.junit.runner.JUnitCore
net.test.unit.junit.AllTests
如果要运行多个测试类，如下：
java -cp junit-4.1.jar所在文件夹; org.junit.runner.JUnitCore
net.test.unit.junit.AllTests net.test.unit.BookTest
4、JUnit使用进阶
@Ignore注解，忽略测试，用于忽略暂时不想运行的测试用例。以BookTest为例，在文件头部添加引用“import org.junit.Ignore;”，然后修改caseName方法：
@Ignore
@Test
public void caseName()
点击“运行为”->“1 JUnit测试”，运行效果如下：
此时caseName()方法已经被忽略了。
@Test注解的expected参数，异常测试，用于测试是否会抛出指定的异常，若抛出则为成功，反之为失败。请在BookTest中新增一个测试用例：
@Test(expected = ArithmeticException.class)
public void caseException() {
int n = 2 / 0;
}
这个测试用例是以0为除数，运行效果如下：
成功！因为指定的ArithmeticException异常被抛出了。
@Test注解的timeout参数，限时测试，用于限定测试用例耗费的时间，单位毫秒，如果测试用例没有在限定时间内完成则为失败，否则以测试用例的执行结果为准。请在BookTest中新增一个测试用例：
@Test(timeout=1000)
public void caseWhile() {
for (;;) {
}
}
这是一个死循环，1秒之后将被强制停止，运行效果如下：
由于超时，运行失败。
@Parameters注解，参数化测试，用于对同一测试用例测试一组数据。请新建一个“JUnit测试用例”BookTest2，修改代码如下：
package net.test.unit.junit;
import static org.junit.Assert.assertEquals;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Parameterized;
import org.junit.runners.Parameterized.Parameters;
@RunWith(Parameterized.class)
public class BookTest2 {
private String expectedId;
private String targetId;
private String expectedName;
private String targetName;
Book book = null;
@Parameters
public static Collection Result() {
return Arrays.asList(new Object[][] {
{ "002", "001", "JSP", "ASP" },
{ "001", "001", "ASP", "ASP" }
});
}
public BookTest2(String expectedId, String targetId, String expectedName, String targetName) {
this.expectedId = expectedId;
this.targetId = targetId;
this.expectedName = expectedName;
this.targetName = targetName;
}
@Before
public void setUp() throws Exception {
System.out.println("测试开始！");
book = new Book();
System.out.println("book对象被初始化！");
}
@After
public void tearDown() throws Exception {
System.out.println("book对象将被清理！");
book = null;
System.out.println("测试结束！");
}
@Test
public void caseId() {
book.setId(targetId); //设置id属性的值
//使用Assert查看id属性的值
assertEquals(expectedId, book.getId());
System.out.println("id属性被测试！");
}
@Test
public void caseNames() {
book.setName(targetName); //设置name属性的值
//使用Assert查看name属性的值
assertEquals(expectedName, book.getName());
System.out.println("name属性被测试！");
}
}
这个例子其实就是BookTest的扩展版，但在原基础上有几点变化：
首先是文件头部增加了一行代码：@RunWith(Parameterized.class)，用来调用BookTest2类运行；
其次是定义了一个用@Parameters注解的Result静态方法，该方法用来存放测试数据，本例存放了2组数据，每组4个；
再次是定义了一个带参数的构造函数，其参数个数与每组测试数据的个数相等；
最后是定义了expectedId等4个成员变量，用来传递测试数据到测试用例中。
下面执行BookTest2，运行效果如下：
测试用例运行了两遍，第一遍由于期待值和设定值不相等而失败，第二遍则运行成功。
junit.framework.JUnit4TestAdapter类。依赖于Java 5.0新特性，开发测试用例无需继承junit.framework.TestCase的JUnit 4.1已经推出一段时间了，但有些自带JUnit测试环境的IDE，例如NetBeans 5.5甚至旧版Eclipse仍只支持JUnit 3，无法正确运行基于JUnit 4.1环境开发的测试用例，因此要解决这个问题，需要借助于junit.framework.JUnit4TestAdapter类。新建类TestSuite，修改代码如下：
package net.test.unit.junit;
public class TestSuite {
public staticvoid main(String[] args) {
junit.textui.TestRunner.run(TestSuite.suite());
}
public static junit.framework.Test suite() {
return new junit.framework.JUnit4TestAdapter(AllTests.class);
}
}
其中最重要的是suite方法，该方法通过junit.framework.JUnit4TestAdapter类使基于JUnit 4环境创建的AllTests类能够运行于JUnit 3命令行环境下。
四．实验小结
一、实体类
一般先新建一个对象，初始化构造方法对应参数对象各一个。
1、构造方法测试
测试构造之后对应参数的正确性，测试getter/setter的准确性。进行失败测试，测试构造函数、getter/setter方法异常的抛出情况
注意：1）准确性测试要考虑全面
2）失败测试一般包括传递null，empty参数，不合法参数，侦测异常的抛出
3 )如果有继承关系，使用反射来测试是否继承成功
二、帮助类
测试帮助类中的方法是否能返回预期的结果
三、关键的功能类（一般项目中最复杂的算法要在这个类中实现）
1、首先是必不可少的初始化功能类的对象，对构造方法进行准确性，失败的测试。方法同上
2、对复杂函数的测试：关键在于测试数据的选择，要让每一个分支都能跑到。一般包括准确性测试和侦测异常的失败测试
3、有时候使用mock object等比较复杂的测试方式、
