Java知识积累——单元测试和JUnit（一）

说起单元测试，刚毕业或者没毕业的人可能大多停留在课本讲述的定义阶段，至于具体是怎么定义的，估计也不会有太多人记得。我们的教育总是这样让人“欣 慰”。那么什么是单元测试呢？具体科学的定义咱就不去关心了，其实每个写代码的人都在时刻进行着单元测试，除非你从来不验证自己写的代码能否达到预期目 的，而是直接写完就完事儿了，连run一下都不进行。

单元测试说的直白一点，就是验证写得一段代码是否正确，可能是一个类，可能是一个函数，甚至可能是一个循环。为了测试的方便，我们一般直接就在写好的可运 行代码中直接进行测试，看到控制台输出了预想的结果或者抛出了异常。但是进入了公司，这样的测试方法极不专业也不不容易复现测试环境。那么可能需要专门写 一个测试类，调用你想测试的代码单元，然后进行测试。但是这样每次都需要新建类，编写测试用例，相当之麻烦。

说了这么多，福利来了。单元测试工具——JUnit。协助我们进行单元测试，提供诸多便利。下面介绍如何在Eclipse中利用JUnit进行单元测试。

假如，我们编写了一个Calculator,提供一些简单的计算器功能。代码如下，故意留一些bug。

1 package org.logback.test;
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3 public class Calculator {
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5     private static int result;
6     // 静态变量，用于存储运行结果
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8     public void add(int n) {
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10     result = result + n;
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12     }
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14     public void substract(int n) {
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16     result = result - 1; //Bug: 正确的应该是 result = result-n
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18     }
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20     public void multiply(int n) {
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22     } // 此方法尚未实现
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24     public void divide(int n) {
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26     result = result / n;
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28     }
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30     public void square(int n) {
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32     result = n * n;
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34     }
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36     public void squareRoot(int n) {
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38     for (; ;) ; //Bug : 死循环
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40     }
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42     public void clear() { // 将结果清零
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44     result = 0;
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46     }
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48     public int getResult() {
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50     return result;
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52     }
53 }

那么要对这个类在现有开发程度下进行单元测试了，方法很简单，首先在该类所属的工程名上右键进入Properties。



在弹出的Properties窗口，左侧选择Java Build Path，然后右侧选择Libraries标签卡，最后选择Add Library。



在弹出的Add Library窗口中，选择JUnit点击Next，然后在下拉菜单中选择JUnit4，点击Finish。



这样JUnit就被引入了项目的Libraries中，点击OK。在要进行测试的那个类上右键，选择new→JUnit Test Case。



在弹出的新建窗口中按如下设置，具体含义稍后讲解



这里可以选择将测试类放在专门的测试包中，并且给测试类起一个显而易见的名字。选择Next，然后进入了下图。



此处是选择要测试的方法，假如我们只测试加减乘除4个方法，则勾选对应的4个方法，点击Finish。则自动生成了一个测试类，不过我们仍需对此类进行一定的修改，将该测试类最终修改为如下代码

1 package org.logback.test;
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3 import static org.junit.Assert.*;
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5 import org.junit.After;
6 import org.junit.AfterClass;
7 import org.junit.Before;
8 import org.junit.BeforeClass;
9 import org.junit.Ignore;
10 import org.junit.Test;
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12 public class CalculatorTest {
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14     private static Calculator example = new Calculator();
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16     @Before//在每个测试方法执行前先执行的方法
17     public void setUp() throws Exception {
18         example.clear();
19     }
20
21     @After//在每个测试方法执行后立刻执行的方法
22     public void setDown(){
23         System.out.println("over");
24     }
25
26     @BeforeClass //在类加载的时候调用的方法，必须public和static的，只调用一次
27     public static void start(){
28         System.out.println("start class");
29     }
30
31     @AfterClass //在类结束的时候调用的方法，必须public和static的，只调用一次
32     public static void destory(){
33         System.out.println("destory class");
34     }
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36     @Test
37     public void testAdd() {
38         example.add(2);
39         example.add(3);
40         assertEquals(5, example.getResult());
41     }
42
43     @Test
44     public void testSubstract() {
45         example.add(10);
46         example.substract(2);
47         assertEquals(8, example.getResult());
48     }
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50     @Ignore//因该方法暂未实现而忽略测试
51     @Test
52     public void testMultiply() {
53         fail("Not yet implemented");
54     }
55
56     @Test
57     public void testDivide() {
58         example.add(8);
59         example.divide(2);
60         assertEquals(4, example.getResult());
61     }
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63     @Test(timeout = 1000)//设置时间限制，单位是毫秒，超时即算测试失败
64     public void testsquareRoot(){
65         example.squareRoot(4);
66         assertEquals(2, example.getResult());
67     }
68
69     @Test(expected = ArithmeticException.class)//测试是否能如期抛出该异常
70     public void divideByZero(){
71         example.divide(0);//除数为0，如能正确抛出异常，则测试通过，否则测试失败
72     }
73 }

每个方法都有注释，以标明其具体用途。

为了要测试Calculator的功能，所以需要先创建一个对应的实例，就如14行所做的那样。代码中出现了很多@开头的东西，下面简单介绍一下。以@开头的称为标注，是JDK1.5引入的特性，简介一下JUnit中常用的标注的含义：

@Test 标注的方法为测试方法，包含属性timeout（用于设置时间限制，以毫秒为单位，超过限制时间，该测试则以失败返回）、expected（设置此处应该抛出的异常，如果真抛出了该异常，则测试成功，否则失败）

@Before 标注的方法会在每个测试方法执行前先执行一次

@After 标注的方法会在每个测试方法执行结束后执行一次

@BeforeClass 标注的方法会在类加载的时候执行一次，且仅此一次，该方法必须是public和static的

@AfterClass 标注的方法会在类销毁的时候执行一次，且仅此一次，该方法必须是public和static的

@Ignore 标注的方法表示因为要测试的方法仍未实现而忽略测试

@Parameters 标注的方法用于定义测试数据集合，一般用来给一个测试方法传递多组测试数据

以上标注都是用来标注方法的，下面介绍两个用来标注类的：

@RunWith（classname.class） 指定此测试采用什么运行器，如果不设置，则采用默认的运行器，就像我们上一个例子中那样。

@Suite.SuiteClasses（{

TestClassName1.class,

TestClassName2.class,

...

}） 打包测试，有时会遇到同一个类的测试类有很多个，逐个运行测试太麻烦了，那就通过这种方式将所有要运行的测试类一起运行。文章后面会给出例子。

介绍完标注之后，再来看一下测试方法中用到的assertEquals的功能。该方法有两个参数，第一个是预期的值，第二个是传递给方法的结果，用以比对方法处理后的结果与预期是否一致，因此来返回测试是否成功还是失败。

用之前的代码进行测试，步骤如下：

在类中右键Run As → JUnit Test



可以看到左侧JUnit标签出现如下图所示结果：



最上方的深红色进度条，表示有测试方法返回失 败。然后列出了6个测试方法，蓝色X表示预期与实际结果不相同，红色X表示超过了限制条件（此处是超时了，因为测试方法调用的方法里面有死循环），绿色√ 表示该测试方法成功，灰色/表示该测试方法被忽略。点击列表中对应的方法名时，下方Failure Trace会给出错误信息。

上述例子是针对测试的方法不需要多组数据的情况。OK，今天先这么多！改天继续~

PS： 我存在过，我遇见过，我失败过。 有些路，明明有坑却从没人放警示牌。有些事，明明是错的却没人去管。有些话，明明应该告诉后来人却没人去说。 既然没人做，那就我来吧。希望我曾经历过的挫折不再重现于后来人。希望传承能够不是只挂在嘴边。希望人模人样的“人”能够真正做人。