Java的单元测试（Junit）

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-06-08 14:41 363阅读 0赞

# [Java单元测试之JUnit篇][Java_JUnit] #

单元测试是编写测试代码，应该准确、快速地保证程序基本模块的正确性。  
[好的单元测试的标准][Link 1]  
JUnit是Java单元测试框架，已经在Eclipse中默认安装。

### JUnit4 ###

JUnit4通过注解的方式来识别测试方法。目前支持的主要注解有：

*  @BeforeClass 全局只会执行一次，而且是第一个运行
 *  @Before 在测试方法运行之前运行
 *  @Test 测试方法
 *  @After 在测试方法运行之后允许
 *  @AfterClass 全局只会执行一次，而且是最后一个运行
 *  @Ignore 忽略此方法

#### 下面基于Eclipse介绍JUnit的基本应用 ####

基本测试

1.  新建一个项目叫JUnitTest，我们编写一个Calculator类，这是一个能够简单实现加减乘除、平方、开方的计算器类，然后对这些功能进行单元测试。

public class Calculator {
     本篇文章连接于此：http://www.cnblogs.com/happyzm/p/6482886.html   private static int result; // 静态变量，用于存储运行结果
        public void add(int n) {
            result = result + n;
        }
        public void substract(int n) {
            result = result - 1;  //Bug: 正确的应该是 result =result-n
        }
        public void multiply(int n) {
        }         // 此方法尚未写好
        public void divide(int n) {
            result = result / n;
        }
        public void square(int n) {
            result = n * n;
        }
        public void squareRoot(int n) {
            for (; ;) ;            //Bug : 死循环
        }
        public void clear() {     // 将结果清零
            result = 0;
        }
        public int getResult(){
            return result;
        }
    }

1.  将JUnit4单元测试包引入这个项目：在该项目上点右键，点“属性”，如图  
    ![1097578-20170301100821407-922870561.png][]  
    在弹出的属性窗口中，首先在左边选择“Java Build Path”，然后到右上选择“Libraries”标签，之后在最右边点击“Add Library…”按钮，如下图所示  
    ![1097578-20170301100850220-493655765.png][]  
    ![1097578-20170301100900610-1056718189.png][]  
    ![1097578-20170301100918501-1819945690.png][]  
    然后在新弹出的对话框中选择JUnit4并点击确定，如上图所示，JUnit4软件包就被包含进我们这个项目了。
2.  生成JUnit测试框架：在Eclipse的Package Explorer中用右键点击该类弹出菜单，选择“New JUnit Test Case”。如下图所示：  
    ![1097578-20170301100946407-1697580835.png][]  
    ![1097578-20170301101000470-633022046.png][]  
    ![1097578-20170301101012032-808604837.png][]  
    点击“下一步”后，系统会自动列出你这个类中包含的方法，选择你要进行测试的方法。此例中，我们仅对“加、减、乘、除”四个方法进行测试。  
    ![1097578-20170301101040345-387199849.png][]  
    之后系统会自动生成一个新类CalculatorTest，里面包含一些空的测试用例。你只需要将这些测试用例稍作修改即可使用。  
    完整的CalculatorTest代码如下：

public class CalculatorTest {   
        private static Calculator calculator = new Calculator();
    
        @Before
        public void setUp() throws Exception {
            calculator.clear();
        }
    
        @Test
        public void testAdd() {
            calculator.add(3);
            calculator.add(4);
            assertEquals(7, calculator.getResult());
    
        }
    
        @Test
        public void testSubstract() {
            calculator.add(8);
            calculator.substract(3);
            assertEquals(5, calculator.getResult());
    
        }
    
        @Ignore("Multiply() Not yet implemented")
        @Test
        public void testMultiply() {
            fail("Not yet implemented");
        }
    
        @Test
        public void testDivide() {
            calculator.add(8);
            calculator.divide(2);
            assertEquals(4, calculator.getResult());
    
        }
    
    }

1.  运行测试代码：按照上述代码修改完毕后，我们在CalculatorTest类上点右键，选择“Run As a JUnit Test”来运行我们的测试，如下图所示  
    ![1097578-20170301101142329-176966404.png][]  
    运行结果如下：  
    ![1097578-20170301101202829-1741694865.png][]  
    进度条是红颜色表示发现错误，具体的测试结果在进度条上面有表示“共进行了4个测试，其中1个测试被忽略，一个测试失败”。  
    限时测试  
    对于那些逻辑很复杂，循环嵌套比较深的程序，很有可能出现死循环，因此一定要采取一些预防措施。限时测试是一个很好的解决方案。我们给这些测试函数设定一个执行时间，超过了这个时间，他们就会被系统强行终止，并且系统还会向你汇报该函数结束的原因是因为超时，这样你就可以发现这些Bug了。要实现这一功能，[只需要给@Test标注加一个参数即可][Test]，代码如下：

@Test(timeout = 1000)
        public void squareRoot() {
            calculator.squareRoot(4);
            assertEquals(2, calculator.getResult());
        }

Timeout参数表明了你要设定的时间，单位为毫秒，因此1000就代表1秒。

![1097578-20170301110559954-1530617635.png][]  
![1097578-20170301110634141-1048663079.png][]

## 测试异常 ##

JAVA中的异常处理也是一个重点，因此你经常会编写一些需要抛出异常的函数。那么，如果你觉得一个函数应该抛出异常，但是它没抛出，这算不算Bug呢？这当然是Bug，并JUnit也考虑到了这一点，来帮助我们找到这种Bug。例如，我们写的计算器类有除法功能，如果除数是一个0，那么必然要抛出“除0异常”。因此，我们很有必要对这些进行测试。代码如下：

@Test(expected = ArithmeticException.class)
      public void divideByZero(){
            calculator.divide(0);
       }

如上述代码所示，[我们需要使用@Test标注的expected属性][Test_expected]，将我们要检验的异常传递给他，这样JUnit框架就能自动帮我们检测是否抛出了我们指定的异常。  
参数化测试  
我们可能遇到过这样的函数，它的参数有许多特殊值，或者说他的参数分为很多个区域。  
例如，测试一下“计算一个数的平方”这个函数，暂且分三类：正数、0、负数。在编写测试的时候，至少要写3个测试，把这3种情况都包含了，这确实是一件很麻烦的事情。测试代码如下：

public class AdvancedTest { 
            private static Calculator calculator ＝ new Calculator();
            @Before
            public void clearCalculator(){
                calculator.clear();
            }
    
            @Test
            public void square1() {
                calculator.square(2);
                assertEquals(4, calculator.getResult());
            }     
    
            @Test    
            public void square2(){
                calculator.square(0);
                assertEquals(0, calculator.getResult());
            }
    
            @Test    
            public void square3(){
                calculator.square(-3);
                assertEquals(9, calculator.getResult());
            }
         }

为了简化类似的测试，JUnit4提出了“参数化测试”的概念，只写一个测试函数，把这若干种情况作为参数传递进去，一次性的完成测试。代码如下：

@RunWith(Parameterized.class)
        public class SquareTest{
            private static Calculator calculator = new Calculator();
            private int param;
            private int result;     
    
        @Parameters    
        public static Collection data() {
            return Arrays.asList(new Object[][]{
                   {
         2, 4},
                   {
         0, 0},
                   {-3, 9},
            });
        }
    
        //构造函数，对变量进行初始化
        public SquareTest(int param, int result){
            this.param = param;
                this.result = result;
        }
    
        @Test    
        public void square(){
            calculator.square(param);
            assertEquals(result, calculator.getResult());
        }
     }

执行了3次该测试类，依次采用了数据集合中的数据\{处理值，预期处理结果\}，结果如下：  
![1097578-20170301112444907-1904761688.png][]  
代码分析如下：

*  为这种测试专门生成一个新的类，而不能与其他测试共用同一个类，此例中我们定义了一个SquareTest类。
 *  为这个类指定一个Runner，而不能使用默认的Runner，@RunWith(Parameterized.class)这条语句就是为这个类指定了一个ParameterizedRunner
 *  定义一个待测试的类，并且定义两个变量，一个用于存放参数，一个用于存放期待的结果。
 *  定义测试数据的集合，也就是上述的data()方法，该方法可以任意命名，[但是必须使用@Parameters标注进行修饰][Parameters]。
 *  定义构造函数，其功能就是对先前定义的两个参数进行初始化
 *  [http://www.cnblogs.com/happyzm/p/6482886.html][Java_JUnit]（转载于此）

[Java_JUnit]: http://www.cnblogs.com/happyzm/p/6482886.html
[Link 1]: http://www.cnblogs.com/xinz/archive/2011/11/20/2255830.html
[1097578-20170301100821407-922870561.png]: /images/20220608/3b9670c0d9944ffe9d9cec29b8147f9f.png
[1097578-20170301100850220-493655765.png]: /images/20220608/500234162ac140d5a0da3fcd56940730.png
[1097578-20170301100900610-1056718189.png]: /images/20220608/b3e7d1fec37a4b1bbbaa56b7811eeff9.png
[1097578-20170301100918501-1819945690.png]: /images/20220608/d9b75690bbb64ae7b73aedc9394a0cb8.png
[1097578-20170301100946407-1697580835.png]: /images/20220608/455ef4e52f5e410c80521123ec0c618b.png
[1097578-20170301101000470-633022046.png]: /images/20220608/5867d90e92a24902b0fb7c863a1b5390.png
[1097578-20170301101012032-808604837.png]: /images/20220608/276be29fcfba4d66863a3ea9107c6418.png
[1097578-20170301101040345-387199849.png]: /images/20220608/7558f38aad8347d6a2cb9c6646722f86.png
[1097578-20170301101142329-176966404.png]: /images/20220608/a9409bd25fea4cb8924dab808fe95d4e.png
[1097578-20170301101202829-1741694865.png]: /images/20220608/5938f8889ad040efab98c8136051c6ef.png
[Test]: mailto:%E5%8F%AA%E9%9C%80%E8%A6%81%E7%BB%99@test%E6%A0%87%E6%B3%A8%E5%8A%A0%E4%B8%80%E4%B8%AA%E5%8F%82%E6%95%B0%E5%8D%B3%E5%8F%AF
[1097578-20170301110559954-1530617635.png]: /images/20220608/a8c0d9319b134e2f9b4d74da5a21f336.png
[1097578-20170301110634141-1048663079.png]: /images/20220608/9043fa7797ad4f87930eda73e8f2c29d.png
[Test_expected]: mailto:%E6%88%91%E4%BB%AC%E9%9C%80%E8%A6%81%E4%BD%BF%E7%94%A8@test%E6%A0%87%E6%B3%A8%E7%9A%84expected%E5%B1%9E%E6%80%A7
[1097578-20170301112444907-1904761688.png]: /images/20220608/2e5950248d6a410fb6ddf22f49788f76.png
[Parameters]: mailto:%E4%BD%86%E6%98%AF%E5%BF%85%E9%A1%BB%E4%BD%BF%E7%94%A8@parameters%E6%A0%87%E6%B3%A8%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E4%BF%AE%E9%A5%B0