在Eclipse中使用JUnit4进行单元测试.docx
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在Eclipse中使用JUnit4进行单元测试
在Eclipse中使用JUnit4进行单元测试
JUnit——是一个开发源代码的Java测试框架,用于编写和运行可重复的测试。
他是用于单元测试框架体系xUnit的一个实例(用于java语言)。
主要用于白盒测试,回归测试。
回归测试——软件或环境的修复或更正后的“再测试”,自动测试工具对这类测试尤其有用。
单元测试——是最小粒度的测试,以测试某个功能或代码块。
一般由程序员来做,因为它需要知道内部程序设计和编码的细节。
单元测试的好处:
1、提高开发速度——测试是以自动化方式执行的,提升了测试代码的执行效率。
2、提高软件代码质量——它使用小版本发布至集成,便于实现人员除错。
同时引入重构概念,让代码更干净和富有弹性。
3、提升系统的可信赖度——它是回归测试的一种。
支持修复或更正后的“再测试”,可确保代码的正确性。
JUnit就是为Java程序开发者实现单元测试提供一种框架,使得Java单元测试更规范有效,并且更有利于测试的集成。
JUnit的一大主要特点是,它在执行的时候,各个方法之间是相互独立的,一个方法的失败不会导致别的方法失败,方法之间也不存在相互依赖的关系,彼此是独立的。
本文简要介绍一下在Eclipse3.2中使用JUnit4进行单元测试的方法。
首先,我们来一个傻瓜式速成教程,不要问为什么,FollowMe,先来体验一下单元测试的快感!
首先新建一个项目叫JUnit_Test,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。
这个类并不是很完美,我们故意保留了一些Bug用于演示,这些Bug在注释中都有说明。
该类代码如下:
packagecom.junit;
publicclassCalculator{
privatestaticintresult;//静态变量,用于存储运行结果
publicvoidadd(intn){
result=result+n;
}
publicvoidsubstract(intn){
result=result-1;//Bug:
正确的应该是result=result-n
}
publicvoidmultiply(intn){
}//此方法尚未写好
publicvoiddivide(intn){
result=result/n;
}
publicvoidsquare(intn){
result=n*n;
}
publicvoidsquareRoot(intn){
for(;;);//Bug:
死循环
}
publicvoidclear(){//将结果清零
result=0;
}
publicintgetResult(){
returnresult;
}
}
第二步,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:
在弹出的属性窗口中,首先在左边选择“JavaBuildPath”,然后到右上选择“Libraries”标签,之后在最右边点击“AddLibrary…”按钮,如下图所示:
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。
第三步,生成JUnit测试框架:
在Eclipse的PackageExplorer中用右键点击该类弹出菜单,选择“JUnit测试用例”。
如下图所示:
在弹出的对话框中,进行相应的选择,如下图所示:
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。
如下图所示:
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:
packagetest;
importstaticorg.junit.Assert.*;
importorg.junit.Before;
importorg.junit.Ignore;
importorg.junit.Test;
importcom.junit.Calculator;
publicclassCalculatorTest{
privatestaticCalculatorcalculator=newCalculator();
@Before
publicvoidsetUp()throwsException{
calculator.clear();
}
@Test
publicvoidtestAdd(){
calculator.add
(2);
calculator.add(3);
assertEquals(5,calculator.getResult());
}
@Test
publicvoidtestSubstract(){
calculator.add(10);
calculator.substract
(2);
assertEquals(8,calculator.getResult());
}
@Ignore("Multiply()Notyetimplemented")
@Test
publicvoidtestMultiply(){
}
@Test
publicvoidtestDivide(){
calculator.add(8);
calculator.divide
(2);
assertEquals(4,calculator.getResult());
}
}
第四步,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“RunAsàJUnitTest”来运行我们的测试,如下图所示:
运行结果如下:
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”。
至此,我们已经完整体验了在Eclipse中使用JUnit的方法。
在接下来的文章中,我会详细解释测试代码中的每一个细节。
我们继续对初级篇中的例子进行分析。
初级篇中我们使用Eclipse自动生成了一个测试框架,在这篇文章中,我们来仔细分析一下这个测试框架中的每一个细节,知其然更要知其所以然,才能更加熟练地应用JUnit4。
一、包含必要地Package
在测试类中用到了JUnit4框架,自然要把相应地Package包含进来。
最主要地一个Package就是org.junit.*。
把它包含进来之后,绝大部分功能就有了。
还有一句话也非常地重要“importstaticorg.junit.Assert.*;”,我们在测试的时候使用的一系列assertEquals方法就来自这个包。
大家注意一下,这是一个静态包含(static),是JDK5中新增添的一个功能。
也就是说,assertEquals是Assert类中的一系列的静态方法,一般的使用方式是Assert.assertEquals(),但是使用了静态包含后,前面的类名就可以省略了,使用起来更加的方便。
二、测试类的声明
大家注意到,我们的测试类是一个独立的类,没有任何父类。
测试类的名字也可以任意命名,没有任何局限性。
所以我们不能通过类的声明来判断它是不是一个测试类,它与普通类的区别在于它内部的方法的声明,我们接着会讲到。
三、创建一个待测试的对象
你要测试哪个类,那么你首先就要创建一个该类的对象。
正如上一篇文章中的代码:
privatestaticCalculatorcalculator=newCalculator();
为了测试Calculator类,我们必须创建一个calculator对象。
四、测试方法的声明
在测试类中,并不是每一个方法都是用于测试的,你必须使用“标注”来明确表明哪些是测试方法。
“标注”也是JDK5的一个新特性,用在此处非常恰当。
我们可以看到,在某些方法的前有@Before、@Test、@Ignore等字样,这些就是标注,以一个“@”作为开头。
这些标注都是JUnit4自定义的,熟练掌握这些标注的含义非常重要。
五、编写一个简单的测试方法
首先,你要在方法的前面使用@Test标注,以表明这是一个测试方法。
对于方法的声明也有如下要求:
名字可以随便取,没有任何限制,但是返回值必须为void,而且不能有任何参数。
如果违反这些规定,会在运行时抛出一个异常。
至于方法内该写些什么,那就要看你需要测试些什么了。
比如:
@Test
publicvoidtestAdd(){
calculator.add
(2);
calculator.add(3);
assertEquals(5,calculator.getResult());
}
∙ 我们想测试一下“加法”功能是否正确,就在测试方法中调用几次add函数,初始值为0,先加2,再加3,我们期待的结果应该是5。
如果最终实际结果也是5,则说明add方法是正确的,反之说明它是错的。
assertEquals(5,calculator.getResult());就是来判断期待结果和实际结果是否相等,第一个参数填写期待结果,第二个参数填写实际结果,也就是通过计算得到的结果。
这样写好之后,JUnit会自动进行测试并把测试结果反馈给用户。
六、忽略测试某些尚未完成的方法
如果你在写程序前做了很好的规划,那么哪些方法是什么功能都应该事先定下来。
因此,即使该方法尚未完成,他的具体功能也是确定的,这也就意味着你可以为他编写测试用例。
但是,如果你已经把该方法的测试用例写完,但该方法尚未完成,那么测试的时候一定是“失败”。
这种失败和真正的失败是有区别的,因此JUnit提供了一种方法来区别他们,那就是在这种测试函数的前面加上@Ignore标注,这个标注的含义就是“某些方法尚未完成,暂不参与此次测试”。
这样的话测试结果就会提示你有几个测试被忽略,而不是失败。
一旦你完成了相应函数,只需要把@Ignore标注删去,就可以进行正常的测试。
七、Fixture(暂且翻译为“固定代码段”)
Fixture的含义就是“在某些阶段必然被调用的代码”。
比如我们上面的测试,由于只声明了一个Calculator对象,他的初始值是0,但是测试完加法操作后,他的值就不是0了;接下来测试减法操作,就必然要考虑上次加法操作的结果。
这绝对是一个很糟糕的设计!
我们非常希望每一个测试都是独立的,相互之间没有任何耦合度。
因此,我们就很有必要在执行每一个测试之前,对Calculator对象进行一个“复原”操作,以消除其他测试造成的影响。
因此,“在任何一个测试执行之前必须执行的代码”就是一个Fixture,我们用@Before来标注它,如前面例子所示:
@Before
publicvoidsetUp()throwsException...{
calculator.clear();
}
这里不在需要@Test标注,因为这不是一个test,而是一个Fixture。
同理,如果“在任何测试执行之后需要进行的收尾工作”也是一个Fixture,使用@After来标注。
由于本例比较简单,没有用到此功能。
JUnit4的一些基本知识就介绍到此,还有一些更灵活的用法放在本系列的高级篇中给大家介绍!
通过前两篇文章,您一定对JUnit有了一个基本的了解,下面我们来探讨一下JUnit4中一些高级特性。
一、高级Fixture
上一篇文章中我们介绍了两个Fixture标注,分别是@Before和@After,我们来看看他们是否适合完成如下功能:
有一个类是负责对大文件(超过500兆)进行读写,他的每一个方法都是对文件进行操作。
换句话说,在调用每一个方法之前,我们都要打开一个大文件并读入文件内容,这绝对是一个非常耗费时间的操作。
如果我们使用@Before和@After,那么每次测试都要读取一次文件,效率及其低下。
这里我们所希望的是在所有测试一开始读一次文件,所有测试结束之后释放文件,而不是每次测试都读文件。
JUnit的作者显然也考虑到了这个问题,它给出了@BeforeClass和@AfterClass两个Fixture来帮我们实现这个功能。
从名字上就可以看出,用这两个Fixture标注的函数,只在测试用例初始化时执行@BeforeClass方法,当所有测试执行完毕之后,执行@AfterClass进行收尾工作。
在这里要注意一下,每个测试类只能有一个方法被标注为@BeforeClass或@AfterClass,并且该方法必须是Public和Static(静态变量在各实例间共享)的(如果是public静态变量,则其它类可以不通过实例化访问它们)。
二、限时测试
在初级篇中给出的例子,那个求平方根的函数有Bug,是个死循环:
publicvoidsquareRoot(intn){
for(;;);//Bug:
死循环
}
如果测试的时候遇到死循环,你的脸上绝对不会露出笑容。
因此,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,代码如下:
@Test(timeout=1000)
publicvoidsquareRoot(){
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1000ms就代表1s。
三、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)
publicvoiddivideByZero(){
calculator.divide(0);
}
如上述代码所示,我们需要使用@Test标注的expected属性,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。
四、Runner(运行器)
大家有没有想过这个问题,当你把测试代码提交给JUnit框架后,框架如何来运行你的代码呢?
答案就是——Runner。
在JUnit中有很多个Runner,他们负责调用你的测试代码,每一个Runner都有各自的特殊功能,你要根据需要选择不同的Runner来运行你的测试代码。
可能你会觉得奇怪,前面我们写了那么多测试,并没有明确指定一个Runner啊?
这是因为JUnit中有一个默认Runner,如果你没有指定,那么系统自动使用默认Runner来运行你的代码。
换句话说,下面两段代码含义是完全一样的:
importorg.junit.internal.runners.TestClassRunner;
importorg.junit.runner.RunWith;
//使用了系统默认的TestClassRunner,与下面代码完全一样
publicclassCalculatorTest...{
}
//这是运行期,加了代码表明运行器是runwith
@RunWith(TestClassRunner.class)
publicclassCalculatorTest...{
}
∙ 从上述例子可以看出,要想指定一个Runner,需要使用@RunWith标注,并且把你所指定的Runner作为参数传递给它。
另外一个要注意的是,@RunWith是用来修饰类的,而不是用来修饰函数的。
只要对一个类指定了Runner,那么这个类中的所有函数都被这个Runner来调用。
最后,不要忘了包含相应的Package哦,上面的例子对这一点写的很清楚了。
五、测试套件
测试套件编写规则:
JUnit4.X
1.创建一个空类作为测试套件的入口。
2.使用注解org.junit.runner.RunWith和
org.junit.runners.Suite.SuiteClasses修饰这个空类。
3.将org.junit.runners.Suite.class作为参数传入注解RunWith,以提示JUnit
为此类使用套件运行器执行。
4.将需要放入此测试套件的测试类组成数组作为注解SuiteClasses的参数。
5.保证这个空类使用public修饰,而且存在公开的不带有任何参数的构造函数29
JUnit4
测试套件实例:
importorg.junit.runner.RunWith;
importorg.junit.runners.Suite;
importorg.junit.runners.Suite.SuiteClasses;
@RunWith(Suite.class)
@SuiteClasses({MathDemoTest.class,MathDemoTest2.class})
publicclassRunAllTestCase{
}
然后运行该测试套件就可以。
六、参数化测试
你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。
比如,一个对考试分数进行评价的函数,返回值分别为“优秀,良好,一般,及格,不及格”,因此你在编写测试的时候,至少要写5个测试,把这5中情况都包含了,这确实是一件很麻烦的事情。
我们还使用我们先前的例子,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。
测试代码如下:
importorg.junit.AfterClass;
importorg.junit.Before;
importorg.junit.BeforeClass;
importorg.junit.Test;
importstaticorg.junit.Assert.*;
publicclassAdvancedTest...{
privatestaticCalculatorcalculator=newCalculator();
@Before
publicvoidclearCalculator()...{
calculator.clear();
}
@Test
publicvoidsquare1()...{
calculator.square
(2);
assertEquals(4,calculator.getResult());
}
@Test
publicvoidsquare2()...{
calculator.square(0);
assertEquals(0,calculator.getResult());
}
@Test
publicvoidsquare3()...{
calculator.square(-3);
assertEquals(9,calculator.getResult());
}
}