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01、前世今生
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你好呀，我是 JUnit，一個開源的 Java 單元測試框架。在了解我之前，先來了解一下什么是單元測試。單元測試，就是針對最小的功能單元編寫測試代碼。在 Java 中，最小的功能單元就是方法，因此，對 Java 程序員進行單元測試實際上就是對 Java 方法的測試。
為什么要進行單元測試呢?因為單元測試可以確保你編寫的代碼是符合軟件需求和遵循開發(fā)規(guī)范的。單元測試是所有測試中最底層的一類測試，是第一個環(huán)節(jié)，也是最重要的一個環(huán)節(jié)，是唯一一次能夠達到代碼覆蓋率 100% 的測試，是整個軟件測試過程的基礎(chǔ)和前提?？梢赃@么說，單元測試的性價比是最好的。
微軟公司之前有這樣一個統(tǒng)計：bug 在單元測試階段被發(fā)現(xiàn)的平均耗時是 3.25 小時，如果遺漏到系統(tǒng)測試則需要 11.5 個小時。
經(jīng)我這么一說，你應(yīng)該已經(jīng)很清楚單元測試的重要性了。那在你最初編寫測試代碼的時候，是不是經(jīng)常這么做?就像下面這樣。
- public class Factorial {
- public static long fact(long n) {
- long r = 1;
- for (long i = 1; i <= n; i++) {
- r = r * i;
- }
- return r;
- }
- public static void main(String[] args) {
- if (fact(3) == 6) {
- System.out.println("通過");
- } else {
- System.out.println("失敗");
- }
- }
- }
要測試 fact() 方法正確性，你在 main() 方法中編寫了一段測試代碼。如果你這么做過的話，我只能說你也曾經(jīng)青澀天真過啊!使用 main() 方法來測試有很多壞處，比如說：
1)測試代碼沒有和源代碼分開。
2)不夠靈活，很難編寫一組通用的測試代碼。
3)無法自動打印出預(yù)期和實際的結(jié)果，沒辦法比對。
但如果學(xué)會使用我——JUnit 的話，就不會再有這種困擾了。我可以非常簡單地組織測試代碼，并隨時運行它們，還能給出準確的測試報告，讓你在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)自己編寫的代碼到底哪里出了問題。
02、上手指南
好了，既然知道了我這么優(yōu)秀，那還等什么，直接上手吧!我最新的版本是 JUnit 5，Intellij IDEA 中已經(jīng)集成了，所以你可以直接在 IDEA 中編寫并運行我的測試用例。
第一步，直接在當前的代碼編輯器窗口中按下 Command+N 鍵(Mac 版)，在彈出的菜單中選擇「Test...」。
勾選上要編寫測試用例的方法 fact()，然后點擊「OK」。
此時，IDEA 會自動在當前類所在的包下生成一個類名帶 Test(慣例)的測試類。如下圖所示。
如果你是第一次使用我的話，IDEA 會提示你導(dǎo)入我的依賴包。建議你選擇最新的 JUnit 5.4。
導(dǎo)入完畢后，你可以打開 pom.xml 文件確認一下，里面多了對我的依賴。
org.junit.jupiter junit-jupiter RELEASE compile
第二步，在測試方法中添加一組斷言，如下所示。
- @Test
- void fact() {
- assertEquals(1, Factorial.fact(1));
- assertEquals(2, Factorial.fact(2));
- assertEquals(6, Factorial.fact(3));
- assertEquals(100, Factorial.fact(5));
- }
@Test 注解是我要求的，我會把帶有 @Test 的方法識別為測試方法。在測試方法內(nèi)部，你可以使用 assertEquals() 對期望的值和實際的值進行比對。
第三步，你可以在郵件菜單中選擇「Run FactorialTest」來運行測試用例，結(jié)果如下所示。
測試失敗了，因為第 20 行的預(yù)期結(jié)果和實際不符，預(yù)期是 100，實際是 120。此時，你要么修正實現(xiàn)代碼，要么修正測試代碼，直到測試通過為止。
不難吧?單元測試可以確保單個方法按照正確的預(yù)期運行，如果你修改了某個方法的代碼，只需確保其對應(yīng)的單元測試通過，即可認為改動是沒有問題的。
03、瞻前顧后
在一個測試用例中，可能要對多個方法進行測試。在測試之前呢，需要準備一些條件，比如說創(chuàng)建對象;在測試完成后呢，需要把這些對象銷毀掉以釋放資源。如果在多個測試方法中重復(fù)這些樣板代碼又會顯得非常啰嗦。
這時候，該怎么辦呢?
我為你提供了 setUp() 和 tearDown()，作為一個文化人，我稱之為“瞻前顧后”。來看要測試的代碼。
- public class Calculator {
- public int sub(int a, int b) {
- return a - b;
- }
- public int add(int a, int b) {
- return a + b;
- }
- }
新建測試用例的時候記得勾選setUp 和 tearDown。
生成后的代碼如下所示。
- class CalculatorTest {
- Calculator calculator;
- @BeforeEach
- void setUp() {
- calculator = new Calculator();
- }
- @AfterEach
- void tearDown() {
- calculator = null;
- }
- @Test
- void sub() {
- assertEquals(0,calculator.sub(1,1));
- }
- @Test
- void add() {
- assertEquals(2,calculator.add(1,1));
- }
- }
@BeforeEach 的 setUp() 方法會在運行每個 @Test 方法之前運行;@AfterEach 的tearDown() 方法會在運行每個 @Test 方法之后運行。
與之對應(yīng)的還有 @BeforeAll 和 @AfterAll，與 @BeforeEach 和 @AfterEach 不同的是，All 通常用來初始化和銷毀靜態(tài)變量。
- public class DatabaseTest {
- static Database db;
- @BeforeAll
- public static void init() {
- db = createDb(...);
- }
- @AfterAll
- public static void drop() {
- ...
- }
- }
03、異常測試
對于 Java 程序來說，異常處理也非常的重要。對于可能拋出的異常進行測試，本身也是測試的一個重要環(huán)節(jié)。
還拿之前的 Factorial 類來進行說明。在 fact() 方法的一開始，對參數(shù) n 進行了校驗，如果小于 0，則拋出 IllegalArgumentException 異常。
- public class Factorial {
- public static long fact(long n) {
- if (n < 0) {
- throw new IllegalArgumentException("參數(shù)不能小于 0");
- }
- long r = 1;
- for (long i = 1; i <= n; i++) {
- r = r * i;
- }
- return r;
- }
- }
在 FactorialTest 中追加一個測試方法 factIllegalArgument()。
- @Test
- void factIllegalArgument() {
- assertThrows(IllegalArgumentException.class, new Executable() {
- @Override
- public void execute() throws Throwable {
- Factorial.fact(-2);
- }
- });
- }
我為你提供了一個 assertThrows() 的方法，第一個參數(shù)是異常的類型，第二個參數(shù) Executable，可以封裝產(chǎn)生異常的代碼。如果覺得匿名內(nèi)部類寫起來比較復(fù)雜的話，可以使用 Lambda 表達式。
- @Test
- void factIllegalArgumentLambda() {
- assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
- Factorial.fact(-2);
- });
- }
04、忽略測試
有時候，由于某些原因，某些方法產(chǎn)生了 bug，需要一段時間去修復(fù)，在修復(fù)之前，該方法對應(yīng)的測試用例一直是以失敗告終的，為了避免這種情況，我為你提供了 @Disabled 注解。
- class DisabledTestsDemo {
- @Disabled("該測試用例不再執(zhí)行，直到編號為 43 的 bug 修復(fù)掉")
- @Test
- void testWillBeSkipped() {
- }
- @Test
- void testWillBeExecuted() {
- }
- }
@Disabled 注解也可以不需要說明，但我建議你還是提供一下，簡單地說明一下為什么這個測試方法要忽略。在上例中，如果團隊的其他成員看到說明就會明白，當編號 43 的 bug 修復(fù)后，該測試方法會重新啟用的。即便是為了提醒自己，也很有必要，因為時間長了你可能自己就忘了，當初是為什么要忽略這個測試方法的。
05、條件測試
有時候，你可能需要在某些條件下運行測試方法，有些條件下不運行測試方法。針對這場使用場景，我為你提供了條件測試。
1)不同的操作系統(tǒng)，可能需要不同的測試用例，比如說 Linux 和 Windows 的路徑名是不一樣的，通過 @EnabledOnOs 注解就可以針對不同的操作系統(tǒng)啟用不同的測試用例。
- @Test
- @EnabledOnOs(MAC)
- void onlyOnMacOs() {
- // ...
- }
- @TestOnMac
- void testOnMac() {
- // ...
- }
- @Test
- @EnabledOnOs({ LINUX, MAC })
- void onLinuxOrMac() {
- // ...
- }
- @Test
- @DisabledOnOs(WINDOWS)
- void notOnWindows() {
- // ...
- }
2)不同的 Java 運行環(huán)境，可能也需要不同的測試用例。@EnabledOnJre 和 @EnabledForJreRange 注解就可以滿足這個需求。
- @Test
- @EnabledOnJre(JAVA_8)
- void onlyOnJava8() {
- // ...
- }
- @Test
- @EnabledOnJre({ JAVA_9, JAVA_10 })
- void onJava9Or10() {
- // ...
- }
- @Test
- @EnabledForJreRange(min = JAVA_9, max = JAVA_11)
- void fromJava9to11() {
- // ...
- }
06、尾聲
最后，給你說三句心里話吧。在編寫單元測試的時候，你最好這樣做：
1)單元測試的代碼本身必須非常名單明了，能一下看明白，決不能再為測試代碼編寫測試代碼。
2)每個單元測試應(yīng)該互相獨立，不依賴運行時的順序。
3)測試時要特別注意邊界條件，比如說 0，null，空字符串"" 等情況。
希望我能盡早的替你發(fā)現(xiàn)代碼中的 bug，畢竟越早的發(fā)現(xiàn)，造成的損失就會越小。see you!
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當前標題：JUnit：別再用 main 方法測試了，好嗎？
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