软件测试实验三单元测试
实验三单元测试及JUnit的应用
一、实验目的
1、掌握单元测试的基本理论和作用。
2、掌握典型单元测试工具JUnit 的使用。
二、实验类型
验证加设计。
三、实验内容
测试对于保证软件开发质量有着非常重要的作用，单元测试更是必不可。JUnit是一个非常强大的单元测试包，可以对一个或多个类的单个或多个方法进行测试，还可将不同的TestCase组合成TestSuit，使测试任务自动化。Eclipse集成了.JUnit，可以非常方便地编写TestCase。
我们在编写大型程序的时候，需要编写成千上万个方法或函数，这些函数的功能可能很强大，但我们在程序中只用到该函数的一小部分功能，并且经过调试可以确定，这一小部分功能是正确的。但是，我们同时应该确保每一个函数都完全正确，因为如果我们今后如果对程序进行扩展，用到了某个函数的其他功能，而这个功能有 bug 的话，将会造成很多问题。所以说，每编写完一个函数之后，都应该对这个函数的方方面面进行测试，这样的测试我们称之为单元测试。传统的编程方式，进行单元测试是一件很麻烦的事情，你要重新写另外一个程序，在该程序中调用你需要测试的方法，并且仔细观察运行结果，看看是否有错。正因为如此麻烦，所以程序员们编写单元测试的热情不是很高。而类似JUnit这样的单元测试包的推出，大大简化了进行单元测试所要做的工作。
实验任务 1：
请按以下说明完成一个基本的 JUnit4 测试实例。
首先打开 Eclipse 编译器，创建一个 Java 项目，并在其中创建一个由 File 类构成的程序 File.java，给
该类添加一个 abs 方法，作用是返回一个给定整数参数的绝对值。其参考代码如下：
package tree;
public class File {
public static void main(String[] args) {
}
public int abs(int n)
{
if(n>=0)
return n;
else
return (-n);
}
}
2、对这个方法 abs 进行测试，确保其功能正常。右键点击 File.java，选择 new—>other… ，弹出如下对话框：
选择 JUnit Test Case。然后点击 next 到下一步，弹出如下窗口：
选上setUp 方法和 tearDown 方法，然后点 next，弹出如下窗口：
这里我们主要是要测试 abs 方法，所以在其前面勾选并点击 Finish即可
结果会发现项目类生成了 FileTest 文件，测试类的代码如下：
package tree;
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
public class FileTest {
@Before
public void setUp() throws Exception {
}
@After
public void tearDown() throws Exception {
}
@Test
public void testAbs() {
fail("Not yet implemented");
}
}
testAbs()方法中，我们对 abs()的测试分别选择正数，负数和 0，如果方法返回值与期待结果相同，则 assertEquals 不会产生异常。将其代码完善为如下的测试代码：
package tree;
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
public class FileTest {
private File file;
@Before
public void setUp() throws Exception {
file=new File();
}
@After
public void tearDown() throws Exception {
}
@Test
public void testAbs() {
assertEquals(file.abs(14),14);
assertEquals(file.abs(-5),5);
assertEquals(file.abs(0),0);
}
}
在测试类上右键单击，选择 Run As——>JUnit Test，进行运行。如果没问题，则出现如下所示的提示：
故意将 File 类中要测试的方法 abs 的 return n; 改为 return n+1; 再运行，则结果如下：
请比较和体会一下有问题和没问题的测试提示有何不同。
有问题的Failures数为1，没有问题的测试提示Failures数为0，有问题的测试提示Failure Trace是空白的，有问题的测试提示会显示错误的原因和位置，有问题和没有问题的测试提示最明显的区别在进度条的颜色不一样。
JUnit 通过单元测试，能在开发阶段就找出许多 Bug，并且，多个 Test Case 可以组合成 Test Suite，让整个测试自动完成，尤其适合于 XP 方法。每增加一个小的新功能或者对代码进行了小的修改，就立刻运行一遍 Test Suite，确保新增和修改的代码不会破坏原有的功能，大大增强软件的可维护性
至此实验任务 1 结束。下面继续实验任务 2。
实验任务 2：
根据下面的说明，建立一个基于 JUnit4 的测试项目，对一个类当中的多个方法进行单元测试，进一步体验一下单元测试的作用和 JUnit 测试的应用。
首先新建一个项目叫 ceshi，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：
package tree;
public class Calculator {
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; //故意的Bug，应该是 result =result-n
}
public void multiply(int n) {
} // 假设此方法在项目完成过程中尚未写好
public void divide(int n) {
result = result / n;
}
public void square(int n) {
result = n * n;
}
public void squareRoot(int n) { //求平方根
for (; ;) ; //Bug : 死循环
}
public void clear() { // 将结果清零
result = 0;
}
public int getResult(){
return result;
}
}
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”，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：
然后在新弹出的对话框中选择 JUnit4 并点击Finish，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 Calculate.java 中用右键点击new->other，选择“JUnit Test Case”。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。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：
package tree;
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Ignore;
import org.junit.Test;
public class CalculatorTest {
private static Calculator calculator = new Calculator();
@Before
public void setUp() throws Exception {
calculator.clear();
}
@After
public void tearDown() throws Exception {
}
@Test
public void testAdd() {
calculator.add(2);
calculator.add(3);
assertEquals(5,calculator.getResult());
}
@Test
public void testSubstract() {
calculator.add(10);
calculator.substract(2);
assertEquals(8,calculator.getResult());
}
@Ignore("Multiply() Not yet implemented")
@Test
public void testMultiply() {
}
@Test
public void testDivide() {
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“Run As ——>JUnit Test”来运行我们的测试，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”
