Java单元测试之JUnit篇

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
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 {
    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

    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:



    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。

    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

    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”。
    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,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。


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,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:

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。
  • 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
posted @ 2017-03-10 13:49 zhmin 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏