JUnitJava 单元测试框架 | 学习笔记

Posted 2022-12-13 Fxtack

Java 单元测试框架 | 学习笔记

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文章目录

• Java 单元测试框架 | 学习笔记
• • 一. 单元测试
  • • 1. 何为单元测试
    • 2. 单元测试的优点
  • 二. 测试驱动开发 TDD（Test-Driven Development）
  • 三. JUnit 介绍
  • • 1. Junit 是一个开源的 Java 语言的单元测试框架
    • 2. JUnit 的特点
  • 四. JUnit 中的概念
  • 五. 断言测试
  • 六. JUnit Fixture
  • 七. 测试异常
  • 八. 参数化测试
  • 九. 超时测试

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一. 单元测试

1. 何为单元测试

• 单元测试是针对最小功能单元编写测试代码
• Java 程序最小功能单元是方法
• 单元测试针对单个 Java 方法的测试

2. 单元测试的优点

• 确保单个方法运行正常
• 如果修改了方法代码只需要确保其对应的单元测试通过
• 测试代码本身可以作为示例代码
• 可以自动化运行所有的测试并或得报告

二. 测试驱动开发 TDD（Test-Driven Development）

测试驱动开发流程

三. JUnit 介绍

1. Junit 是一个开源的 Java 语言的单元测试框架

• 针对 Java 语言设计，使用最广泛
• JUnit 是事实上的标准单元测试框架

2. JUnit 的特点

• 使用断言（Assertion）测试期望结果
• 可以方便地组织和运行测试
• 可以方便的查看测试结果
• 常用的 IDE 都集成了 JUnit
• 可以方便的集成到 Maven 中

四. JUnit 中的概念

• TestCase：一个 TestCase 表示一个测试
• TestSuite：一个 TestSuite 包含一组 TestCase ，表示一组测试
• TestFixture：一个 TestFixture 表示一个测试环境
• TestResult：用于收集测试结果
• TestRunner：用于运行测试
• TestListener：用于监听测试过程，并收集数据
• Assert：用于断言测试结果是否正确

五. 断言测试

断言总览（未录的一些断言方法可以参见 JUnit API 的 Assert 类了解学习）

断言方法	测试效果	备注
assertEquals(int a, int b)	测试值 a 与b是否相等	该方法与多种数据类型重载，详细参见 JUnit API 的 Assert 类
assertNotEquals(int a, int b)	测试值 a 与 b 是否不相等	同上
assertArrayEquals(int[] a, int[] b)	测试数组 a 与数组 b 是否相等。两数组必须顺、大小、值完全相同才能通过测试	该方法与多种数据类型的数组重载，详细参见JUnit API 的Assert 类
assertNull(Object x)	测试值 x 是否为空
assertNotNull(Object x)	测试 x 是否不为空
assertTrue(boolean x) /assertFalse(boolean x)	测试 x 是否为真/测试 x 为假	可以书写逻辑运算表达式
assertSame(Object a, Object b)	测试 a 和 b 的引用是否指向同一个对象

简单使用

• 断言相等与不相等

  assertEquals(100, x);
  测试 x 是否值为 100

  assertNotEquals(100, x);
  测试 x 是否值不为 100

• 断言数组相等
  assertArrayEquals(y, x);

  测试 x 是否与 y 数组相等

• 浮点数断言相等

  assertEquals(3.1416, x, 0.0001);
  测试 x 是否在精度为 0.0001 的情况下与 3.1416 相等

• 断言为null或不为 null
  assertNull(x);

  测试x是否为空

  assertNotNull(x);
  测试x不为空

• 布尔值断言

  assertTrue(x>0);
assertFalse(x<0);
  测试值为true / false

Assert测试案例

注意：JUnit以方法为测试单元，因此作为测试的方法需要加上 @Test 注解

package org.example.test

import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;

public class Test 
    //测试方法需要加上@Test注解
    @Test
    public void test1() 
        assertEquals(5,2+3);
    
    
    @Test
    pubic void test2() 
        assertEquals(3.1415926,3.1415927,0.00000001);
    

//若测试通过，控制台上将不会显示任何信息

运行以上测试方法 test2 时，测试失败，控制台将会显示以下信息：

（运行环境为 Java8，IDEA 2020。只截取了部分关键运行结果信息如下）

java.lang.AssertionError: 
Expected :3.1415926
Actual   :3.1415927
<Click to see difference>

...

六. JUnit Fixture

• @Before 与 @After

  每个 @Test 方法执行前都会执行 @Before 方法。主要用于创建 @Test 方法需要的一些资源。若有多个 @Test 方法，每次执行 @Test 方法前都会单独执行 @Before 方法，使得资源互不影响。@After 同理，用于关闭一些资源，在 @Test 方法完成后执行。

  package org.example.test
      
  import static org.junit.Assert.*;
  import static org.junit.Before;
  import static org.junit.After;
  
  public class Test 
      
      Main m;
      
      @Before
      public void setUp() 
          m = new Main();
      
      
      @After
      public void setDown() 
          System.out.println("A test method is finish");
      
     
      @Test
      public void testMain() 
          assertEquals(5,m.add(2,3));
      
      
  
  

• @BeforeClass 与 @AfterClass

  @BeforeClass 在所有测试方法执行前执行的方法，一般用于创建非常耗时的资源。

  @AfterClass 在所有测试方法执行之后执行的方法，一般用于清理资源。

总测试

package org.example.test


import static org.junit.Assert.*;
import static org.junit.*;

public class Test 
    
    @BeforeClass
    public void setUpBeforClass() 
        System.out.println("BeforeClass method is running");
    
    
    @AfterClass
    public void setDownAfterClass() 
        System.out.println("AfterClass method is running");
    
    
    @Before
    public void setUp() 
        System.out.println("	Before method is runing");
    
    
    @After
    public void setDown() 
        System.out.println("	After method is running");
    
    
    @Test
    public void TestA() 
        System.out.println("		TestA method is running");
    
    
    @Test
    public void TestB() 
        System.out.println("		TestB method is running");
    
    
    @Test
    public void TestC() 
        System.out.println("		TestC method is running");
    

测试结果

BeforeClass method is running

​ Before method is runing

​ TestA method is running

​ After method is running

​ Before method is runing

​ TestB method is running

​ After method is running

​ Before method is runing

​ TestC method is running

​ After method is running

AfterClass method is running

运行结果，方法执行顺序，图解

七. 测试异常

在 @Test 注释中加入参数例如：

@Test(expected = NumberFormatException.class)

表示该测试方法预期发生 NumberFormatException，若发生该异常则测试成功

八. 参数化测试

如果待测试的输入是一组数据则可以使用参数化测试，这使得测试可以用一组数据来进行多项测试

• 可以把测试数据组织起来
• 用不同的则是数据调用相同的测试方法

package org.example.test

import static org.junit.Assert.*;
import static org.junit.*;

@RunWith(Parameterized.class)
public class Test 
    
    private int input;
    private int expected;
    
    @Parameters
    public static Collection data() 
        //这里定义了一组测试数据
        return Arrays.asList(new Object[][] 0,0,1,1,-1,1);
    
    
    public Test(int input,int expected) 
        this.input = input;
        this.expected = expected;
    
    
    @Test
    public void testAbs() 
        //此时使用测试类的全局变量
        //将会使用 data 方法中的数据组进行逐对测试
        assertEquals(this.expected,Math.abs(this.input));
    

进行参数化测试要求：

• 参数必须由静态方法 data() 返回
• 返回类型为 Collection<Object[]>
• 静态方法必须注释为 @Parameters
• 测试类必须注释为@RunWith(Parameterized.class)
• 构造方法参数必须和测试参数对应

九. 超时测试

在 @Test 注释中加以参数以实现执行超时测试。例如：

@Test(timeout = 500)

该方法若超过 500ms 还未完成则测试结果为超时

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JUnit 4.13 API文档： https://junit.org/junit4/javadoc/latest/

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