IDEA中使用JUnit4测试工具

Posted 2021-04-29 三朝猿老

“  搞了一天测试，人已die ”

0. 测试项目结构

上次在   一篇文章中简单的创建了一个测试类，在此详细地向大家介绍几种使用JUnit4进行测试的几种使用方法。

为了以下的描述更直观，先来看一下最终项目的目录结构。

对上述目录结构的几点说明：

• 在 src 目录下写正常的 Java 类和功能方法，如上述在 sample.ut 包中的 Java 类；
• 在项目文件下创建 test 目录， 并标记此目录为测试目录；
• 当我们要对某个 Java 类进行测试的时候，可以直接创建测试类，选择要测试的方法，它会自动添加在 test 目录下。

1.  编写 Java 类

看完上述的目录结构，再来具体描述以下创建测试的过程与步骤。为了更好的描述测试过程与步骤细节，在此用一个测试实例来进行描述与讲解。先来看一下这几个具体测试类的功能以及源代码。

1.1 计算 BMI

BMI：身体质量指数是 BMI 指数（身体质量指数，简称体质指数），是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准。

BMIType枚举类：

package sample.ut;

/**
 * BMI 类型
 *
 * @Date: 2020/4/28 14:15
 * @author: Eric
 */
public enum BMIType {
    // 偏瘦
    THIN,

    // 正常
    NORMAL,

    // 偏胖
    SLIGHTLY_FAT,

    // 肥胖
    FAT
}

BMI 类，它的功能是根据体重和身高判断所属的健康分类，源代码如下：

package sample.ut;

/**
 * 该类的功能是根据体重和身高判断所属健康分类
 *
 * @Date: 2020/4/28 11:41
 * @author: Eric
 */
public class BMI {
    private double weight; // 体重
    private double height; // 身高

    // 构造方法
    public BMI() {
        weight = 0.0;
        height = 1.0;
    }

    public BMI(double weight, double height) {
        this.weight = weight > 0 ? weight : 0.0;
        this.height = height > 0 ? height : 1.0;
    }

    // getter 和 setter 方法
    public double getWeight() {
        return weight;
    }

    public void setWeight(double weight) {
        this.weight = weight;
    }

    public double getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(double height) {
        this.height = height;
    }

    // 设置参数
    public void setParams(double weight, double height) {
        this.weight = weight > 0 ? weight : 0.0;
        this.height = height > 0 ? height : 1.0;
    }

    /**
     * 计算BMI值，返回BMI类型
     *
     * @return BMI类型
     */
    public BMIType getBMIType() {
        double bmi = weight / (height * height);
        if (bmi < 18.5) {
            return BMIType.THIN;
        } else if (bmi < 24) {
            return BMIType.NORMAL;
        } else if (bmi < 28) {
            return BMIType.SLIGHTLY_FAT;
        } else {
            return BMIType.FAT;
        }
    }
}

1.2 计算血压值类型

血压类型——BPType枚举类，代码如下：

package sample.ut;

/**
 * 血压类型
 *
 * @Date: 2020/4/28 16:15
 * @author: Eric
 */
public enum BPType {
    // 正常值
    NORMAL,

    // 正常高值
    HIGH_NORMAL,

    // 一级高血压
    LEVEL_ONE,

    // 二级高血压
    LEVEL_TWO,

    // 三级高血压
    LEVEL_THREE,

    // 异常值
    ABNORMAL
}

BloodPressure类，它的功能是根据收缩压和舒张压的值判断具体的血压类型，源代码如下：

package sample.ut;

/**
 * 根据血压值判断血压分级
 *
 * @Date: 2020/4/28 12:40
 * @author: Eric
 */
public class BloodPressure {
    private int sys;  // 收缩压 systolicPressure
    private int dia;  // 舒张压 diastolicPressure

    // 构造方法
    public BloodPressure() {
        sys = 0;
        dia = 0;
    }

    public BloodPressure(int sys, int dia) {
        this.sys = sys;
        this.dia = dia;
    }

    // getter 和 setter 方法
    public int getSys() {
        return sys;
    }

    public void setSys(int sys) {
        this.sys = sys;
    }

    public int getDia() {
        return dia;
    }

    public void setDia(int dia) {
        this.dia = dia;
    }

    // 设置参数
    public void setParams(int sys, int dia) {
        this.sys = sys;
        this.dia = dia;
    }

    public BPType getPressureLevel() {
        if (sys < 120 && dia < 80) {
            return BPType.NORMAL;
        }
        if ((sys >= 120 && sys <= 139) && (dia >= 80 && dia <= 89)) {
            return BPType.HIGH_NORMAL;
        }
        if ((sys >= 140 && sys <= 159) || (dia >= 90 && dia <= 99)) {
            return BPType.LEVEL_ONE;
        }
        if ((sys >= 160 && sys <= 179) || (dia >= 100 && dia <= 109)) {
            return BPType.LEVEL_TWO;
        }
        if (sys >= 180 || dia >= 110) {
            return BPType.LEVEL_THREE;
        }
        return BPType.ABNORMAL;
    }
}

2. 创建测试目录和测试类

2.1 创建测试目录

一开始创建项目时并没有 test 目录，这是我们自己创建的，创建好之后，我们就标记此目录为测试目录，具体步骤方法如下：

（看不清就放大）

2.3 创建测试类

以上述的 BMI 类为示范，如果我们为 BMI 类中的 getBMIType() 方法创建测试类，那么需要在 BMI 类代码界面右键选择Generate...或者直接按Alt+Insert组合键调出一个选项卡，如下：

选择Test...选项，之后出现如下页面，按照如下步骤操作：

上述步骤中需要注意：选择 JUnit4 版本，如果没有 JUnit4 需要的 jar 包，则点击下载稍等一会即可。最后按 OK 按钮创建测试类，会自动创建在 test 文件夹中。

2. JUnit4中写测试脚本

2.1 测试脚本的几点要求

1. 使用JUnit4中常见的注释：
• @Test: 一个测试方法；
• @Before: 每一个测试方法之前运行；
• @After: 每一个测试方法之后运行；
• @BeforeClass: 所有测试开始之前运行，注意区分@before；
• @AfterClass: 所有测试结束之后运行，注意区分 @After；
2. 使用 断言类中的方法进行预期结果与实际结果之间的一致判定。
3. 指定参数化运行器，实现测试数据的参数化。
4. 实现测试中的测试用例分类管理，如以等价类划分法和边界值法进行进行分类。
5. 指定测试套包运行器，实现不同测试类的套包管理。

2.2 BMITest类的源代码

对上述自动生成的BMITest测试类，我们在里边编写以下代码：

package sample.ut;

import org.junit.*;
import org.junit.experimental.categories.Category;

import static org.junit.Assert.*;

public class BMITest {
    BMI bmi;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        bmi = new BMI();
        System.out.println("Run @Before method");
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
        bmi = null;
        System.out.println("Run @After method");
    }

    @BeforeClass
    public static void prepareEnvironment() {
        System.out.println("Run @BeforeClass method");
    }

    @AfterClass
    public static void restoreEnvironment() {
        System.out.println("Run @AfterClass method");
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getBMIType_Thin() {
        System.out.println("Run getBMITypeThin");
        bmi.setParams(45.0, 1.6);
        assertSame(BMIType.THIN, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getBMIType_Normal() {
        System.out.println("Run getBMITypeNormal");
        bmi.setParams(55.0, 1.6);
        assertSame(BMIType.NORMAL, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getBMIType_SlightlyFat() {
        System.out.println("Run getBMITypeSlightlyFat");
        bmi.setParams(68.0, 1.6);
        assertSame(BMIType.SLIGHTLY_FAT, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getBMIType_Fat() {
        System.out.println("Run getBMITypeFat");
        bmi.setParams(80.0, 1.6);
        assertSame(BMIType.FAT, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void testGetBMIType_Boundary1() {
        bmi.setParams(47.10, 1.6);
        assertSame(BMIType.THIN, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void testGetBMIType_Boundary2() {
        bmi.setParams(47.37, 1.6);
        assertSame(BMIType.NORMAL, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void testGetBMIType_Boundary3() {
        bmi.setParams(61.18, 1.6);
        assertSame(BMIType.NORMAL, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void testGetBMIType_Boundary4() {
        bmi.setParams(61.45, 1.6);
        assertSame(BMIType.SLIGHTLY_FAT, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void testGetBMIType_Boundary5() {
        bmi.setParams(71.42, 1.6);
        assertSame(BMIType.SLIGHTLY_FAT, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void testGetBMIType_Boundary6() {
        bmi.setParams(71.69, 1.6);
        assertSame(BMIType.FAT, bmi.getBMIType());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void testGetBMIType_Boundary7() {
        bmi.setParams(71.94, 1.6);
        assertSame(BMIType.FAT, bmi.getBMIType());
    }
}

在上述代码中，每使用了@Test的注解的都为一个测试方法，对应一个测试用例，在每个测试方法执行之前，会先运行使用@Before注解的方法，在每个测试方法执行结束之后，运行@After注解之后的方法。

我们发现在上述代码中使用了注解@Category({EPTest.class})和@Category({BVTest.class})，这是两个标记，用以标记此测试方法是等价类测试用例还是边界值测试用例。其中的EPTest和BVTest是两个接口，这两个接口也是创建在测试目录下的，其源代码如下：

package sample.ut;

/**
 * 等价类测试用例标签
 *
 * @Date: 2020/4/28 15:33
 * @author: Eric
 */
public interface EPTest {
}

package sample.ut;

/**
 * 边界值测试用例标签
 *
 * @Date: 2020/4/28 12:55
 * @author: Eric
 */
public interface BVTest {
}

我们在 BMITest 类中点击运行即可观察到测试结果，如下图：

2.3 使用参数化运行器1

上述测试代码过于繁杂，为了更简洁的测试我们的 BMI 类中的 getBMIType() 方法，我们可以使用参数化运行器。同样我们要创建一个测试类，方法同上，此时我们命名为：BMITestParam1。

源代码如下：

package sample.ut;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Parameterized;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;

import static org.junit.Assert.*;

// 1.指定参数化运行器Parameterized.class
@RunWith(Parameterized.class)
public class BMITestParam1 {
    // 2.定义私有属性参数
    private double weight;
    private double height;
    private BMIType expected;

    // 3.定义带参构造方法，向私有属性传输数据
    public BMITestParam1(double weight, double height, BMIType expected) {
        this.weight = weight;
        this.height = height;
        this.expected = expected;
    }

    // 4.准备测试数据集
    @Parameterized.Parameters(name = "{index}:getBMIType[{0},{1}]=[{2}]")
    public static Collection testDataSet() {
        return Arrays.asList(
                new Object[][]{
                        {45.0, 1.6, BMIType.THIN},
                        {55.0, 1.6, BMIType.NORMAL},
                        {68.0, 1.6, BMIType.SLIGHTLY_FAT},
                        {80.0, 1.6, BMIType.FAT}
                }
        );
    }

    // 5.定义被测试类
    BMI bmi;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        bmi = new BMI(weight, height);  // 初始化
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
        bmi = null;
    }

    @Test
    public void getBMIType() {
        assertSame(expected, bmi.getBMIType());
    }
}

它的基本步骤已在上述代码中列出，为了更容易查看，我们在此再总结一下：

1. 指定参数化运行器Parameterized.class，在类上使用注解@RunWith(Parameterized.class)；
2. 定义 私有属性参数，以便于初始化将要测试的类；
3. 定义带参构造方法，向私有属性传输数据；
4. 准备测试数据集；
5. 定义被测试类，测试类的初始化放在@Before方法中；
6. 在被测方法中只使用一条语句即可： assertSame(expected, bmi.getBMIType());。

2.4 使用参数化运行器2

除了像参数化运行器1中使用了构造方法向私有属性中注入值，我们还可以直接向属性中注入值，源代码如下：

package sample.ut;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Parameterized;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;

import static org.junit.Assert.*;

// 1.指定参数化运行器
@RunWith(Parameterized.class)
public class BMITestParam2 {
    // 2.定义属性，注入参数，参数必须public类型
    @Parameterized.Parameter(0)
    public double weight;  // 体重

    @Parameterized.Parameter(1)
    public double height;  // 身高

    @Parameterized.Parameter(2)
    public BMIType expected;  // 预期类别

    // 3.准备测试数据集
    @Parameterized.Parameters(name = "{index}:getBMIType[{0},{1}]=[{2}]")
    public static Collection testDataset() {
        return Arrays.asList(
                new Object[][]{
                        {45.0, 1.6, BMIType.THIN},
                        {55.0, 1.6, BMIType.NORMAL},
                        {68.0, 1.6, BMIType.SLIGHTLY_FAT},
                        {80.0, 1.6, BMIType.FAT}
                }
        );
    }

    // 4.定义被测试类
    BMI bmi;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        bmi = new BMI(weight, height);  // 初始化
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
        bmi = null;
    }

    @Test
    public void getBMIType() {
        assertSame(expected,bmi.getBMIType());
    }
}

步骤和参数化运行器1中的稍微有些不同：

1. 指定参数化运行器Parameterized.class，在类上使用注解@RunWith(Parameterized.class)；
2. 定义 公共属性参数，并添加注解@Parameterized.Parameter(下标)，其中下标与数据集中的下标对应；
3. 无须构造方法，直接准备测试数据集；
4. 定义被测试类，测试类的初始化放在@Before方法中；
5. 在被测方法中只使用一条语句即可： assertSame(expected, bmi.getBMIType());。

2.5 分类测试

我们在 BMITest 类中为每个测试方法都打上了不同的标签，那么我们如何把它们分开测试呢？同样是创建测试类，如下测试类代码演示了只运行 BMITest 中的边界值测试用例：

package sample.ut;

import org.junit.experimental.categories.Categories;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Suite;

// 测试同一测试类中的不同特性
// 指定运行器Categories.class
// 设置要运行的测试特性BVTest.class
// 设置候选测试集BMITest.class
@RunWith(Categories.class)
@Categories.IncludeCategory({BVTest.class})
@Suite.SuiteClasses({BMITest.class})
public class CategoryTest {
    // 运行即执行BMITest、BloodPressureTest中带有BVTest标签的测试方法
}

2.6 套包测试

我们先为BloodPressure类创建一个测试类 BloodPressureTest，代码如下：

package sample.ut;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.experimental.categories.Category;

import static org.junit.Assert.*;

public class BloodPressureTest {
    // 定义被测试类
    BloodPressure bp;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        bp = new BloodPressure();
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
        bp = null;
    }

    @Test
    public void getPressureLevel() {
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Normal() {
        bp.setParams(100,70);
        assertSame(BPType.NORMAL, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_NormalHigher() {
        bp.setParams(130, 85);
        assertSame(BPType.HIGH_NORMAL, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_FirstLevel(){
        bp.setParams(150, 95);
        assertSame(BPType.LEVEL_ONE, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_SecondLevel(){
        bp.setParams(170, 105);
        assertSame(BPType.LEVEL_TWO, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({EPTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_ThirdLevel(){
        bp.setParams(190, 120);
        assertSame(BPType.LEVEL_THREE, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary1(){
        bp.setParams(119, 70);
        assertSame(BPType.NORMAL, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary2(){
        bp.setParams(120, 85);
        assertSame(BPType.HIGH_NORMAL, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary3(){
        bp.setParams(121, 85);
        assertSame(BPType.HIGH_NORMAL, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary4(){
        bp.setParams(139, 85);
        assertSame(BPType.HIGH_NORMAL, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary5(){
        bp.setParams(140, 85);
        assertSame(BPType.LEVEL_ONE, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary6(){
        bp.setParams(141, 85);
        assertSame(BPType.LEVEL_ONE, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary7(){
        bp.setParams(159, 85);
        assertSame(BPType.LEVEL_ONE, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary8(){
        bp.setParams(160, 85);
        assertSame(BPType.LEVEL_TWO, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary9(){
        bp.setParams(179, 85);
        assertSame(BPType.LEVEL_TWO, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary10(){
        bp.setParams(180, 85);
        assertSame(BPType.LEVEL_THREE, bp.getPressureLevel());
    }

    @Category({BVTest.class})
    @Test
    public void getPressureLevel_Boundary11(){
        bp.setParams(181, 85);
        assertSame(BPType.LEVEL_THREE, bp.getPressureLevel());
    }
}

现在我们想同时执行 BMITest 和 BloodPressureTest ，怎么办呢？这时候我们就需要用到套包测试了，此时需要用到运行器Suite，具体测试代码如下：

package sample.ut;

import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Suite;

// 套包测试
// 指定运行器 Suite.class，指定要加入的测试类 BMITest 和 BloodPressureTest
@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses({BMITest.class,BloodPressureTest.class})
public class TestSuiteWithBMIAndBP {

    // 运行即执行 BMITest、BloodPressureTest 测试类
}

上述代码直接运行，就可以实现两个测试类同时执行了。

以上是关于IDEA中使用JUnit4测试工具的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

IDEA Junit4配置

junit4单元测试--web项目中模拟登录会话，做全流程测试

如何将JUnit 4测试添加到JUnit 3测试套件中

springboot+junit4单元测试如何使用？

junit4使用心得

IDEA导入Junit4jar包