详解Java单元测试之JUnit篇

时间:2022-09-22 21:53:44

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。

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。

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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

详解Java单元测试之JUnit篇

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

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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:

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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。

详解Java单元测试之JUnit篇

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:

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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

详解Java单元测试之JUnit篇

运行结果如下:

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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:

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@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。

详解Java单元测试之JUnit篇

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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:

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@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:

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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:

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@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:

详解Java单元测试之JUnit篇

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

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