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@Otokaze 2018-11-14T19:59:12.000000Z 字数 27248 阅读 742

JUnit 笔记

Java

JUnit 简介

JUnit 是什么？
JUnit 是一个简单的开源框架，用于编写和运行可重复的测试。它是 xUnit 单元测试框架体系结构的一个实例。JUnit 功能包括：用于测试预期结果的断言、用于共享通用测试数据的测试夹具、用于运行测试的测试运行器。JUnit 最初由 Erich Gamma 和 Kent Beck 编写。

简单的说，JUnit 是 Java 中的一个单元测试开源库，基本上 JUnit 已经成为了 Java 单元测试的事实标准。目前 JUnit 存在 3 个主流版本，分别是 JUnit 3.x、JUnit 4.x、JUnit 5.x。其中 JUnit 3.x 已经过时，主流是 JUnit 4.x（4.x 版本开始支持 @Test 等注解，之前是要继承对于的测试基类的），而 JUnit 5.x 则是基于 Java 8 开发的测试框架，因此 JUnit 5.x 要求的最低 JDK 版本是 1.8，所以不是那么通用，我们主要学习 JUnit 4.x 就行了，目前 JUint 4.x 的最新 relase 版是 JUnit 4.12。

什么是单元测试？
在计算机编程中，单元测试（英语：Unit Testing）又称为 模块测试，是针对程序模块（软件设计的最小单位）来进行正确性检验的测试工作。程序单元是应用的最小可测试部件。对于面向过程编程，基本单元就是函数；对于面向对象编程，基本单元就是方法。好吧，其实本质来说都是函数而已，无论是 OPP 还是 OOP。而在 JUnit 中我们也是对方法进行测试。

通常来说，程序员每修改一次程序就会进行最少一次单元测试，在编写程序的过程中前后很可能要进行多次单元测试，以证实程序达到软件规格书要求的工作目标，没有程序错误；虽然单元测试不是什么必须的，但也不坏，这牵涉到项目管理的政策决定。

每个理想的测试案例独立于其它案例；为测试时隔离模块，经常使用 stubs、mock 或 fake 等测试马甲程序。单元测试通常由软件开发人员编写（俗称“白盒测试”），用于确保他们所写的代码匹配软件需求和遵循开发目标。它的实施方式可以是非常手动的（透过纸笔），或者是做成构建自动化的一部分。

白盒测试、灰盒测试、黑盒测试
所谓灰白黑，是指测试人员对软件的了解程度，白盒测试就是说测试人员非常了解软件的细节（软件开发人员），而黑盒测试就是说测试人员一点都不了解软件的细节，他只是测试软件提供的 API 是否有问题（普通用户），灰盒测试则处于白盒与黑盒之间，了解软件的大致逻辑，然后进行测试（测试人员）。

举个例子，某个软件出现了问题，那么：

这就是所谓的黑盒、白盒、灰盒测试，懂了吧。

JUnit 使用

首先，我们知道 JUnit 主要是用来进行白盒测试的，所以在 maven 的依赖配置中，它的 scope 一般是 test，因为我们只需要在测试环境中用到 JUnit，打包后的 jar 包里面是不需要这个依赖的。所以：

  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2. <project>
  3.   <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  5.   <groupId>com.zfl9</groupId>
  6.   <artifactId>junit-learn</artifactId>
  7.   <version>1.0.0</version>
  8.   <packaging>jar</packaging>
  10.   <properties>
  11.     <exec.mainClass>com.zfl9.Main</exec.mainClass>
  12.     <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
  13.     <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
  14.     <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  15.   </properties>
  17.   <dependencies>
  18.     <dependency>
  19.       <groupId>junit</groupId>
  20.       <artifactId>junit</artifactId>
  21.       <version>4.12</version>
  22.       <scope>test</scope>
  23.     </dependency>
  24.   </dependencies>
  25. </project>

然后项目的目录结构如下：

  1. .
  2. ├── pom.xml
  3. └── src
  4.     ├── main
  5.     │   └── java
  6.     │       └── com
  7.     │           └── zfl9
  8.     │               ├── Calculator.java
  9.     │               └── Main.java
  10.     └── test
  11.         └── java
  12.             └── com
  13.                 └── zfl9
  14.                     └── CalculatorTest.java

按照约定，我们将项目源码放到 src/main/java 目录，将测试源码放到 src/test/java 目录，相应的，项目资源放到 src/main/resources 目录，测试资源放到 src/test/resources 目录，这些文件会自动加入到运行时的 CLASSPATH 中，便于程序使用。注意，maven 会自动将 src/main/java 和 src/test/java 进行合并，所以处于同一个包中的源码类和测试类是会放到一起的，也就是说我们可以直接在 src/test/java 的测试类里面使用同名包下面的其它类（比如上面的 com.zfl9.CalculatorTest 测试类中就可以直接使用 com.zfl9.Calculator 工具类，因为它们实际会被放到同一个目录空间中）。

我们来看看 com.zfl9.Calculator 工具类的源码：

  1. package com.zfl9;
  3. public class Calculator {
  4.     private Calculator() {
  5.         throw new AssertionError("private constructor");
  6.     }
  8.     public static int add(int a, int b) {
  9.         return a + b;
  10.     }
  12.     public static int sub(int a, int b) {
  13.         return a - b;
  14.     }
  16.     public static int mul(int a, int b) {
  17.         return a * b;
  18.     }
  20.     public static int div(int a, int b) {
  21.         return a / b;
  22.     }
  23. }

简单的加减乘除而已，add/sub/mul/div。来看看对应的测试类（测试类命名一般用 Test 结尾）：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.Test;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class CalculatorTest {
  7.     @Test
  8.     public void testAdd() {
  9.         assertEquals(30, Calculator.add(20, 10));
  10.     }
  12.     @Test
  13.     public void testSub() {
  14.         assertEquals(10, Calculator.sub(20, 10));
  15.     }
  17.     @Test
  18.     public void testMul() {
  19.         assertEquals(200, Calculator.mul(20, 10));
  20.     }
  22.     @Test
  23.     public void testDiv() {
  24.         assertEquals(2, Calculator.div(20, 10));
  25.     }
  26. }

最基本的测试大概就是上面这样，首先导入 org.junit.Test 注解，然后导入 org.junit.Assert 工具类的所有静态断言方法（不使用静态导入也行，但是使用静态导入明显是更方便的）。注意到测试类与源码类的命名特点了吗，测试类一般就是在源码类的名字后面加上 Test 后缀，这样的好处是可读性好，别人一看就知道这是用于测试 Calculator 的测试类，当然 junit 并没有规定测试类与源码类的命名规则，但是遵循这个约定是有好处的。

然后就是 @Test 注解了，我们需要将这个注解放到对应的测试方法上面，告诉 JUnit，这是一个用于测试的方法，而对于的测试方法的命名也是有约定的（注意是约定不是规定，所以名字什么的是可以自取的，当然遵守约定总是有好处的），约定是使用 test 开头，使用驼峰命名法来进行命名，如上。每个测试方法都是 public void MethodName() 修饰的，访问性为 public，没有返回值，不接收参数，是一个实例方法。

一般来说，每个测试方法都对应一个源码方法，比如 add 就是 testAdd，div 就是 testDiv。然后就是利用 Assert 提供的断言方法进行测试了，比如最常见的就是 assertEquals(expecteds, actuals)，expected 表示期望结果值，而 actual 表示实际结果值，而 assertEquals 表示，如果实际值不等于预期值，则抛出断言错误，在进行 mvn test 生命周期时就会提示对应的错误信息。如果相等则没有什么输出。

我们来看看默认的执行输出：

  1. $ mvn clean test exec:java -q
  2. -------------------------------------------------------
  3.  T E S T S
  4. -------------------------------------------------------
  5. Running com.zfl9.CalculatorTest
  6. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.163 sec
  8. Results :
  9. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0
  11. 20 + 10 = 30
  12. 20 - 10 = 10
  13. 20 * 10 = 200
  14. 20 / 10 = 2

我们来改一下测试类，故意让它与预期值不相等，看下什么结果：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.Test;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class CalculatorTest {
  7.     @Test
  8.     public void testAdd() {
  9.         assertEquals(30, Calculator.add(20, 10));
  10.     }
  12.     @Test
  13.     public void testSub() {
  14.         assertEquals(10, Calculator.sub(20, 10));
  15.     }
  17.     @Test
  18.     public void testMul() {
  19.         assertEquals(200, Calculator.mul(20, 10));
  20.     }
  22.     @Test
  23.     public void testDiv() {
  24.         assertEquals(3, Calculator.div(20, 10));
  25.     }
  26. }

我们将 2 改为了 3，故意让它报错，这是运行结果：

  1. $ mvn clean test exec:java -q
  2. -------------------------------------------------------
  3.  T E S T S
  4. -------------------------------------------------------
  5. Running com.zfl9.CalculatorTest
  6. Tests run: 4, Failures: 1, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.05 sec <<< FAILURE!
  7. testDiv(com.zfl9.CalculatorTest)  Time elapsed: 0.004 sec  <<< FAILURE!
  8. java.lang.AssertionError: expected:<3> but was:<2>
  9. 	at org.junit.Assert.fail(Assert.java:88)
  10. 	at org.junit.Assert.failNotEquals(Assert.java:834)
  11. 	at org.junit.Assert.assertEquals(Assert.java:645)
  12. 	at org.junit.Assert.assertEquals(Assert.java:631)
  13. 	at com.zfl9.CalculatorTest.testDiv(CalculatorTest.java:24)
  14. 	at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  15. 	at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  16. 	at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  17. 	at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
  18. 	at org.junit.runners.model.FrameworkMethod$1.runReflectiveCall(FrameworkMethod.java:50)
  19.     at org.junit.internal.runners.model.ReflectiveCallable.run(ReflectiveCallable.java:12)
  20.     at org.junit.runners.model.FrameworkMethod.invokeExplosively(FrameworkMethod.java:47)
  21.     at org.junit.internal.runners.statements.InvokeMethod.evaluate(InvokeMethod.java:17)
  22.     at org.junit.runners.ParentRunner.runLeaf(ParentRunner.java:325)
  23.     at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:78)
  24.     at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:57)
  25.     at org.junit.runners.ParentRunner$3.run(ParentRunner.java:290)
  26. 	at org.junit.runners.ParentRunner$1.schedule(ParentRunner.java:71)
  27.     at org.junit.runners.ParentRunner.runChildren(ParentRunner.java:288)
  28.     at org.junit.runners.ParentRunner.access$000(ParentRunner.java:58)
  29. 	at org.junit.runners.ParentRunner$2.evaluate(ParentRunner.java:268)
  30.     at org.junit.runners.ParentRunner.run(ParentRunner.java:363)
  31.     at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.execute(JUnit4Provider.java:252)
  32.     at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.executeTestSet(JUnit4Provider.java:141)
  33.     at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.invoke(JUnit4Provider.java:112)
  34.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  35.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  36.     at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  37.     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
  38.     at org.apache.maven.surefire.util.ReflectionUtils.invokeMethodWithArray(ReflectionUtils.java:189)
  39.     at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory$ProviderProxy.invoke(ProviderFactory.java:165)
  40.     at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory.invokeProvider(ProviderFactory.java:85)
  41.     at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.runSuitesInProcess(ForkedBooter.java:115)
  42.     at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.main(ForkedBooter.java:75)
  44. Results :
  45. Failed tests:   testDiv(com.zfl9.CalculatorTest): expected:<3> but was:<2>
  47. Tests run: 4, Failures: 1, Errors: 0, Skipped: 0
  49. [ERROR] Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-surefire-plugin:2.12.4:test (default-test) on project junit-learn: There are test failures.
  50. [ERROR] 
  51. [ERROR] Please refer to /root/maven-workspace/junit-learn/target/surefire-reports for the individual test results.
  52. [ERROR] -> [Help 1]
  53. [ERROR] 
  54. [ERROR] To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.
  55. [ERROR] Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.
  56. [ERROR] 
  57. [ERROR] For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:
  58. [ERROR] [Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/MojoFailureException

资源对象的创建与销毁
在进行单元测试时，我们通常需要在执行测试方法前创建要用到的对象，然后在测试方法执行完之后又要销毁它们（释放资源），最无脑的做法是在每个测试方法的前后拷贝这些创建和销毁的代码（很多重复代码，不好），稍微明智一点的做法就是声明一个私有数据成员，然后将创建对象的代码单独放到一个成员函数中，销毁对象的代码也是单独放到一个成员函数中，然后在每个测试方法的首尾加入这两个函数的调用就行。

但是 junit 提供了一个更简便的方法，我们不需要在测试方法的首尾加入两个函数的调用，而是直接使用 @Before 和 @After 注解来标注创建函数和销毁函数，junit 在进行测试时会自动在运行测试方法前调用 @Before 方法，测试函数返回后又会自动调用 @After 方法，很方便，例子：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.*;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class CalculatorTest {
  7.     private Object obj = null;
  9.     @Before
  10.     public void newObj() {
  11.         obj = new Object();
  12.         System.out.println("newObj()");
  13.     }
  15.     @After
  16.     public void delObj() {
  17.         obj = null;
  18.         System.out.println("delObj()");
  19.     }
  21.     @Test
  22.     public void testAdd() {
  23.         System.out.println("testAdd()");
  24.         assertEquals(30, Calculator.add(20, 10));
  25.     }
  27.     @Test
  28.     public void testSub() {
  29.         System.out.println("testSub()");
  30.         assertEquals(10, Calculator.sub(20, 10));
  31.     }
  33.     @Test
  34.     public void testMul() {
  35.         System.out.println("testMul()");
  36.         assertEquals(200, Calculator.mul(20, 10));
  37.     }
  39.     @Test
  40.     public void testDiv() {
  41.         System.out.println("testDiv()");
  42.         assertEquals(2, Calculator.div(20, 10));
  43.     }
  44. }

运行结果：

  1. $ mvn clean test exec:java -q
  3. -------------------------------------------------------
  4.  T E S T S
  5. -------------------------------------------------------
  6. Running com.zfl9.CalculatorTest
  7. newObj()
  8. testAdd()
  9. delObj()
  10. newObj()
  11. testDiv()
  12. delObj()
  13. newObj()
  14. testMul()
  15. delObj()
  16. newObj()
  17. testSub()
  18. delObj()
  19. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.091 sec
  21. Results :
  23. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0
  25. 20 + 10 = 30
  26. 20 - 10 = 10
  27. 20 * 10 = 200
  28. 20 / 10 = 2

Test 注解的两个参数
@Test 注解是 junit 4.x 中最常用的一个注解元素，它有两个可选参数，分别是：

例子：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.*;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class SimpleTest {
  7.     @Test(expected=IndexOutOfBoundsException.class)
  8.     public void testException() {
  9.        throw new IndexOutOfBoundsException();
  10.     }
  11. }

运行：

  1. $ mvn clean test exec:java -q
  3. -------------------------------------------------------
  4.  T E S T S
  5. -------------------------------------------------------
  6. Running com.zfl9.CalculatorTest
  7. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.045 sec
  8. Running com.zfl9.SimpleTest
  9. Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.001 sec
  11. Results :
  13. Tests run: 5, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0
  15. 20 + 10 = 30
  16. 20 - 10 = 10
  17. 20 * 10 = 200
  18. 20 / 10 = 2

如果我们把抛出异常的那条语句给注释掉，那么会测试失败：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.*;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class SimpleTest {
  7.     @Test(expected=IndexOutOfBoundsException.class)
  8.     public void testException() {
  9.        // throw new IndexOutOfBoundsException();
  10.     }
  11. }

运行：

  1. $ mvn clean test exec:java -q
  3. -------------------------------------------------------
  4.  T E S T S
  5. -------------------------------------------------------
  6. Running com.zfl9.CalculatorTest
  7. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.046 sec
  8. Running com.zfl9.SimpleTest
  9. Tests run: 1, Failures: 1, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.004 sec <<< FAILURE!
  10. testException(com.zfl9.SimpleTest)  Time elapsed: 0.002 sec  <<< FAILURE!
  11. java.lang.AssertionError: Expected exception: java.lang.IndexOutOfBoundsException
  12.     at org.junit.internal.runners.statements.ExpectException.evaluate(ExpectException.java:32)
  13.     at org.junit.runners.ParentRunner.runLeaf(ParentRunner.java:325)
  14.     at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:78)
  15.     at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:57)
  16.     at org.junit.runners.ParentRunner$3.run(ParentRunner.java:290)
  17. 	at org.junit.runners.ParentRunner$1.schedule(ParentRunner.java:71)
  18.     at org.junit.runners.ParentRunner.runChildren(ParentRunner.java:288)
  19.     at org.junit.runners.ParentRunner.access$000(ParentRunner.java:58)
  20. 	at org.junit.runners.ParentRunner$2.evaluate(ParentRunner.java:268)
  21.     at org.junit.runners.ParentRunner.run(ParentRunner.java:363)
  22.     at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.execute(JUnit4Provider.java:252)
  23.     at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.executeTestSet(JUnit4Provider.java:141)
  24.     at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.invoke(JUnit4Provider.java:112)
  25.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  26.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  27.     at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  28.     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
  29.     at org.apache.maven.surefire.util.ReflectionUtils.invokeMethodWithArray(ReflectionUtils.java:189)
  30.     at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory$ProviderProxy.invoke(ProviderFactory.java:165)
  31.     at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory.invokeProvider(ProviderFactory.java:85)
  32.     at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.runSuitesInProcess(ForkedBooter.java:115)
  33.     at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.main(ForkedBooter.java:75)
  36. Results :
  38. Failed tests:   testException(com.zfl9.SimpleTest): Expected exception: java.lang.IndexOutOfBoundsException
  40. Tests run: 5, Failures: 1, Errors: 0, Skipped: 0
  42. [ERROR] Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-surefire-plugin:2.12.4:test (default-test) on project junit-learn: There are test failures.
  43. [ERROR] 
  44. [ERROR] Please refer to /root/maven-workspace/junit-learn/target/surefire-reports for the individual test results.
  45. [ERROR] -> [Help 1]
  46. [ERROR] 
  47. [ERROR] To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.
  48. [ERROR] Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.
  49. [ERROR] 
  50. [ERROR] For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:
  51. [ERROR] [Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/MojoFailureException

同理，如果我们不传递对应的异常类给 Test 注解，而测试方法可能会抛出异常，则也会导致测试失败：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.*;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class SimpleTest {
  7.     @Test
  8.     public void testException() throws IndexOutOfBoundsException {
  9.         throw new IndexOutOfBoundsException();
  10.     }
  11. }

运行结果：

  1. $ mvn clean test exec:java -q 
  3. -------------------------------------------------------
  4.  T E S T S
  5. -------------------------------------------------------
  6. Running com.zfl9.CalculatorTest
  7. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.024 sec
  8. Running com.zfl9.SimpleTest
  9. Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 1, Skipped: 0, Time elapsed: 0.001 sec <<< FAILURE!
  10. testException(com.zfl9.SimpleTest)  Time elapsed: 0.001 sec  <<< ERROR!
  11. java.lang.IndexOutOfBoundsException
  12.     at com.zfl9.SimpleTest.testException(SimpleTest.java:9)
  13.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  14.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  15.     at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  16.     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
  17.     at org.junit.runners.model.FrameworkMethod$1.runReflectiveCall(FrameworkMethod.java:50)
  18. 	at org.junit.internal.runners.model.ReflectiveCallable.run(ReflectiveCallable.java:12)
  19. 	at org.junit.runners.model.FrameworkMethod.invokeExplosively(FrameworkMethod.java:47)
  20. 	at org.junit.internal.runners.statements.InvokeMethod.evaluate(InvokeMethod.java:17)
  21. 	at org.junit.runners.ParentRunner.runLeaf(ParentRunner.java:325)
  22. 	at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:78)
  23. 	at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:57)
  24. 	at org.junit.runners.ParentRunner$3.run(ParentRunner.java:290)
  25.     at org.junit.runners.ParentRunner$1.schedule(ParentRunner.java:71)
  26. 	at org.junit.runners.ParentRunner.runChildren(ParentRunner.java:288)
  27. 	at org.junit.runners.ParentRunner.access$000(ParentRunner.java:58)
  28.     at org.junit.runners.ParentRunner$2.evaluate(ParentRunner.java:268)
  29. 	at org.junit.runners.ParentRunner.run(ParentRunner.java:363)
  30. 	at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.execute(JUnit4Provider.java:252)
  31. 	at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.executeTestSet(JUnit4Provider.java:141)
  32. 	at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.invoke(JUnit4Provider.java:112)
  33. 	at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  34. 	at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  35. 	at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  36. 	at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
  37. 	at org.apache.maven.surefire.util.ReflectionUtils.invokeMethodWithArray(ReflectionUtils.java:189)
  38. 	at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory$ProviderProxy.invoke(ProviderFactory.java:165)
  39.     at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory.invokeProvider(ProviderFactory.java:85)
  40.     at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.runSuitesInProcess(ForkedBooter.java:115)
  41.     at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.main(ForkedBooter.java:75)
  44. Results :
  46. Tests in error: 
  47.   testException(com.zfl9.SimpleTest)
  49. Tests run: 5, Failures: 0, Errors: 1, Skipped: 0
  51. [ERROR] Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-surefire-plugin:2.12.4:test (default-test) on project junit-learn: There are test failures.
  52. [ERROR] 
  53. [ERROR] Please refer to /root/maven-workspace/junit-learn/target/surefire-reports for the individual test results.
  54. [ERROR] -> [Help 1]
  55. [ERROR] 
  56. [ERROR] To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.
  57. [ERROR] Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.
  58. [ERROR] 
  59. [ERROR] For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:
  60. [ERROR] [Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/MojoFailureException

然后我们来试试 timeout 参数，表示该方法必须能够在指定时间内返回：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.*;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class SimpleTest {
  7.     @Test(timeout = 10)
  8.     public void testException() {
  9.         try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
  10.     }
  11. }

我们设置的是该方法必须在 10ms 之内返回，然而我们故意在里面 sleep 100ms，结果：

  1. $ mvn clean test exec:java -q 
  3. -------------------------------------------------------
  4.  T E S T S
  5. -------------------------------------------------------
  6. Running com.zfl9.CalculatorTest
  7. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.075 sec
  8. Running com.zfl9.SimpleTest
  9. Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 1, Skipped: 0, Time elapsed: 0.009 sec <<< FAILURE!
  10. testException(com.zfl9.SimpleTest)  Time elapsed: 0.009 sec  <<< ERROR!
  11. org.junit.runners.model.TestTimedOutException: test timed out after 10 milliseconds
  12.     at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
  13.     at com.zfl9.SimpleTest.testException(SimpleTest.java:9)
  14.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  15.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  16.     at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  17.     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
  18.     at org.junit.runners.model.FrameworkMethod$1.runReflectiveCall(FrameworkMethod.java:50)
  19. 	at org.junit.internal.runners.model.ReflectiveCallable.run(ReflectiveCallable.java:12)
  20. 	at org.junit.runners.model.FrameworkMethod.invokeExplosively(FrameworkMethod.java:47)
  21. 	at org.junit.internal.runners.statements.InvokeMethod.evaluate(InvokeMethod.java:17)
  22. 	at org.junit.internal.runners.statements.FailOnTimeout$CallableStatement.call(FailOnTimeout.java:298)
  23.     at org.junit.internal.runners.statements.FailOnTimeout$CallableStatement.call(FailOnTimeout.java:292)
  24.     at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
  25.     at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
  28. Results :
  30. Tests in error: 
  31.   testException(com.zfl9.SimpleTest): test timed out after 10 milliseconds
  33. Tests run: 5, Failures: 0, Errors: 1, Skipped: 0
  35. [ERROR] Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-surefire-plugin:2.12.4:test (default-test) on project junit-learn: There are test failures.
  36. [ERROR] 
  37. [ERROR] Please refer to /root/maven-workspace/junit-learn/target/surefire-reports for the individual test results.
  38. [ERROR] -> [Help 1]
  39. [ERROR] 
  40. [ERROR] To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.
  41. [ERROR] Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.
  42. [ERROR] 
  43. [ERROR] For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:
  44. [ERROR] [Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/MojoFailureException

简单的测试类模板

  1. import org.junit.*;
  2. import static org.junit.Assert.*;
  4. public class SampleTest {
  5.     private java.util.List emptyList;
  7.     @Before
  8.     public void setUp() {
  9.         emptyList = new java.util.ArrayList();
  10.     }
  12.     @After
  13.     public void tearDown() {
  14.         emptyList = null;
  15.     }
  17.     @Test
  18.     public void testSomeBehavior() {
  19.         assertEquals("Empty list should have 0 elements", 0, emptyList.size());
  20.     }
  22.     @Test(expected=IndexOutOfBoundsException.class)
  23.     public void testForException() {
  24.         Object o = emptyList.get(0);
  25.     }
  26. }

一次性的 before 和 after 方法
我们注意到，上面的 @Before、@After 注解的方法是每次执行测试方法时都会被执行的，而有时候我们可能需要 setUp() 方法和 tearDown() 方法执行一次就行（首尾），在 junit 中是运行我们这样做的，我们只需使用 @BeforeClass、@AfterClass 注解来标注对应的 public static void 方法就行：

  1. import java.util.*;
  2. import org.junit.*;
  3. import static org.junit.Assert.*;
  5. public class SimpleTest {
  6.     private Collection collection;
  8.     @BeforeClass
  9.     public static void oneTimeSetUp() {
  10.         // one-time initialization code        
  11.     }
  13.     @AfterClass
  14.     public static void oneTimeTearDown() {
  15.         // one-time cleanup code
  16.     }
  18.     @Before
  19.     public void setUp() {
  20.         collection = new ArrayList();
  21.     }
  23.     @After
  24.     public void tearDown() {
  25.         collection.clear();
  26.     }
  28.     @Test
  29.     public void testEmptyCollection() {
  30.         assertTrue(collection.isEmpty());
  31.     }
  33.     @Test
  34.     public void testOneItemCollection() {
  35.         collection.add("itemA");
  36.         assertEquals(1, collection.size());
  37.     }
  38. }

执行顺序如下：

  1. oneTimeSetUp()
  2. setUp()
  3. testEmptyCollection()
  4. tearDown()
  5. setUp()
  6. testOneItemCollection()
  7. tearDown()
  8. oneTimeTearDown()

JUnit 进阶

Javadoc API：https://junit.org/junit4/javadoc/latest/index.html

在第二章节，我们介绍了 junit 最常见的用法，涉及到的东西有：@Test 注解、@Before/@After 注解、@BeforeClass/@AfterClass 注解、以及 @Test 注解的 expected、timeout 参数。

我们来简单总结编写测试代码时要注意的几个东西：

我们唯一没有介绍的就是 @Ignore 注解，我们来试一下，注解测试方法：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.*;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class SimpleTest {
  7.     @Ignore
  8.     @Test(timeout = 100)
  9.     public void testException() {
  10.         try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
  11.     }
  12. }

运行结果如下：

  1. $ mvn clean test exec:java -q
  3. -------------------------------------------------------
  4.  T E S T S
  5. -------------------------------------------------------
  6. Running com.zfl9.CalculatorTest
  7. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.051 sec
  8. Running com.zfl9.SimpleTest
  9. Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 1, Time elapsed: 0.001 sec
  11. Results :
  13. Tests run: 5, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 1
  15. 20 + 10 = 30
  16. 20 - 10 = 10
  17. 20 * 10 = 200
  18. 20 / 10 = 2

注意到没，Skipped 的值为 1，表示 Runner 在执行测试时跳过了一个测试方法。
当然我们也可以直接使用 @Ignore 来注解整个类，这样整个测试类就不会运行了：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.*;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. @Ignore
  7. public class SimpleTest {
  8.     @Test(timeout = 100)
  9.     public void testException() {
  10.         try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
  11.     }
  12. }

运行结果如下：

  1. $ mvn clean test exec:java -q
  3. -------------------------------------------------------
  4.  T E S T S
  5. -------------------------------------------------------
  6. Running com.zfl9.CalculatorTest
  7. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.103 sec
  8. Running com.zfl9.SimpleTest
  9. Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 1, Time elapsed: 0.002 sec
  11. Results :
  13. Tests run: 5, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 1
  15. 20 + 10 = 30
  16. 20 - 10 = 10
  17. 20 * 10 = 200
  18. 20 / 10 = 2

Assert 工具类的常见方法
JUnit 提供了一些辅助函数，他们用来帮助我们确定被测试的方法是否按照预期正常执行，这些辅助函数我们称之为 断言(Assertion)。JUnit4 所有的断言都在 org.junit.Assert 类中，Assert 类包含了一组 静态 的测试方法，用于验证 期望值 expected 与 实际值 actual 之间的逻辑关系是否正确，如果不符合我们的预期则表示测试未通过。Assert 实用类提供的方法都是静态方法，即 public static void，常见的有：

  1. /**
  2.  * @param message   错误信息，字符串
  3.  * @param expected  期望值，任意类型（重载）
  4.  * @param actual    实际值，任意类型（重载）
  5.  * 如果期望值与实际值不相等则表示测试失败，JUnit 会报错
  6.  */
  7. assertEquals([message, ]expected, actual) // 是否相等 (标量)
  8. assertNotEquals([message, ]unexpected, actual) // 是否不等 (标量)
  9. assertArrayEquals([message, ]expecteds, actuals) // 是否相等 (数组)
  11. assertSame([message, ]expected, actual) // 引用的内存地址相同
  12. assertNotSame([message, ]expected, actual) // 引用的内存地址不同
  14. assertNull([message, ]object) // 断言 object 为 null
  15. assertNotNull([message, ]object) // 断言 object 不为 null
  17. assertTrue([message, ]condition) // 断言 condition 为真
  18. assertFalse([message, ]condition) // 断言 condition 为假

你可能会对 assertEquals()、assertSame() 方法产生疑惑，其实很好分辨，一个是通过调用 equals() 方法进行判断是否“相等”，一个是通过调用 == 运算符进行判断是否“相等”，后者判断的其实是对象的内存地址是否相同，这和前者的判断是不一样的，这样说估计你就能记住它们的区别了。

除了上面这些方法之外，还有两个 fail() 方法，用来手动导致测试失败：

  1. public static void fail() // 没有消息
  2. public static void fail(String message)

什么是"手动导致测试失败"？很简单，比如：

  1. package com.zfl9;
  3. import org.junit.*;
  4. import static org.junit.Assert.*;
  6. public class SimpleTest {
  7.     @Test
  8.     public void testFail() {
  9.         fail("test failed");
  10.     }
  11. }

运行结果：

  1. $ mvn clean test exec:java -q
  3. -------------------------------------------------------
  4.  T E S T S
  5. -------------------------------------------------------
  6. Running com.zfl9.CalculatorTest
  7. Tests run: 4, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.063 sec
  8. Running com.zfl9.SimpleTest
  9. Tests run: 1, Failures: 1, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.001 sec <<< FAILURE!
  10. testFail(com.zfl9.SimpleTest)  Time elapsed: 0.001 sec  <<< FAILURE!
  11. java.lang.AssertionError: test failed
  12.     at org.junit.Assert.fail(Assert.java:88)
  13.     at com.zfl9.SimpleTest.testFail(SimpleTest.java:9)
  14.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  15.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  16.     at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  17.     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
  18.     at org.junit.runners.model.FrameworkMethod$1.runReflectiveCall(FrameworkMethod.java:50)
  19. 	at org.junit.internal.runners.model.ReflectiveCallable.run(ReflectiveCallable.java:12)
  20. 	at org.junit.runners.model.FrameworkMethod.invokeExplosively(FrameworkMethod.java:47)
  21. 	at org.junit.internal.runners.statements.InvokeMethod.evaluate(InvokeMethod.java:17)
  22. 	at org.junit.runners.ParentRunner.runLeaf(ParentRunner.java:325)
  23. 	at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:78)
  24. 	at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:57)
  25. 	at org.junit.runners.ParentRunner$3.run(ParentRunner.java:290)
  26.     at org.junit.runners.ParentRunner$1.schedule(ParentRunner.java:71)
  27. 	at org.junit.runners.ParentRunner.runChildren(ParentRunner.java:288)
  28. 	at org.junit.runners.ParentRunner.access$000(ParentRunner.java:58)
  29.     at org.junit.runners.ParentRunner$2.evaluate(ParentRunner.java:268)
  30. 	at org.junit.runners.ParentRunner.run(ParentRunner.java:363)
  31. 	at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.execute(JUnit4Provider.java:252)
  32. 	at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.executeTestSet(JUnit4Provider.java:141)
  33. 	at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.invoke(JUnit4Provider.java:112)
  34. 	at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  35. 	at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  36. 	at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  37. 	at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
  38. 	at org.apache.maven.surefire.util.ReflectionUtils.invokeMethodWithArray(ReflectionUtils.java:189)
  39. 	at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory$ProviderProxy.invoke(ProviderFactory.java:165)
  40.     at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory.invokeProvider(ProviderFactory.java:85)
  41.     at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.runSuitesInProcess(ForkedBooter.java:115)
  42.     at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.main(ForkedBooter.java:75)
  45. Results :
  47. Failed tests:   testFail(com.zfl9.SimpleTest): test failed
  49. Tests run: 5, Failures: 1, Errors: 0, Skipped: 0

思考：测试类是如何运行的？
大家刚开始使用 JUnit 的时候，可能会跟我一样有一个疑问，JUnit 没有 main() 方法，那它是怎么开始执行的呢？众所周知，不管是什么程序，都必须有一个程序执行入口，而这个入口通常是 main() 方法。显然，JUnit 能直接执行某个测试方法，那么它肯定会有一个程序执行入口。没错，其实在 org.junit.runner 包下，有个 JUnitCore.java 类，这个类有一个标准的 main() 方法，这个其实就是 JUnit 程序的执行入口，其代码如下：

  1. public static void main(String... args) {
  2.     Result result = new JUnitCore().runMain(new RealSystem(), args);
  3.     System.exit(result.wasSuccessful() ? 0 : 1);
  4. }

通过分析里面的runMain()方法，可以找到最终的执行代码如下：

  1. public Result run(Runner runner) {
  2.     Result result = new Result();
  3.     RunListener listener = result.createListener();
  4.     notifier.addFirstListener(listener);
  5.     try {
  6.         notifier.fireTestRunStarted(runner.getDescription());
  7.         runner.run(notifier);
  8.         notifier.fireTestRunFinished(result);
  9.     } finally {
  10.         removeListener(listener);
  11.     }
  12.     return result;
  13. }

可以看到，所有的单元测试方法都是通过 Runner 来执行的。Runner 只是一个抽象类，它是用来跑测试用例并通知结果的，JUnit 提供了很多 Runner 的实现类，可以根据不同的情况选择不同的 test runner。

当然，我们一般都是使用 maven 或 IDE 来执行测试，你也许注意到了，我们在之前的使用中，并没有手动运行什么 Runner，而是直接使用 mvn test 来跑单元测试，其实 maven 自动运行了对应的 Runner 而已啦。

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