《加速Java應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度》系列目錄：

加速Java應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度1——加速spring/hibernate應(yīng)用調(diào)試時(shí)啟動(dòng)速度

加速Java應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度2——加速項(xiàng)目調(diào)試啟動(dòng)速度

加速Java應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度3——單元/集成測(cè)試+CI

加速Java應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度4——使用模板技術(shù)加速項(xiàng)目開(kāi)發(fā)速度

加速Java應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度5——使用腳本自動(dòng)化日常操作?

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大家可能對(duì)如下情景比較熟悉：

• 如果開(kāi)發(fā)過(guò)SSH的web項(xiàng)目，啟動(dòng)服務(wù)器可能會(huì)比較慢，有的項(xiàng)目甚至需要1分多鐘，甚至更多，這個(gè)啟動(dòng)時(shí)間的等待一般就浪費(fèi)了；
• 在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目時(shí)，有些功能比較復(fù)雜，當(dāng)時(shí)覺(jué)得思路特清晰，但是過(guò)了一段時(shí)間后，自己也忘了，完善功能時(shí)頻繁出現(xiàn)bug，降低開(kāi)發(fā)速度；
• 在維護(hù)項(xiàng)目時(shí)，不知道自己修改的對(duì)還是不對(duì)，是否存在隱患；維護(hù)速度降下來(lái)了；
• 如果開(kāi)發(fā)一個(gè)很多人都使用的接口，典型的如用戶系統(tǒng)，要保證比如升級(jí)時(shí)向下兼容；
• 在團(tuán)隊(duì)間協(xié)作時(shí)，有時(shí)候只定義好接口，對(duì)方還沒(méi)有給實(shí)現(xiàn)，如何進(jìn)行同步開(kāi)發(fā)？

如上問(wèn)題，估計(jì)只要是個(gè)開(kāi)發(fā)人員，都可能遇到過(guò)；如果此時(shí)有了單元/集成測(cè)試，那我們能很好的解決這些問(wèn)題。（注：加下來(lái)如果沒(méi)有特殊情況，不刻意強(qiáng)調(diào) 單元測(cè)試/集成測(cè)試，即提到測(cè)試是指的是單元/集成測(cè)試）

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我從以下幾個(gè)方面介紹測(cè)試：

1、為什么需要測(cè)試？

2、如何進(jìn)行測(cè)試？

3、測(cè)試有哪些好處？

4、一切都需要測(cè)試嗎？

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1、為什么需要測(cè)試？

測(cè)試的目的是什么？我的理解是：

• 縮短發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)題的速度；
• 給程序一個(gè)修改后能驗(yàn)證是否正確的保證；（回歸測(cè)試）
• 如果是開(kāi)源軟件，我們可以通過(guò)單元測(cè)試了解其是怎么使用的；比如我之前通過(guò)cglib的單元測(cè)試學(xué)習(xí)過(guò)cglib的使用；

所以如果你遇到如上問(wèn)題，就需要寫測(cè)試。寫測(cè)試可能是為了自己（1、2）；也可能是為了幫助別人（3）。

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2、如何進(jìn)行測(cè)試？

很多朋友不知道如何進(jìn)行測(cè)試，其實(shí)測(cè)試很簡(jiǎn)單，別把它想復(fù)雜了，按照自己的想法測(cè)試每個(gè)功能點(diǎn)是否正確即可。

2.1、測(cè)試流程

單元測(cè)試流程

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集成測(cè)試流程

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集成測(cè)試流程?

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可以看出，單元測(cè)試與集成測(cè)試唯一不同點(diǎn)是一個(gè)調(diào)用依賴系統(tǒng)而一個(gè)不調(diào)用；因?yàn)閱卧獪y(cè)試是最小粒度的測(cè)試，如在Java中是測(cè)試一個(gè)類，不會(huì)測(cè)試依賴系統(tǒng)；而集成測(cè)試是會(huì)測(cè)試依賴系統(tǒng)的。

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測(cè)試的步驟：

1. 準(zhǔn)備環(huán)境
2. 調(diào)用被測(cè)系統(tǒng)
3. 驗(yàn)證
4. 清理環(huán)境

環(huán)境 ：也叫做夾具（fixture）或者固件，表示調(diào)用被測(cè)系統(tǒng)時(shí)需要準(zhǔn)備/清理的數(shù)據(jù)等等；

被測(cè)系統(tǒng) ：在Java中就是要測(cè)試的類，如UserService；

依賴系統(tǒng) ：測(cè)試被測(cè)系統(tǒng)時(shí)，其依賴的部分，如UserDao；

測(cè)試用例 ：包含測(cè)試方法的類，里邊有很多測(cè)試方法來(lái)測(cè)試被測(cè)系統(tǒng)。

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接下來(lái)仔細(xì)看看各部分都做了哪些工作。

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2.2、環(huán)境

?環(huán)境，也叫做夾具（fixture），表示調(diào)用被測(cè)系統(tǒng)時(shí)需要準(zhǔn)備/清理的數(shù)據(jù)等等；保證測(cè)試時(shí)環(huán)境是干凈的，如不被之前的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)影響；保證每次測(cè)試都是在干凈/新鮮的環(huán)境中執(zhí)行的。所謂干凈的環(huán)境表示如當(dāng)前測(cè)試不被之前測(cè)試插入/刪除/修改的數(shù)據(jù)造成影響。在junit中可以使用：

• @Before（setUp） 安裝夾具或準(zhǔn)備環(huán)境：在測(cè)試用例的每個(gè)測(cè)試方法之前執(zhí)行；比如創(chuàng)建新鮮的被測(cè)系統(tǒng)，單元測(cè)試時(shí)安裝Mock的依賴系統(tǒng)；
• @After（tearDown）卸載夾具或清理環(huán)境：在測(cè)試用例的每個(gè)測(cè)試方法之后執(zhí)行；比如數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)試時(shí)回滾事務(wù)，刪除數(shù)據(jù)；關(guān)閉文件；
• @BeforeClass：在整個(gè)測(cè)試用例之前執(zhí)行；
• @AfterClass：在整個(gè)測(cè)試用例之后執(zhí)行；

使用如上方法，而不是直接在測(cè)試方法中安裝/卸載；是因?yàn)椴还苡袥](méi)有異常，@After/@AfterClass都會(huì)執(zhí)行，這樣防止出現(xiàn)異常可能造成環(huán)境是不新鮮的問(wèn)題。

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如果大家使用spring test來(lái)測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的系統(tǒng)，可以考慮使用@TransactionConfiguration來(lái)支持默認(rèn)事務(wù)回滾，這樣不會(huì)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)造成影響。具體可參考《 【第十三章】 測(cè)試 之 13.1 概述 13.2 單元測(cè)試 ——跟我學(xué)spring3 》和《 【第十三章】 測(cè)試 之 13.3 集成測(cè)試 ——跟我學(xué)spring3 》

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測(cè)試時(shí)一定要保證環(huán)境是干凈/新鮮 的，才能保證每次測(cè)試的結(jié)果是一樣的。

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2.3、被測(cè)系統(tǒng)與依賴系統(tǒng)

被測(cè)系統(tǒng)：在Java中就是被測(cè)試的Java類。

依賴系統(tǒng)：就是被測(cè)試Java類依賴的其他類。

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如果是單元測(cè)試，一般情況下，會(huì)對(duì)依賴系統(tǒng)進(jìn)行模擬（Mock），即給它一個(gè)假的實(shí)現(xiàn)；典型的如測(cè)試服務(wù)層時(shí)注入一個(gè)Mock的DAO層，這樣的好處：

• 加快測(cè)試速度；因?yàn)椴粫?huì)調(diào)用真實(shí)的被測(cè)系統(tǒng)，所以速度特別快；
• 測(cè)試還沒(méi)有完成的功能；尤其在多團(tuán)隊(duì)協(xié)作時(shí)，可以只在定義好接口的情況下開(kāi)發(fā)系統(tǒng)；

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如果是集成測(cè)試時(shí)，直接注入真實(shí)的依賴系統(tǒng)即可，好處：

• 完成聯(lián)調(diào)；
• 發(fā)現(xiàn)自己的問(wèn)題；
• 還可能發(fā)現(xiàn)自己使用上問(wèn)題及使用的API的問(wèn)題；

單元測(cè)試雖然好，但是是隔離測(cè)試，即不會(huì)調(diào)用被測(cè)系統(tǒng)來(lái)完成測(cè)試，因?yàn)椴皇钦鎸?shí)的聯(lián)調(diào)，所以很可能會(huì)潛在有一些問(wèn)題，因此還是需要集成測(cè)試。（所以不是很刻意分單元或集成測(cè)試，且有些系統(tǒng)可能只有集成測(cè)試）

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但是集成測(cè)試速度是比較慢的，一般提交給CI執(zhí)行，不影響當(dāng)前開(kāi)發(fā)進(jìn)度。

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2.4、驗(yàn)證

驗(yàn)證的目的：是保證實(shí)際結(jié)果和我們預(yù)期的結(jié)果是否一致，說(shuō)白了就是是否是我們想的那樣。

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一般使用斷言來(lái)驗(yàn)證，如：

Assert.assertEquals(expectedResult, actualResult); //驗(yàn)證預(yù)期結(jié)果和實(shí)際結(jié)果是否相等

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驗(yàn)證主要有兩種：

• 結(jié)果驗(yàn)證
• 行為驗(yàn)證

結(jié)果驗(yàn)證：即驗(yàn)證被測(cè)系統(tǒng)返回的結(jié)果是否正確，如：

          @Test
    public void testCount() {
        String ql = "select count(o) from User o";
        long expectedCount = repositoryHelper.count(ql) + 1;

        User user = createUser();
        repositoryHelper.getEntityManager().persist(user);

        long acutalCount = repositoryHelper.count(ql);
        Assert.assertEquals(expectedCount, acutalCount);

    }
    

驗(yàn)證返回的數(shù)據(jù)總數(shù) = 插入之前的總數(shù) + 1； 即結(jié)果驗(yàn)證。此處我們使用了一種叫做相對(duì)（delta）測(cè)試；即不關(guān)心數(shù)據(jù)庫(kù)里到底多少條，只關(guān)心實(shí)際的和預(yù)期的差。

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行為驗(yàn)證：即驗(yàn)證被測(cè)系統(tǒng)是否調(diào)用了依賴系統(tǒng)的某個(gè)API ，這個(gè)只有當(dāng)我們使用Mock時(shí)測(cè)試時(shí)比較簡(jiǎn)單，如當(dāng)用戶注冊(cè)時(shí)：

1、加積分

2、發(fā)系統(tǒng)消息

3、……

此時(shí)我們并不能通過(guò)結(jié)果驗(yàn)證是否調(diào)用了這些方法；那么我們可以使用Mock技術(shù)來(lái)完成驗(yàn)證是否調(diào)用了這些API，比如使用jmock測(cè)試框架就支持行為驗(yàn)證。集成測(cè)試是很難進(jìn)行行為驗(yàn)證的，如果測(cè)試需要預(yù)留間諜接口。

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3、測(cè)試有哪些好處？

我們寫代碼的目的是正確的完成某個(gè)功能，如何保證正確呢？測(cè)試！所以在不使用如單元測(cè)試技術(shù)時(shí)，我們也是需要測(cè)試，但是這個(gè)測(cè)試是我們?nèi)斯を?yàn)證的。缺點(diǎn)很明顯：

• 不是自動(dòng)的，每次需要對(duì)比預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果，尤其數(shù)據(jù)量/邏輯復(fù)雜時(shí)更痛苦；
• 不是回歸的，上次測(cè)試完成后，下次還得重復(fù)自己一遍；

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們使用如單元測(cè)試技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題：

• 測(cè)試自動(dòng)化；即驗(yàn)證預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果交給計(jì)算機(jī)吧；
• 測(cè)試回歸性，可以重復(fù)執(zhí)行測(cè)試，驗(yàn)證修改后邏輯是否還是正確的；

即測(cè)試的好處，從如上已經(jīng)提煉出來(lái)了：

• 縮短發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)題的時(shí)間；
• 重復(fù)使用測(cè)試，保證修改后的代碼還是正確的；
• 如果做開(kāi)源項(xiàng)目，可以提供給使用人員參考如何使用；
• 因?yàn)閱卧獪y(cè)試都非常快，所以提升了開(kāi)發(fā)速度；

4、一切都需要測(cè)試嗎？

肯定不是，一切都是相對(duì)的；哪些不需要測(cè)試呢：

• 你非常熟悉的功能；

• 一些簡(jiǎn)單的CRUD；

• 你認(rèn)為不需要測(cè)試的；比如你很有把握的東西，就沒(méi)有必要浪費(fèi)時(shí)間測(cè)試了；

哪些需要測(cè)試呢：

• 復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯/系統(tǒng)核心功能，最典型的如訂單系統(tǒng)：一定要有足夠的單元測(cè)試保證，這是一個(gè)電商系統(tǒng)的核心；還有如用戶系統(tǒng)、積分系統(tǒng)等等；
• 框架級(jí)別/工具級(jí)別/通用級(jí)別的代碼需要測(cè)試，即提供給第三方使用的代碼，因?yàn)檫@些代碼可能被很多系統(tǒng)依賴，應(yīng)該保證其正確性；而且還要保證以后版本升級(jí)的向下兼容；
• 你認(rèn)為需要測(cè)試的，比如你沒(méi)有把握的東西，還是寫點(diǎn)測(cè)試來(lái)縮短如開(kāi)發(fā)web項(xiàng)目的重啟系統(tǒng)的時(shí)間吧；

?測(cè)試不是不耗時(shí)間的，沒(méi)意義的測(cè)試就是浪費(fèi)時(shí)間，最典型是一些書上的對(duì)一個(gè)增刪改查進(jìn)行測(cè)試，實(shí)際項(xiàng)目沒(méi)有任何意義。所以你應(yīng)該只對(duì)自己很難駕馭的覺(jué)得有必要的代碼進(jìn)行測(cè)試。不要成為一個(gè)測(cè)試狂，什么都測(cè)試。?

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一些測(cè)試可以參考我的《 es——JavaEE快速開(kāi)發(fā)腳手架 》中的代碼。通過(guò)測(cè)試我得到了許多好處。?

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到此我們介紹完成了測(cè)試，但是如果我們使用了如集成測(cè)試時(shí)，測(cè)試執(zhí)行起來(lái)可能比較慢，跑一遍測(cè)試可能需要5分鐘，那怎么辦呢？

• 每天下班前跑一遍集成測(cè)試，然后修復(fù)，下班走人；

• CI：持續(xù)集成，交給持續(xù)集成服務(wù)器，自動(dòng)地測(cè)試完成后把測(cè)試報(bào)告以郵件的形式發(fā)到開(kāi)發(fā)人員郵箱；

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接下來(lái)介紹一下CI吧。

1、為什么需要CI

2、CI如何工作的

3、travis-ci介紹

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1、為什么需要CI

正如前邊說(shuō)的，我們單獨(dú)測(cè)試可能會(huì)遇到如下問(wèn)題：

• 如果寫了一個(gè)測(cè)試，就要把所有測(cè)試跑一遍看看整個(gè)系統(tǒng)是否是正確的，那么每次等待時(shí)間是非常漫長(zhǎng)的；
• 如果團(tuán)隊(duì)中的其他成員改了功能并提交了，如何快速得到該次提交對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)代碼是正確還是失敗的反饋；

那怎么辦呢？自動(dòng)化地持續(xù)集成（CI）！CI的核心就是干這件事情的。自動(dòng)化持續(xù)地集成測(cè)試。

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使用CI后，如果使用Maven，可以新建多個(gè)profile：

• 本地測(cè)試時(shí)忽略一些比較慢的測(cè)試；
• CI服務(wù)器上執(zhí)行所有測(cè)試；

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2、CI如何工作的

一個(gè)典型的持續(xù)集成流程：

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1. 定期檢測(cè)版本服務(wù)器上是否有代碼更新；
2. 如果發(fā)現(xiàn)代碼更新，從版本服務(wù)器下載最新的代碼；
3. 自動(dòng)構(gòu)建并自動(dòng)化的測(cè)試；
4. 不管錯(cuò)誤/失敗，生成報(bào)告給開(kāi)發(fā)人員；
5. 有些CI服務(wù)器還能產(chǎn)生可執(zhí)行的軟件，自動(dòng)化地部署到測(cè)試機(jī)器，交給測(cè)試人員測(cè)試。

如圖所示：

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持續(xù)集成服務(wù)器其實(shí)就是一個(gè)定時(shí)器，自動(dòng)幫你下載最新代碼、編譯、測(cè)試、集成及產(chǎn)生報(bào)告發(fā)給開(kāi)發(fā)人員。

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常見(jiàn)的CI服務(wù)器有：

• Apache Continuum
• Hudson
• CruiseControl
• Jenkins?CI
• TeamCity?
• Travis CI

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我09年時(shí)使用過(guò)TeamCity社區(qū)版，足夠滿足常見(jiàn)需求；目前我使用github托管項(xiàng)目，使用Travis CI進(jìn)行分布式的持續(xù)集成，免費(fèi)，目前看來(lái)還是不錯(cuò)的。

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3、travis-ci介紹

我現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的 ES-JavaEE項(xiàng)目開(kāi)發(fā)腳手架 就是使用travis ci進(jìn)行持續(xù)集成；具體參考《 Getting started 》進(jìn)行與Github集成，其支持的語(yǔ)言：

• C
• C++
• Clojure
• Erlang
• Go
• Groovy
• Haskell
• Java
• JavaScript (with Node.js)
• Objective-C
• Perl
• PHP
• Python
• Ruby
• Scala

支持的數(shù)據(jù)庫(kù)：

• MySQL
• PostgreSQL
• MongoDB
• CouchDB
• Redis
• Riak
• RabbitMQ
• Memcached
• Cassandra
• Neo4J
• ElasticSearch
• Kestrel
• SQLite3

更多請(qǐng)參考其官網(wǎng)的介紹。

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如果是Java開(kāi)發(fā)人員，支持的JDK包括：OpenJDK 和 OracleJDK。 如果使用的是OpenJDK，Maven中使用ascii2native插件時(shí)，需要如下配置：?

                  <plugin>
                <groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
                <artifactId>native2ascii-maven-plugin</artifactId>
                <version>1.0-alpha-1</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <phase>generate-resources</phase>
                        <goals>
                            <goal>native2ascii</goal>
                        </goals>
                        <configuration>
                            <encoding>UTF-8</encoding>
                            <src>src/main/messages</src>
                            <dest>target/${project.artifactId}/WEB-INF/classes</dest>
                            <includes>messages.properties</includes>
                        </configuration>
                    </execution>
                </executions>
                <!-- native2ascii 使用的tools.jar -->
                <dependencies>
                    <dependency>
                        <groupId>com.sun</groupId>
                        <artifactId>tools</artifactId>
                        <version>1.7.0</version>
                        <scope>system</scope>
                        <systemPath>${java.home}/../lib/tools.jar</systemPath>
                    </dependency>
                </dependencies>
            </plugin>
    

如果使用mysql，端口只能是3306。

如果想開(kāi)端口測(cè)試，這是不允許的。

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如下是我項(xiàng)目中的一個(gè)配置 .travis.yml ，放到項(xiàng)目的根下即可：

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language: java ? ? ? ? ? 語(yǔ)言

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env: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 環(huán)境

? - DB=mysql ? ? ? ? ? ? ?使用mysql

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jdk:

? - openjdk ? ? ? ? ? ? ? ?jdk使用openjdk

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mysql:?

? database: es ? ? ? ? 數(shù)據(jù)庫(kù)名為es

? username: root ? ? 用戶名為root

? password : ? ? ? ? ? ?密碼為空

? encoding: utf8 ? ? ?編碼為utf8

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install: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安裝時(shí)執(zhí)行的腳本

? - mvn install -Dmaven.test.skip=true ? ? mvn安裝并跳過(guò)測(cè)試

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before_script: ? ? ? ?script之前執(zhí)行的測(cè)試

? - cd web ? ? ? ? ? ? ?

? - mvn db:create ?創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)的mvn命令（此處使用了?maven-db-plugin 插件）

? - mvn db:schema ?創(chuàng)建腳本的mvn命令

? - mvn db:data ? ? ? ?安裝數(shù)據(jù)的mvn命令

? - cd ..

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script: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?測(cè)試時(shí)執(zhí)行的腳步

? - cd common?

? - mvn test ? ? ? ? ? ? ?測(cè)試common子模塊

? - cd ..

? - cd web

? - mvn test -Pit ? ? ? 測(cè)試web子模塊，并指定使用it profile測(cè)試（即集成測(cè)試的配置，具體參考 pom.xml 中的profile/it）

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notifications: ? ? ? ? ?觸發(fā)

? email: ? ? ? ? ? ? ? ? ?測(cè)試完成后測(cè)試報(bào)告發(fā)到哪

? ? - zhangkaitao0503@gmail.com ?

-----------------------------------

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持續(xù)集成不能修復(fù)代碼的錯(cuò)誤，而是和單元測(cè)試一樣，縮短發(fā)現(xiàn)問(wèn)題帶解決問(wèn)題的時(shí)間，這樣可以提高開(kāi)發(fā)效率，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，提高項(xiàng)目的穩(wěn)定性。而且尤其是團(tuán)隊(duì)協(xié)作時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)其他人的代碼是否對(duì)自己的代碼產(chǎn)生影響。 ?

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到此我們利用單元測(cè)試+CI可以加速開(kāi)發(fā)人員的開(kāi)發(fā)速度。利用好單元測(cè)試和CI，不要純粹為了單元測(cè)試和CI而去做這些事情。

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本文沒(méi)有介紹TDD，TDD并不會(huì)那么美好，我認(rèn)為我們可以借鑒TDD的一些思想，但決不能迷信TDD，有時(shí)候，尤其如開(kāi)發(fā)企業(yè)應(yīng)用，先寫功能再寫測(cè)試可能效率更高，而且大部分時(shí)候是不需要TDD的。而且我也沒(méi)能在實(shí)際項(xiàng)目中獲取太多TDD的好處，但是我獲得了測(cè)試的好處。

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本文也沒(méi)有介紹測(cè)試覆蓋率，我認(rèn)為不要一味的追求覆蓋率，有時(shí)候有的覆蓋率沒(méi)有任何意義。所以不要讓為了覆蓋率而覆蓋率拖慢了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)進(jìn)度。

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正如stackoverflow上的一篇帖子《 How deep are your unit tests? 》上 Kent Beck 的回答：

可以前往 coolshell 的 “單元測(cè)試要做多細(xì)？” 去得到一些經(jīng)驗(yàn)。

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推薦閱讀：

es——JavaEE快速開(kāi)發(fā)腳手架中的一些測(cè)試用例

【第十三章】 測(cè)試 之 13.1 概述 13.2 單元測(cè)試 ——跟我學(xué)spring3

【第十三章】 測(cè)試 之 13.3 集成測(cè)試 ——跟我學(xué)spring3

stamen的單元測(cè)試系列

TDD并不是看上去的那么美

“單元測(cè)試要做多細(xì)？”

持續(xù)集成（第二版）

《xUnit測(cè)試模式》

《持續(xù)集成:軟件質(zhì)量改進(jìn)和風(fēng)險(xiǎn)降低之道》
《持續(xù)交付--發(fā)布可靠軟件的系統(tǒng)方法》

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