我們?cè)诰帉?xiě)大型程序的時(shí)候，需要寫(xiě)成千上萬(wàn)個(gè)方法或函數(shù)，這些函數(shù)的功能可能很強(qiáng)大，但我們?cè)诔绦蛑兄挥玫皆摵瘮?shù)的一小部分功能，并且經(jīng)過(guò)調(diào)試可以確定，這 一小部分功能是正確的。但是，我們同時(shí)應(yīng)該確保每一個(gè)函數(shù)都完全正確，因?yàn)槿绻覀兘窈笕绻麑?duì)程序進(jìn)行擴(kuò)展，用到了某個(gè)函數(shù)的其他功能，而這個(gè)功能有bug的話(huà)，那絕對(duì)是一件非常郁悶的事情。所以說(shuō)，每編寫(xiě)完一個(gè)函數(shù)之后，都應(yīng)該對(duì)這個(gè)函數(shù)的方方面面進(jìn)行測(cè)試，這樣的測(cè)試我們稱(chēng)之為單元測(cè)試。 傳統(tǒng)的編程方式，進(jìn)行單元測(cè)試是一件很麻煩的事情，你要重新寫(xiě)另外一個(gè)程序，在該程序中調(diào)用你需要測(cè)試的方法，并且仔細(xì)觀(guān)察運(yùn)行結(jié)果，看看是否有錯(cuò)。正因 為如此麻煩，所以程序員們編寫(xiě)單元測(cè)試的熱情不是很高。于是有一個(gè)牛人推出了單元測(cè)試包，大大簡(jiǎn)化了進(jìn)行單元測(cè)試所要做的工作，這就是JUnit4。本文簡(jiǎn)要介紹一下在Eclipse3.2中使用JUnit4進(jìn)行單元測(cè)試的方法。

　　首先，我們來(lái)一個(gè)傻瓜式速成教程，不要問(wèn)為什么，F(xiàn)ollow Me，先來(lái)體驗(yàn)一下單元測(cè)試的快感!

　　首先新建一個(gè)項(xiàng)目叫JUnit_Test，我們編寫(xiě)一個(gè)Calculator類(lèi)，這是一個(gè)能夠簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)加減乘除、平方、開(kāi)方的計(jì)算器類(lèi)，然后對(duì)這些功能進(jìn)行單元測(cè)試。這個(gè)類(lèi)并不是很完美，我們故意保留了一些Bug用于演示，這些Bug在注釋中都有說(shuō)明。該類(lèi)代碼如下：

　　package andycpp;

　　public class Calculator ...{

　　private static int result; // 靜態(tài)變量，用于存儲(chǔ)運(yùn)行結(jié)果

　　public void add(int n) ...{

　　result = result + n;

　　}

　　public void substract(int n) ...{

　　result = result - 1; //Bug: 正確的應(yīng)該是 result =result-n

　　}

　　public void multiply(int n) ...{

　　} // 此方法尚未寫(xiě)好

　　public void divide(int n) ...{

　　result = result / n;

　　}

　　public void square(int n) ...{

　　result = n * n;

　　}

　　public void squareRoot(int n) ...{

　　for (; ;) ; //Bug : 死循環(huán)

　　}

　　public void clear() ...{ // 將結(jié)果清零

　　result = 0;

　　}

　　public int getResult() ...{

　　return result;

　　}

　　}

　　第二步，將JUnit4單元測(cè)試包引入這個(gè)項(xiàng)目：在該項(xiàng)目上點(diǎn)右鍵，點(diǎn)“屬性”，如圖：

　　在彈出的屬性窗口中，首先在左邊選擇“Java Build Path”，然后到右上選擇“Libraries”標(biāo)簽，之后在最右邊點(diǎn)擊“Add Library…”按鈕，如下圖所示：

　　然后在新彈出的對(duì)話(huà)框中選擇JUnit4并點(diǎn)擊確定，如上圖所示，JUnit4軟件包就被包含進(jìn)我們這個(gè)項(xiàng)目了。

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　　第三步，生成JUnit測(cè)試框架：在Eclipse的Package Explorer中用右鍵點(diǎn)擊該類(lèi)彈出菜單，選擇“JUnit 測(cè)試用例”。如下圖所示：

　　在彈出的對(duì)話(huà)框中，進(jìn)行相應(yīng)的選擇，如下圖所示：

　　點(diǎn)擊“下一步”后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)列出你這個(gè)類(lèi)中包含的方法，選擇你要進(jìn)行測(cè)試的方法。此例中，我們僅對(duì)“加、減、乘、除”四個(gè)方法進(jìn)行測(cè)試。如下圖所示：

　　之后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)新類(lèi)CalculatorTest，里面包含一些空的測(cè)試用例。你只需要將這些測(cè)試用例稍作修改即可使用。完整的CalculatorTest代碼如下：

　　package andycpp;

　　import static org.junit.Assert.*;

　　import org.junit.Before;

　　import org.junit.Ignore;

　　import org.junit.Test;

　　public class CalculatorTest ...{

　　private static Calculator calculator = new Calculator();

　　@Before

　　public void setUp() throws Exception ...{

　　calculator.clear();

　　}

　　@Test

　　public void testAdd() ...{

　　calculator.add(2);

　　calculator.add(3);

　　assertEquals(5, calculator.getResult());

　　}

　　@Test

　　public void testSubstract() ...{

　　calculator.add(10);

　　calculator.substract(2);

　　assertEquals(8, calculator.getResult());

　　}

　　@Ignore("Multiply() Not yet implemented")

　　@Test

　　public void testMultiply() ...{

　　}

　　@Test

　　public void testDivide() ...{

　　calculator.add(8);

　　calculator.divide(2);

　　assertEquals(4, calculator.getResult());

　　}

　　}

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　　第四步，運(yùn)行測(cè)試代碼：按照上述代碼修改完畢后，我們?cè)贑alculatorTest類(lèi)上點(diǎn)右鍵，選擇“Run As à JUnit Test”來(lái)運(yùn)行我們的測(cè)試，如下圖所示：

　　運(yùn)行結(jié)果如下：

　　進(jìn)度條是紅顏色表示發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，具體的測(cè)試結(jié)果在進(jìn)度條上面有表示“共進(jìn)行了4個(gè)測(cè)試，其中1個(gè)測(cè)試被忽略，一個(gè)測(cè)試失敗”。

　　至此，我們已經(jīng)完整體驗(yàn)了在Eclipse中使用JUnit的方法。在接下來(lái)的文章中，我會(huì)詳細(xì)解釋測(cè)試代碼中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

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　　我們繼續(xù)對(duì)初級(jí)篇中的例子進(jìn)行分析。初級(jí)篇中我們使用Eclipse自動(dòng)生成了一個(gè)測(cè)試框架，在這篇文章中，我們來(lái)仔細(xì)分析一下這個(gè)測(cè)試框架中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，知其然更要知其所以然，才能更加熟練地應(yīng)用JUnit4。

　　一、包含必要地Package

　　在測(cè)試類(lèi)中用到了JUnit4框架，自然要把相應(yīng)地Package包含進(jìn)來(lái)。最主要地一個(gè)Package就是org.junit.*。把它包含進(jìn)來(lái)之后，絕大部分功能就有了。還有一句話(huà)也非常地重要“import static org.junit.Assert.*;”，我們?cè)跍y(cè)試的時(shí)候使用的一系列assertEquals方法就來(lái)自這個(gè)包。大家注意一下，這是一個(gè)靜態(tài)包含(static)，是JDK5中新增添的一個(gè)功能。也就是說(shuō)，assertEquals是Assert類(lèi)中的一系列的靜態(tài)方法，一般的使用方式是 Assert. assertEquals()，但是使用了靜態(tài)包含后，前面的類(lèi)名就可以省略了，使用起來(lái)更加的方便。

　　二、測(cè)試類(lèi)的聲明

　　大家注意到，我們的測(cè)試類(lèi)是一個(gè)獨(dú)立的類(lèi)，沒(méi)有任何父類(lèi)。測(cè)試類(lèi)的名字也可以任意命名，沒(méi)有任何局限性。所以我們不能通過(guò)類(lèi)的聲明來(lái)判斷它是不是一個(gè)測(cè)試類(lèi)，它與普通類(lèi)的區(qū)別在于它內(nèi)部的方法的聲明，我們接著會(huì)講到。

　　三、創(chuàng)建一個(gè)待測(cè)試的對(duì)象

　　你要測(cè)試哪個(gè)類(lèi)，那么你首先就要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)該類(lèi)的對(duì)象。正如上一篇文章中的代碼：

　　private staticCalculator calculator =newCalculator();

　　為了測(cè)試Calculator類(lèi)，我們必須創(chuàng)建一個(gè)calculator對(duì)象。

　　四、測(cè)試方法的聲明

　　在測(cè)試類(lèi)中，并不是每一個(gè)方法都是用于測(cè)試的，你必須使用“標(biāo)注”來(lái)明確表明哪些是測(cè)試方法。“標(biāo)注”也是JDK5的一個(gè)新特性，用在此處非常恰當(dāng)。我們可以看到，在某些方法的前有@Before、@Test、@Ignore等字樣，這些就是標(biāo)注，以一個(gè)“@”作為開(kāi)頭。這些標(biāo)注都是JUnit4自定義的，熟練掌握這些標(biāo)注的含義非常重要。

　　五、編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試方法

　　首先，你要在方法的前面使用@Test標(biāo)注，以表明這是一個(gè)測(cè)試方法。對(duì)于方法的聲明也有如下要求：名字可以隨便取，沒(méi)有任何限制，但是返回值必須為 void，而且不能有任何參數(shù)。如果違反這些規(guī)定，會(huì)在運(yùn)行時(shí)拋出一個(gè)異常。至于方法內(nèi)該寫(xiě)些什么，那就要看你需要測(cè)試些什么了。比如：

　　@Test

　　public voidtestAdd() ...{

　　calculator.add(2);

　　calculator.add(3);

　　assertEquals(5, calculator.getResult());

　　}

　　我們想測(cè)試一下“加法”功能時(shí)候正確，就在測(cè)試方法中調(diào)用幾次add函數(shù)，初始值為0，先加2，再加3，我們期待的結(jié)果應(yīng)該是5。如果最終實(shí)際結(jié)果也是 5，則說(shuō)明add方法是正確的，反之說(shuō)明它是錯(cuò)的。assertEquals(5, calculator.getResult());就是來(lái)判斷期待結(jié)果和實(shí)際結(jié)果是否相等，第一個(gè)參數(shù)填寫(xiě)期待結(jié)果，第二個(gè)參數(shù)填寫(xiě)實(shí)際結(jié)果，也就是通過(guò)計(jì)算得到的結(jié)果。這樣寫(xiě)好之后，JUnit會(huì)自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試并把測(cè)試結(jié)果反饋給用戶(hù)。

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　　六、 忽略測(cè)試某些尚未完成的方法

　　如果你在寫(xiě)程序前做了很好的規(guī)劃，那么哪些方法是什么功能都應(yīng)該實(shí)現(xiàn)定下來(lái)。因此，即使該方法尚未完成，他的具體功能也是確定的，這也就意味著你可以為他編寫(xiě)測(cè)試用例。但是，如果你已經(jīng)把該方法的測(cè)試用例寫(xiě)完，但該方法尚未完成，那么測(cè)試的時(shí)候一定是“失敗”。這種失敗和真正的失敗是有區(qū)別的，因此JUnit 提供了一種方法來(lái)區(qū)別他們，那就是在這種測(cè)試函數(shù)的前面加上@Ignore標(biāo)注，這個(gè)標(biāo)注的含義就是“某些方法尚未完成，暫不參與此次測(cè)試”。這樣的話(huà)測(cè)試結(jié)果就會(huì)提示你有幾個(gè)測(cè)試被忽略，而不是失敗。一旦你完成了相應(yīng)函數(shù)，只需要把@Ignore標(biāo)注刪去，就可以進(jìn)行正常的測(cè)試。

　　七、 Fixture(暫且翻譯為“固定代碼段”)

　　Fixture 的含義就是“在某些階段必然被調(diào)用的代碼”。比如我們上面的測(cè)試，由于只聲明了一個(gè)Calculator對(duì)象，他的初始值是0，但是測(cè)試完加法操作后，他的值就不是0了;接下來(lái)測(cè)試減法操作，就必然要考慮上次加法操作的結(jié)果。這絕對(duì)是一個(gè)很糟糕的設(shè)計(jì)!我們非常希望每一個(gè)測(cè)試都是獨(dú)立的，相互之間沒(méi)有任何耦合度。因此，我們就很有必要在執(zhí)行每一個(gè)測(cè)試之前，對(duì)Calculator對(duì)象進(jìn)行一個(gè)“復(fù)原”操作，以消除其他測(cè)試造成的影響。因此，“在任何一個(gè)測(cè)試執(zhí)行之前必須執(zhí)行的代碼”就是一個(gè)Fixture，我們用@Before來(lái)標(biāo)注它，如前面例子所示：

　　@Before

　　public void setUp() throws Exception ...{

　　calculator.clear();

　　}

　　這里不在需要@Test標(biāo)注，因?yàn)檫@不是一個(gè)test，而是一個(gè)Fixture。同理，如果“在任何測(cè)試執(zhí)行之后需要進(jìn)行的收尾工作”也是一個(gè)Fixture，使用@After來(lái)標(biāo)注。由于本例比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有用到此功能。

　　JUnit4的一些基本知識(shí)就介紹到此，還有一些更靈活的用法放在本系列的高級(jí)篇中給大家介紹!

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　　通過(guò)前兩篇文章，您一定對(duì)JUnit有了一個(gè)基本的了解，下面我們來(lái)探討一下JUnit4中一些高級(jí)特性。

　　一、 高級(jí)Fixture

　　上一篇文章中我們介紹了兩個(gè)Fixture標(biāo)注，分別是@Before和@After，我們來(lái)看看他們是否適合完成如下功能：有一個(gè)類(lèi)是負(fù)責(zé)對(duì)大文件(超過(guò) 500兆)進(jìn)行讀寫(xiě)，他的每一個(gè)方法都是對(duì)文件進(jìn)行操作。換句話(huà)說(shuō)，在調(diào)用每一個(gè)方法之前，我們都要打開(kāi)一個(gè)大文件并讀入文件內(nèi)容，這絕對(duì)是一個(gè)非常耗費(fèi)時(shí)間的操作。如果我們使用@Before和@After，那么每次測(cè)試都要讀取一次文件，效率及其低下。這里我們所希望的是在所有測(cè)試一開(kāi)始讀一次文件，所有測(cè)試結(jié)束之后釋放文件，而不是每次測(cè)試都讀文件。JUnit的作者顯然也考慮到了這個(gè)問(wèn)題，它給出了@BeforeClass 和 @AfterClass兩個(gè)Fixture來(lái)幫我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。從名字上就可以看出，用這兩個(gè)Fixture標(biāo)注的函數(shù)，只在測(cè)試用例初始化時(shí)執(zhí)行 @BeforeClass方法，當(dāng)所有測(cè)試執(zhí)行完畢之后，執(zhí)行@AfterClass進(jìn)行收尾工作。在這里要注意一下，每個(gè)測(cè)試類(lèi)只能有一個(gè)方法被標(biāo)注為 @BeforeClass 或 @AfterClass，并且該方法必須是Public和Static的。

　　二、 限時(shí)測(cè)試

　　還記得我在初級(jí)篇中給出的例子嗎，那個(gè)求平方根的函數(shù)有Bug，是個(gè)死循環(huán)：

　　public voidsquareRoot(intn) ...{

　　for(; ;) ; //Bug : 死循環(huán)

　　}

　　如果測(cè)試的時(shí)候遇到死循環(huán)，你的臉上絕對(duì)不會(huì)露出笑容。因此，對(duì)于那些邏輯很復(fù)雜，循環(huán)嵌套比較深的程序，很有可能出現(xiàn)死循環(huán)，因此一定要采取一些預(yù)防措施。限時(shí)測(cè)試是一個(gè)很好的解決方案。我們給這些測(cè)試函數(shù)設(shè)定一個(gè)執(zhí)行時(shí)間，超過(guò)了這個(gè)時(shí)間，他們就會(huì)被系統(tǒng)強(qiáng)行終止，并且系統(tǒng)還會(huì)向你匯報(bào)該函數(shù)結(jié)束的原因是因?yàn)槌瑫r(shí)，這樣你就可以發(fā)現(xiàn)這些Bug了。要實(shí)現(xiàn)這一功能，只需要給@Test標(biāo)注加一個(gè)參數(shù)即可，代碼如下：

　　@Test(timeout = 1000)

　　public voidsquareRoot() ...{

　　calculator.squareRoot(4);

　　assertEquals(2, calculator.getResult());

　　}

　　Timeout參數(shù)表明了你要設(shè)定的時(shí)間，單位為毫秒，因此1000就代表1秒。

　　三、 測(cè)試異常

　　JAVA中的異常處理也是一個(gè)重點(diǎn)，因此你經(jīng)常會(huì)編寫(xiě)一些需要拋出異常的函數(shù)。那么，如果你覺(jué)得一個(gè)函數(shù)應(yīng)該拋出異常，但是它沒(méi)拋出，這算不算Bug呢?這當(dāng)然是Bug，并 JUnit也考慮到了這一點(diǎn)，來(lái)幫助我們找到這種Bug。例如，我們寫(xiě)的計(jì)算器類(lèi)有除法功能，如果除數(shù)是一個(gè)0，那么必然要拋出“除0異常”。因此，我們很有必要對(duì)這些進(jìn)行測(cè)試。代碼如下：

　　@Test(expected = ArithmeticException.class)

　　public void divideByZero() ...{

　　calculator.divide(0);

　　}

　　如上述代碼所示，我們需要使用@Test標(biāo)注的expected屬性，將我們要檢驗(yàn)的異常傳遞給他，這樣JUnit框架就能自動(dòng)幫我們檢測(cè)是否拋出了我們指定的異常。

　　四、 Runner (運(yùn)行器)

　　大家有沒(méi)有想過(guò)這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)你把測(cè)試代碼提交給JUnit框架后，框架如何來(lái)運(yùn)行你的代碼呢?答案就是——Runner。在JUnit中有很多個(gè) Runner，他們負(fù)責(zé)調(diào)用你的測(cè)試代碼，每一個(gè)Runner都有各自的特殊功能，你要根據(jù)需要選擇不同的Runner來(lái)運(yùn)行你的測(cè)試代碼。可能你會(huì)覺(jué)得奇怪，前面我們寫(xiě)了那么多測(cè)試，并沒(méi)有明確指定一個(gè)Runner啊?這是因?yàn)镴Unit中有一個(gè)默認(rèn)Runner，如果你沒(méi)有指定，那么系統(tǒng)自動(dòng)使用默認(rèn)Runner來(lái)運(yùn)行你的代碼。換句話(huà)說(shuō)，下面兩段代碼含義是完全一樣的：

　　import org.junit.internal.runners.TestClassRunner;

　　import org.junit.runner.RunWith;

　　//使用了系統(tǒng)默認(rèn)的TestClassRunner，與下面代碼完全一樣

　　public class CalculatorTest ...{

　　...

　　}

　　@RunWith(TestClassRunner.class)

　　public class CalculatorTest ...{

　　...

　　}

　　從上述例子可以看出，要想指定一個(gè)Runner，需要使用@RunWith標(biāo)注，并且把你所指定的Runner作為參數(shù)傳遞給它。另外一個(gè)要注意的是，@RunWith是用來(lái)修飾類(lèi)的，而不是用來(lái)修飾函數(shù)的。只要對(duì)一個(gè)類(lèi)指定了Runner，那么這個(gè)類(lèi)中的所有函數(shù)都被這個(gè)Runner來(lái)調(diào)用。最后，不要忘了包含相應(yīng)的Package哦，上面的例子對(duì)這一點(diǎn)寫(xiě)的很清楚了。接下來(lái)，我會(huì)向你們展示其他Runner的特有功能。

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　　五、 參數(shù)化測(cè)試

　　你可能遇到過(guò)這樣的函數(shù)，它的參數(shù)有許多特殊值，或者說(shuō)他的參數(shù)分為很多個(gè)區(qū)域。比如，一個(gè)對(duì)考試分?jǐn)?shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)的函數(shù)，返回值分別為“優(yōu)秀，良好，一般，及格，不及格”，因此你在編寫(xiě)測(cè)試的時(shí)候，至少要寫(xiě)5個(gè)測(cè)試，把這5中情況都包含了，這確實(shí)是一件很麻煩的事情。我們還使用我們先前的例子，測(cè)試一下“計(jì)算一個(gè)數(shù)的平方”這個(gè)函數(shù)，暫且分三類(lèi)：正數(shù)、0、負(fù)數(shù)。測(cè)試代碼如下：

　　import org.junit.AfterClass;

　　import org.junit.Before;

　　import org.junit.BeforeClass;

　　import org.junit.Test;

　　import static org.junit.Assert.*;

　　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());

　　}

　　}

　　為了簡(jiǎn)化類(lèi)似的測(cè)試，JUnit4提出了“參數(shù)化測(cè)試”的概念，只寫(xiě)一個(gè)測(cè)試函數(shù)，把這若干種情況作為參數(shù)傳遞進(jìn)去，一次性的完成測(cè)試。代碼如下：

　　import static org.junit.Assert.assertEquals;

　　import org.junit.Test;

　　import org.junit.runner.RunWith;

　　import org.junit.runners.Parameterized;

　　import org.junit.runners.Parameterized.Parameters;

　　import java.util.Arrays;

　　import java.util.Collection;

　　@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},

　　});

　　}

　　//構(gòu)造函數(shù)，對(duì)變量進(jìn)行初始化

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