【转】使用junit4进行单元测试（高级篇）

转自：http://blog.csdn.net/andycpp/article/details/1329218

通过前 2 篇文章，您一定对 JUnit 有了一个基本的了解，下面我们来探讨一下JUnit4 中一些高级特性。

1、高级 Fixture

上一篇文章中我们介绍了两个 Fixture 标注，分别是 @Before 和 @After ，我们来看看他们是否适合完成如下功能：有一个类是负责对大文件（超过 500 兆）进行读写，他的每一个方法都是对文件进行操作。换句话说，在调用每一个方法之前，我们都要打开一个大文件并读入文件内容，这绝对是一个非常耗费时间的操作。如果我们使用 @Before 和 @After ，那么每次测试都要读取一次文件，效率及其低下。这里我们所希望的是在所有测试一开始读一次文件，所有测试结束之后释放文件，而不是每次测试都读文件。 JUnit 的作者显然也考虑到了这个问题，它给出了 @BeforeClass 和 @AfterClass 两个 Fixture 来帮我们实现这个功能。从名字上就可以看出，用这两个 Fixture 标注的函数，只在测试用例初始化时执行@BeforeClass 方法，当所有测试执行完毕之后，执行 @AfterClass 进行收尾工作。在这里要注意一下，每个测试类只能有一个方法被标注为 @BeforeClass 或@AfterClass ，并且该方法必须是 Public 和 Static 的。

2、 限时测试

还记得我在初级篇中给出的例子吗，那个求平方根的函数有 Bug ，是个死循环：

      public void squareRoot(int  n)  {
          for(; ;);                  // Bug : 死循环 
     } 

如果测试的时候遇到死循环，你的脸上绝对不会露出笑容。因此，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：

@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。

3、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：

@Test(expected = ArithmeticException.class )
public void divideByZero()  {
    calculator.divide(0); 
} 

@Test(expected = ArithmeticException.class) 只能判断出异常的类型，并无相应的注解能断言出异常的更具体的信息，即无法判定抛出异常的message 属性。那么，有时候我们会在一个方法中多次抛出一种类型的异常，但原因不同，即异常的 message 信息不同，比如出现 InvalidPasswordException 时会有以下两种异常：

new InvalidPasswordException("Password must contains at least 6 letters.")

new InvalidPasswordException("Password length less than 15 letters")

这就要有办法去断言异常的 message 了，针对于此，自 JUnit 4.7 之后又给了我们更完美的选择，就是下面的代码：

@Rule
public ExpectedException expectedEx = ExpectedException.none();
 
@Test
public void passwordIsEmptyThrowsException() throws InvalidPasswordException {
    expectedEx.expect(InvalidPasswordException.class);
    expectedEx.expectMessage("required");
    Password.validate("");
}

上面代码需重点关注几个：

1. @Rule 注解的  ExpectedException 变量声明，它必须为  public
2. @Test 处，不能写成 @Test(expected=InvalidPasswordException.class)，否则不能正确测试，也就是
          @Test(expected=InvalidPasswordException.class) 和测试方法中的 expectedEx.expectXxx() 方法是不能同时并存的
3. expectedEx.expectMessage() 中的参数是 Matcher 或  subString，就是说可用正则表达式判定，或判断是否包含某个子字符串
4. 再就是有一点很重，把被测试方法写在 expectedEx.expectXxx() 方法后面，不然也不能正确测试的异常
5. 最后一个是，只要测试方法直接抛出被测试方法的异常即可，并不影响你所关心的异常

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。

以上与测试异常相关的文字来自：http://unmi.cc/junit-4-how-to-test-exceptions/

4、Runner ( 运行器 )

大家有没有想过这个问题，当你把测试代码提交给 JUnit 框架后，框架如何来运行你的代码呢？答案就是—— Runner 。在 JUnit 中有很多个 Runner ，他们负责调用你的测试代码，每一个 Runner 都有各自的特殊功能，你要根据需要选择不同的 Runner 来运行你的测试代码。可能你会觉得奇怪，前面我们写了那么多测试，并没有明确指定一个 Runner 啊？这是因为 JUnit 中有一个默认 Runner ，如果你没有指定，那么系统自动使用默认 Runner 来运行你的代码。换句话说，下面两段代码含义是完全一样的：

import  org.junit.internal.runners.TestClassRunner;
import  org.junit.runner.RunWith;

 // 使用了系统默认的TestClassRunner，与下面代码完全一样 
 public class CalculatorTest{
     ...
 } 

@RunWith(TestClassRunner.class)
 public class CalculatorTest{
 ...
 } 

从上述例子可以看出，要想指定一个 Runner ，需要使用 @RunWith 标注，并且把你所指定的 Runner 作为参数传递给它。另外一个要注意的是，@RunWith 是用来修饰类的，而不是用来修饰函数的。只要对一个类指定了 Runner ，那么这个类中的所有函数都被这个 Runner 来调用。最后，不要忘了包含相应的 Package哦，上面的例子对这一点写的很清楚了。接下来，我会向你们展示其他 Runner 的特有功能。

5、参数化测试

你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。比如，一个对考试分数进行评价的函数，返回值分别为“优秀，良好，一般，及格，不及格”，因此你在编写测试的时候，至少要写 5 个测试，把这 5 中情况都包含了，这确实是一件很麻烦的事情。我们还使用我们先前的例子，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。测试代码如下：

 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());
     } 
 } 

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：

 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 } ,
         } );
     } 

 // 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());
     } 
 } 

下面我们对上述代码进行分析。首先，你要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。然后，你要为这个类指定一个Runner，而不能使用默认的Runner了，因为特殊的功能要用特殊的Runner嘛。@RunWith(Parameterized.class)这条语句就是为这个类指定了一个ParameterizedRunner。第二步，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。接下来，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。这个方法的框架就不予解释了，大家只需要注意其中的数据，是一个二维数组，数据两两一组，每组中的这两个数据，一个是参数，一个是你预期的结果。比如我们的第一组{2, 4}，2就是参数，4就是预期的结果。这两个数据的顺序无所谓，谁前谁后都可以。之后是构造函数，其功能就是对先前定义的两个参数进行初始化。 在这里你可要注意一下参数的顺序了，要和上面的数据集合的顺序保持一致。如果前面的顺序是{参数，期待的结果}，那么你构造函数的顺序也要是“构造函数(参数， 期待的结果)”，反之亦然。最后就是写一个简单的测试例了，和前面介绍过的写法完全一样，在此就不多说。

6、打包测试

通过前面的介绍我们可以感觉到，在一个项目中，只写一个测试类是不可能的，我们会写出很多很多个测试类。可是这些测试类必须一个一个的执行，也是比较麻烦的事情。鉴于此， JUnit 为我们提供了打包测试的功能，将所有需要运行的测试类集中起来，一次性的运行完毕，大大的方便了我们的测试工作。具体代码如下：

import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Suite;
 
 @RunWith(Suite.class )
 @Suite.SuiteClasses( {
         CalculatorTest.class ,
         SquareTest.class 
         } )
 public class AllCalculatorTests  {
 } 

大家可以看到，这个功能也需要使用一个特殊的 Runner ，因此我们需要向@RunWith 标注传递一个参数 Suite.class 。同时，我们还需要另外一个标注@Suite.SuiteClasses ，来表明这个类是一个打包测试类。我们把需要打包的类作为参数传递给该标注就可以了。有了这两个标注之后，就已经完整的表达了所有的含义，因此下面的类已经无关紧要，随便起一个类名，内容全部为空既可。

    至此，本系列文章全部结束，希望能够对大家使用 JUnit4 有所帮助。