Junit4使用详解（二）

JUnit4的用法介绍

Java 语言现在支持泛型、枚举、可变长度参数列表和注释，这些特性为可重用的框架设计带来了新的可能。
JUnit4利用 Java 5 的新特性（尤其是注释）的优势，使得单元测试比起用最初的 JUnit 来说更加简单。 

测试方法 @Test

以前所有版本的 JUnit 都使用命名约定和反射来定位测试。例如，下面的代码测试 1 + 1 等于 2:

import junit.framework.TestCase;
public class AdditionTest extends TestCase {
private int x = 1;
private int y = 1;
public void testAddition() {
int z = x + y;
assertEquals(2, z);
}
}

而在 JUnit4 中，测试是由 @Test 注释来识别的，如下所示：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class AdditionTest {
private int x = 1;
private int y = 1;
@Test
public void testAddition() {
int z = x + y;
assertEquals(2, z);
}
}

使用注释来识别测试方法的优点是不再需要将所有的方法命名为 testAddition()、testXXX()的形式等等。
例如，下面的方法也可以工作：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class AdditionTest {
private int x = 1;
private int y = 1;
@Test
public void addition() {
int z = x + y;
assertEquals(2, z);
}
}

使用这种方法的好处是：
a)允许我们遵循最适合的应用程序的命名约定。
我们可以将测试方法使用与被测试的类相同的名称(由开发组规范约定)。例如，LoginAction.login() 由 LoginActionTest.login()方法测试、LoginAction.check()由LoginActionTest.check()方法测试等等。
b)使用JUnit4后，测试用例类可以不继承TestCase类，所以我们也就可以扩展被测试类了。
这种方法使得测试受保护的方法非常容易，我们只要将测试用例类继承被测试类，就可以测试受保护方法了。 

@Before(SetUp)

JUnit 3 测试运行程序会在运行每个测试之前自动调用 setUp() 方法。该方法一般会初始化字段、准备数据等等。例如下面的 setUp() 方法，用于设定要加载的路由文件：

public void setUp() {
// 加载此测试用例的servicerouting配置文件
ServiceRouting.loadConfig("com/demo/servicerouting.conf");
// 
}

在 JUnit4 中，我们仍然可以在每个测试方法运行之前初始化字段或准备数据。然而，完成这些操作的方法不再需要叫做 setUp()，只要用 @Before 注释来指示该方法即可，如下所示：

@Before
public void initialize() {
// 加载此测试用例的servicerouting配置文件
ServiceRouting.loadConfig("com/demo/servicerouting.conf");
// 
}

JUnit4允许我们使用 @Before 来注释多个方法，这些方法都在每个测试之前运行：

@Before
public void initialize() {
// 加载此测试用例的servicerouting配置文件
ServiceRouting.loadConfig("com/demo/servicerouting.conf");
// 
}
@Before
public void prepareRetData() {
//
}

@After(TearDown)

清除方法与初始化方法类似。在 JUnit3 中，我们要将方法命名为 tearDown() 才可以实现清除方法，但在JUnit4中，只要给方法添加@After标注即可。
例如：

    @After
public static void clearContext() {
ActionContext.getContext().put(StrutsStatics.HTTP_REQUEST, null);
ActionContext.setContext(null);
}

测试方法结束后清除为此测试用例准备的一些数据。
与 @Before 一样，也可以用 @After 来注释多个清除方法，这些方法都在每个测试之后运行。 
最后，我们不再需要显式调用在超类中的初始化和清除方法，只要它们不被覆盖，测试运行程序将根据需要自动为您调用这些方法。
超类中的 @Before 方法在子类中的 @Before 方法之前被调用（这反映了构造函数调用的顺序）。
@After 方法以反方向运行：子类中的方法在超类中的方法之前被调用。否则，多个 @Before 或 @After 方法的相对顺序就得不到保证。

@Before和@After小结

假设测试类中有如下方法定义：

@Before
public void init(){}
@After
public void destroy(){}

则Before、After方法的执行流程如图所示：

浅谈TDD

测试驱动开发，它是敏捷开发的最重要的部分。方法主要是先根据客户的需求编写测试程序，然后再编码使其通过测试。在敏捷开发实施中，开发人员主要从两个方面去理解测试驱动开发。

a)在测试的辅助下，快速实现客户需求的功能。通过编写测试用例，对客户需求的功能进行分解，并进行系统设计。我们发现从使用角度对代码的设计通常更符合后期开发的需求。可测试的要求，对代码的内聚性的提高和复用都非常有益。 
b)在测试的保护下，不断重构代码，提高代码的重用性，从而提高软件产品的质量。可见测试驱动开发实施的好坏确实极大的影响软件产品的质量，贯穿了软件开发的始终。 
在测试驱动开发中，为了保证测试的稳定性，被测代码接口的稳定性是非常重要的。否则，变化的成本就会急剧的上升。所以，自动化测试将会要求您的设计依赖于接口，而不是具体的类。进而推动设计人员重视接口的设计，体现系统的可扩展性和抗变性。 

JUnit4的用法介绍

Java 语言现在支持泛型、枚举、可变长度参数列表和注释，这些特性为可重用的框架设计带来了新的可能。
JUnit4利用 Java 5 的新特性（尤其是注释）的优势，使得单元测试比起用最初的 JUnit 来说更加简单。 

测试方法 @Test

以前所有版本的 JUnit 都使用命名约定和反射来定位测试。例如，下面的代码测试 1 + 1 等于 2:

import junit.framework.TestCase;
public class AdditionTest extends TestCase {
private int x = 1;
private int y = 1;
public void testAddition() {
int z = x + y;
assertEquals(2, z);
}
}

而在 JUnit4 中，测试是由 @Test 注释来识别的，如下所示：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class AdditionTest {
private int x = 1;
private int y = 1;
@Test
public void testAddition() {
int z = x + y;
assertEquals(2, z);
}
}

使用注释来识别测试方法的优点是不再需要将所有的方法命名为 testAddition()、testXXX()的形式等等。
例如，下面的方法也可以工作：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class AdditionTest {
private int x = 1;
private int y = 1;
@Test
public void addition() {
int z = x + y;
assertEquals(2, z);
}
}

使用这种方法的好处是：
a)允许我们遵循最适合的应用程序的命名约定。
我们可以将测试方法使用与被测试的类相同的名称(由开发组规范约定)。例如，LoginAction.login() 由 LoginActionTest.login()方法测试、LoginAction.check()由LoginActionTest.check()方法测试等等。
b)使用JUnit4后，测试用例类可以不继承TestCase类，所以我们也就可以扩展被测试类了。
这种方法使得测试受保护的方法非常容易，我们只要将测试用例类继承被测试类，就可以测试受保护方法了。 

@Before(SetUp)

JUnit 3 测试运行程序会在运行每个测试之前自动调用 setUp() 方法。该方法一般会初始化字段、准备数据等等。例如下面的 setUp() 方法，用于设定要加载的路由文件：

public void setUp() {
// 加载此测试用例的servicerouting配置文件
ServiceRouting.loadConfig("com/demo/servicerouting.conf");
// 
}

在 JUnit4 中，我们仍然可以在每个测试方法运行之前初始化字段或准备数据。然而，完成这些操作的方法不再需要叫做 setUp()，只要用 @Before 注释来指示该方法即可，如下所示：

@Before
public void initialize() {
// 加载此测试用例的servicerouting配置文件
ServiceRouting.loadConfig("com/demo/servicerouting.conf");
// 
}

JUnit4允许我们使用 @Before 来注释多个方法，这些方法都在每个测试之前运行：

@Before
public void initialize() {
// 加载此测试用例的servicerouting配置文件
ServiceRouting.loadConfig("com/demo/servicerouting.conf");
// 
}
@Before
public void prepareRetData() {
//
}

@After(TearDown)

清除方法与初始化方法类似。在 JUnit3 中，我们要将方法命名为 tearDown() 才可以实现清除方法，但在JUnit4中，只要给方法添加@After标注即可。
例如： 

   @After
public static void clearContext() {
ActionContext.getContext().put(StrutsStatics.HTTP_REQUEST, null);
ActionContext.setContext(null);
}

测试方法结束后清除为此测试用例准备的一些数据。
与 @Before 一样，也可以用 @After 来注释多个清除方法，这些方法都在每个测试之后运行。 
最后，我们不再需要显式调用在超类中的初始化和清除方法，只要它们不被覆盖，测试运行程序将根据需要自动为您调用这些方法。
超类中的 @Before 方法在子类中的 @Before 方法之前被调用（这反映了构造函数调用的顺序）。
@After 方法以反方向运行：子类中的方法在超类中的方法之前被调用。否则，多个 @Before 或 @After 方法的相对顺序就得不到保证。

@Before和@After小结

假设测试类中有如下方法定义：

@Before
public void init(){}
@After
public void destroy(){}

则Before、After方法的执行流程如图所示：

这种方法有明显的缺陷，如果要初始化的是数据库的链接，或者是一个大的对象的话，而这些资源恰恰是整个测试用例类可以共用的，每次都去申请，确实是种浪费。所以JUnit4引入了@BeforeClass和@AfterClass。

@BeforeClass和@AfterClass

JUnit4 也引入了一个 JUnit3 中没有的新特性：类范围的 setUp() 和 tearDown() 方法。任何用 @BeforeClass 注释的方法都将在该类中的测试方法运行之前刚好运行一次，而任何用 @AfterClass 注释的方法都将在该类中的所有测试都运行之后刚好运行一次。
例如，假设类中的每个测试都使用一个数据库连接、一个非常大的数据结构，或者申请其他一些资源。不要在每个测试之前都重新创建它，您可以创建它一次，用完后将其销毁清除。该方法将使得有些测试案例运行起来快得多。
注意:被注释为 BeforeClass和AfterClass 的方法必须为static方法。 
用法如下：

    @BeforeClass
public static void classInit() {
Map callRet = new HashMap();
List<ErrorCodeMessageBean> list = new ArrayList<ErrorCodeMessageBean>();
list.add(createMsgBean("TDE0001", "第一个错误消息"));
list.add(createMsgBean("TDP9999", "格式化{0}{1}"));
list.add(createMsgBean("TDE1000~TDF0001", "区间错误消息"));
list.add(createMsgBean("TDG0001~", "有下限的区间错误消息"));
list.add(createMsgBean("~TDD0001", "有上限的区间错误消息"));
list.add(createMsgBean("~", "默认的消息"));
callRet.put(ErrorCodeMessageBean.codeMsgBeanKey, list);
ServiceCall.expectLastCallReturn(callRet);
}
@Test
public void oneTestMethod() {
//.
}
@AfterClass
public static void classDestroy() {
ServiceCall.expectLastCallReturn(null);
}

这个特定虽然很好，但是一定要小心对待这个特性。它有可能会违反测试的独立性，并引入非预期的混乱。如果一个测试在某种程度上改变了 @BeforeClass 所初始化的一个对象，那么它有可能会影响其他测试的结果。也就是说，由BeforeClass申请或创建的资源，如果是整个测试用例类共享的，那么尽量不要让其中任何一个测试方法改变那些共享的资源，这样可能对其他测试方法有影响。它有可能在测试套件中引入顺序依赖，并隐藏 bug。

BeforeClass和AfterClass的执行流程如下：

这种方法有明显的缺陷，如果要初始化的是数据库的链接，或者是一个大的对象的话，而这些资源恰恰是整个测试用例类可以共用的，每次都去申请，确实是种浪费。所以JUnit4引入了@BeforeClass和@AfterClass。

@BeforeClass和@AfterClass

JUnit4 也引入了一个 JUnit3 中没有的新特性：类范围的 setUp() 和 tearDown() 方法。任何用 @BeforeClass 注释的方法都将在该类中的测试方法运行之前刚好运行一次，而任何用 @AfterClass 注释的方法都将在该类中的所有测试都运行之后刚好运行一次。
例如，假设类中的每个测试都使用一个数据库连接、一个非常大的数据结构，或者申请其他一些资源。不要在每个测试之前都重新创建它，您可以创建它一次，用完后将其销毁清除。该方法将使得有些测试案例运行起来快得多。
注意:被注释为 BeforeClass和AfterClass 的方法必须为static方法。 
用法如下：

   @BeforeClass
public static void classInit() {
Map callRet = new HashMap();
List<ErrorCodeMessageBean> list = new ArrayList<ErrorCodeMessageBean>();
list.add(createMsgBean("TDE0001", "第一个错误消息"));
list.add(createMsgBean("TDP9999", "格式化{0}{1}"));
list.add(createMsgBean("TDE1000~TDF0001", "区间错误消息"));
list.add(createMsgBean("TDG0001~", "有下限的区间错误消息"));
list.add(createMsgBean("~TDD0001", "有上限的区间错误消息"));
list.add(createMsgBean("~", "默认的消息"));
callRet.put(ErrorCodeMessageBean.codeMsgBeanKey, list);
ServiceCall.expectLastCallReturn(callRet);
}
@Test
public void oneTestMethod() {
//.
}
@AfterClass
public static void classDestroy() {
ServiceCall.expectLastCallReturn(null);
}

这个特定虽然很好，但是一定要小心对待这个特性。它有可能会违反测试的独立性，并引入非预期的混乱。如果一个测试在某种程度上改变了 @BeforeClass 所初始化的一个对象，那么它有可能会影响其他测试的结果。也就是说，由BeforeClass申请或创建的资源，如果是整个测试用例类共享的，那么尽量不要让其中任何一个测试方法改变那些共享的资源，这样可能对其他测试方法有影响。它有可能在测试套件中引入顺序依赖，并隐藏 bug。

BeforeClass和AfterClass的执行流程如下：

测试异常@Test(expected=XXXException.class)

异常测试是 JUnit4 中的最大改进。旧式的异常测试是在抛出异常的代码中放入 try 块，然后在 try 块的末尾加入一个 fail() 语句。
例如，该方法测试被零除抛出一个 ArithmeticException：

public void testDivisionByZero() {
try {
int n = 2 / 0;
fail("Divided by zero!");
}
catch (ArithmeticException success) {
assertNotNull(success.getMessage());
}
}

该方法不仅难看，而且写起来也繁琐。在 JUnit 4 中，我们现在可以编写抛出异常的代码，并使用注释来声明该异常是预期的：

    @Test(expected = BusinessException.class)
public void testExecuteNameEmpty() throws Exception {
BookList bListAction = new BookList();
bListAction.setName("");
bListAction.execute();
}

附被测试代码(如果输入name为empty，则抛出BusinessException，若name不为"liming"，则抛出MessageException异常):

    @Override
public String execute() throws Exception {
if (StringUtils.isEmpty(name)) {
throw new BusinessException("~", "name cant't empty.");
}
if (!StringUtils.equals("liming", name.trim())) {
throw new MessageException(name + " have no limits.");
}
Map ret = serviceCall.call(JMockService.queryDtlInfo, null);
orderId = (String) ret.get("OrderId");
dataList = (List) ret.get("Data");
return SUCCESS;
}

参数化测试

为了保证单元测试的严谨性，我们经常要模拟很多种输入参数，来确定我们的功能代码是可以正常工作的，为此我们编写大量的单元测试方法。可是这些测试方法都是大同小异：代码结构都是相同的，不同的仅仅是测试数据和期望输出值。
JUnit4 的参数化测试方法给我们提供了更好的方法，将测试方法中相同的代码结构提取出来，提高代码的重用度，减少复制粘贴代码的痛苦。
例如下面的功能代码(格式化字符串，将驼峰规则的字符串以"_"分隔)：

public class WordDealUtil {
public static String wordFormat4DB(String name) {
if (name == null) {
return null;
}
Pattern p = Pattern.compile("[A-Z]");
Matcher m = p.matcher(name);
StringBuffer sb = new StringBuffer();
while (m.find()) {
if (m.start() != 0) {
m.appendReplacement(sb, ("_" + m.group()).toLowerCase());
}
}
return m.appendTail(sb).toString().toLowerCase();
}
}

没有使用参数化的测试用例代码：

public class WordDealUtilTest {
/**
* 测试 null 时的处理情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBNull() {
String target = null;
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertNull(result);
}
/**
* 测试空字符串的处理情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBEmpty() {
String target = "";
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertEquals("", result);
}
/**
* 测试当首字母大写时的情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBegin() {
String target = "EmployeeInfo";
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertEquals("employee_info", result);
}
/**
* 测试当尾字母为大写时的情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBEnd() {
String target = "employeeInfoA";
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertEquals("employee_info_a", result);
}
/**
* 测试多个相连字母大写时的情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBTogether() {
String target = "employeeAInfo";
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertEquals("employee_a_info", result);
}
}

看以上测试用例代码，结构相似，只是输入值与期望输出不同而已，但我们要拷贝很多代码。
使用参数化的测试用例代码：

@SuppressWarnings("unchecked")
@RunWith(Parameterized.class)
public class WordDealUtilTestWithParam {
private String expected;
private String target;
@Parameters
public static Collection words() {
return Arrays.asList(new Object[][] {
{ "employee_info", "employeeInfo" },  // 测试一般的处理情况
{ null, null },                         // 测试 null 时的处理情况
{ "", "" },                             // 测试空字符串时的处理情况
{ "employee_info", "EmployeeInfo" },    // 测试当首字母大写时的情况
{ "employee_info_a", "employeeInfoA" }, // 测试当尾字母为大写时的情况
{ "employee_a_info", "employeeAInfo" }  // 测试多个相连字母大写时的情况
});
}
/**
* 参数化测试必须的构造函数
* @param expected     期望的测试结果，对应参数集中的第一个参数
* @param target     测试数据，对应参数集中的第二个参数
*/
public WordDealUtilTestWithParam(String expected, String target) {
this.expected = expected;
this.target = target;
}
/**
* 测试将 Java 对象名称到数据库名称的转换
*/
@Test
public void wordFormat4DB() {
Assert.assertEquals(expected, WordDealUtil.wordFormat4DB(target));
}
}

很明显，代码简单且很清晰了。在静态方法 words 中，我们使用二维数组来构建测试所需要的参数列表，其中每个数组中的元素的放置顺序并没有什么要求，只要和构造函数中的顺序保持一致就可以了。现在如果再增加一种测试情况，只需要在静态方法 words 中添加相应的数组即可，不再需要复制粘贴出一个新的方法出来了。
这种参数化的测试用例写法，很适用于一些共用的功能方法。

测试异常@Test(expected=XXXException.class)

异常测试是 JUnit4 中的最大改进。旧式的异常测试是在抛出异常的代码中放入 try 块，然后在 try 块的末尾加入一个 fail() 语句。
例如，该方法测试被零除抛出一个 ArithmeticException：

public void testDivisionByZero() {
try {
int n = 2 / 0;
fail("Divided by zero!");
}
catch (ArithmeticException success) {
assertNotNull(success.getMessage());
}
}

该方法不仅难看，而且写起来也繁琐。在 JUnit 4 中，我们现在可以编写抛出异常的代码，并使用注释来声明该异常是预期的：

   @Test(expected = BusinessException.class)
public void testExecuteNameEmpty() throws Exception {
BookList bListAction = new BookList();
bListAction.setName("");
bListAction.execute();
}

附被测试代码(如果输入name为empty，则抛出BusinessException，若name不为"liming"，则抛出MessageException异常): 

    @Override
public String execute() throws Exception {
if (StringUtils.isEmpty(name)) {
throw new BusinessException("~", "name cant't empty.");
}
if (!StringUtils.equals("liming", name.trim())) {
throw new MessageException(name + " have no limits.");
}
Map ret = serviceCall.call(JMockService.queryDtlInfo, null);
orderId = (String) ret.get("OrderId");
dataList = (List) ret.get("Data");
return SUCCESS;
}

参数化测试

为了保证单元测试的严谨性，我们经常要模拟很多种输入参数，来确定我们的功能代码是可以正常工作的，为此我们编写大量的单元测试方法。可是这些测试方法都是大同小异：代码结构都是相同的，不同的仅仅是测试数据和期望输出值。
JUnit4 的参数化测试方法给我们提供了更好的方法，将测试方法中相同的代码结构提取出来，提高代码的重用度，减少复制粘贴代码的痛苦。
例如下面的功能代码(格式化字符串，将驼峰规则的字符串以"_"分隔)：

public class WordDealUtil {
public static String wordFormat4DB(String name) {
if (name == null) {
return null;
}
Pattern p = Pattern.compile("[A-Z]");
Matcher m = p.matcher(name);
StringBuffer sb = new StringBuffer();
while (m.find()) {
if (m.start() != 0) {
m.appendReplacement(sb, ("_" + m.group()).toLowerCase());
}
}
return m.appendTail(sb).toString().toLowerCase();
}
}

没有使用参数化的测试用例代码： 

public class WordDealUtilTest {
/**
* 测试 null 时的处理情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBNull() {
String target = null;
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertNull(result);
}
/**
* 测试空字符串的处理情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBEmpty() {
String target = "";
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertEquals("", result);
}
/**
* 测试当首字母大写时的情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBegin() {
String target = "EmployeeInfo";
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertEquals("employee_info", result);
}
/**
* 测试当尾字母为大写时的情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBEnd() {
String target = "employeeInfoA";
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertEquals("employee_info_a", result);
}
/**
* 测试多个相连字母大写时的情况
*/
@Test
public void wordFormat4DBTogether() {
String target = "employeeAInfo";
String result = WordDealUtil.wordFormat4DB(target);
assertEquals("employee_a_info", result);
}
}

看以上测试用例代码，结构相似，只是输入值与期望输出不同而已，但我们要拷贝很多代码。
使用参数化的测试用例代码：

@SuppressWarnings("unchecked")
@RunWith(Parameterized.class)
public class WordDealUtilTestWithParam {
private String expected;
private String target;
@Parameters
public static Collection words() {
return Arrays.asList(new Object[][] {
{ "employee_info", "employeeInfo" },  // 测试一般的处理情况
{ null, null },                         // 测试 null 时的处理情况
{ "", "" },                             // 测试空字符串时的处理情况
{ "employee_info", "EmployeeInfo" },    // 测试当首字母大写时的情况
{ "employee_info_a", "employeeInfoA" }, // 测试当尾字母为大写时的情况
{ "employee_a_info", "employeeAInfo" }  // 测试多个相连字母大写时的情况
});
}
/**
* 参数化测试必须的构造函数
* @param expected     期望的测试结果，对应参数集中的第一个参数
* @param target     测试数据，对应参数集中的第二个参数
*/
public WordDealUtilTestWithParam(String expected, String target) {
this.expected = expected;
this.target = target;
}
/**
* 测试将 Java 对象名称到数据库名称的转换
*/
@Test
public void wordFormat4DB() {
Assert.assertEquals(expected, WordDealUtil.wordFormat4DB(target));
}
}

很明显，代码简单且很清晰了。在静态方法 words 中，我们使用二维数组来构建测试所需要的参数列表，其中每个数组中的元素的放置顺序并没有什么要求，只要和构造函数中的顺序保持一致就可以了。现在如果再增加一种测试情况，只需要在静态方法 words 中添加相应的数组即可，不再需要复制粘贴出一个新的方法出来了。
这种参数化的测试用例写法，很适用于一些共用的功能方法。