还在通过注释代码来进行功能测试?那你需要看看这份 Junit 单元测试指南


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何为测试

在计算机领域中,所谓测试,描述的是一种用来鉴定软件正确性、完整性和质量的过程。而软件测试又一般可以分为黑盒测试和白盒测试,两者的相关定义如下。

黑盒测试

黑盒测试(black-box testing),也称黑箱测试,是软件测试方法,测试应用程序的功能,而不是其内部结构或运作。测试者不需具备应用程序的代码、内部结构和编程语言的专门知识。测试者只需知道什么是系统应该做的事,即当键入一个特定的输入,可得到一定的输出。测试案例是依应用系统应该做的功能,照规范、规格或要求等设计。测试者选择有效输入和无效输入来验证是否正确的输出。

黑盒测试方法可适合大部分的软件测试,例如集成测试(integration testing)以及系统测试(system testing)。

白盒测试

白盒测试(white-box testing),又称透明盒测试 glass box testing、结构测试 structural testing 等)是一个测试软件的方法,测试应用程序的内部结构或运作,而不是测试应用程序的功能(即黑盒测试)。在白盒测试时,以编程语言的角度来设计测试案例。测试者输入资料验证资料流在程序中的流动路径,并确定适当的输出,类似测试电路中的节点。

白盒测试可以应用于单元测试(unit testing)、集成测试(integration testing)和系统的软件测试流程,可测试在集成过程中每一单元之间的路径,或者主系统跟子系统中的测试。尽管这种测试的方法可以发现许多的错误或问题,它可能无法检测未使用部分的规范。

介绍一下黑白盒测试,主要是为了大家有一个概念,明白两者之间的区别,关于更多测试的内容,这里就不展开讲了,毕竟我们的重点是 JUnit。

JUnit 简介

什么是 JUnit

官网:https://junit.org/

JUnit 是一个编写可重复测试的简单框架,是单元测试框架 xUnit 的一个实例,属于白盒测试。

针对 Java 语言而言,程序中最小的功能单元是方法,因此,对 Java 程序进行单元测试就是针对单个 Java 方法的测试。

在我们简单的小程序中,平常测试使用的方法是在主类中创建对象,然后调用对应方法。但是这样一来存在两个缺点:

  1. 不能将测试代码和业务代码分离;
  2. 未打印出测试结果和期望结果;

因此此时我们就需要一种新的测试框架来帮助我们编写测试,而 JUnit 则是专门针对 Java 而设计的一种标准单元测试框架。作为一个 Java 开发者,学习 JUnit 来进行测试是必备技能。

如何安装 JUnit

  • 本地安装

对于这种方法,我们只需要去下载 JUnit 最新的包,当前有 Junit4 和 Junit5 两个版本,可以根据自己的需要进行选择然后导入我们 IDE 的依赖文件即可,依赖文件下载地址如下:

JUnit4:https://github.com/junit-team/junit4/releases/

JUnit5:https://github.com/junit-team/junit5/releases/

以 IDEA 为例,依次打开 File -> Project Structure -> Project Settings -> Modules -> Dependencies -> 点击 + -> Library... -> Java,最后找到下载的 JUnit 文件即可;

  • Maven 安装

当使用 Maven 之后,我们就能十分简单地安装 JUnit 了,只需要在项目的 pom.xml 配置文件中导入依赖即可;

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.13</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

使用 Junit 进行单元测试

首先我们需要有一个主类,然后基于改类来进行测试,这里我们以简单的运算器为例;

创建一个简易计算机类 Calc,然后包括加法 add 和减法 sub 两个方法;

package com.cunyu;

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Calc
 * @date : 2021/3/30 10:04
 * @description : 简易计算器
 */

public class Calc {
    /**
     * @param num1 加数
     * @param num2 加数
     * @return 两数之和
     * @description 加法
     * @date 2021/3/30 10:04
     * @author cunyu
     * @version 1.0
     */
    public int add(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
    }

    /**
     * @param num1 减数
     * @param num2 被减数
     * @return 两数之差
     * @description 两数之差
     * @date 2021/3/30 10:11
     * @author cunyu
     * @version 1.0
     */
    public int sub(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

定义好上述主类之后,我们来进行测试,测试步骤如下;

  1. 定义测试类

定义测试类时,我们推荐定义类名时就是 主类Test 的形式,比如我们上面的类为 Calc,我们要对其进行测试,则测试类的类名为 CalcTest

package com.cunyu;

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : CalcTest
 * @date : 2021/3/30 10:15
 * @description : 简易计算器测试
 */

public class CalcTest {
}
  1. 定义测试方法

测试类定义好之后,我们就可以定义测试方法了,而定义测试方法时,我们也有几点建议;

  • 测试方法名是在主类方法名前加上 test,比如我们上边的方法为 add,则我们对应的测试方法名为 testAdd
  • 针对测试方法的返回值,因为我们只需要在方法内给出结果即可,不用再供其他人调用,所以建议返回值设置为 void
  • 针对测试方法的参数列表,由于我们主要还是针对传统建类调用方法测试的方法,所以此时最好是保持参数列表为空;
package com.cunyu;

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : CalcTest
 * @date : 2021/3/30 10:15
 * @description : 简易计算器测试
 */

public class CalcTest {

    @Test
    public void testAdd(){
        Calc calc = new Calc();
        int result = calc.add(1,5);
        Assert.assertEquals(6,result);
    }
}

其中,@Test 为注解,用来注释一个普通的方法为一条测试用例。assertEquals 方法用于断言两个值是否相等。

如果测试成功,则在 IDE 中会出现如下提示。

一般来讲,测试成功一般是绿色,而测试失败则是红色。

  • 测试成功的界面

  • 测试失败的界面

总结起来,我们针对一个方法的具体测试的步骤如下:

  1. 首先是创建被测试类的对象;
  2. 然后调用被测试的方法;
  3. 最后加入断言,判断调用方法得到结果和实际的结果之间是否相同;

JUnit 常用注解

由于现在主要用到的有 Junit4 和 Junit5 两个版本,而两者之间也是存在一些区别的,所以在这里给出两者中常用注解的一些差异。

下表中,给出了 Junit4 和 Junit5 中所共有功能的对应注解:

Junit4 注解 Junit5 注解 说明
@Test @Test 标识一条测试用例
@Ignore @Disable 忽略的测试用例
@Before @BeforeEach 每一个测试方法之前运行
@After @AfterEach 每一个测试方法之后运行
@BefreClass @BeforeAll 所有测试开始之前运行
@AfterClass @AfterAll 所有测试结果之后运行
@Category @Tag 标记和过滤

而相对于 Junit4,Junit5 也有做出升级,其特有的一些注解如下:

注解 说明
@TestFactory 测试工厂进行动态测试
@Nested 嵌套测试
@ExtendWith 注册自定义扩展

常用断言方法

而在测试中,我们经常用到断言方法。这些断言方法都来自于由继承了 java.lang.ObjectAssert 类,用于提供编写测试。

方法 说明
void assertArrayEquals([String message],expected array, result array) 断言预期数组和结果数组相等
void assertEquals([String message],expected value, actual value) 断言两个值是否相等。类似于字符串比较使用的 equals() 方法
void assertNotEquals(String message], first, second) 查看两个对象是否不相等
void assertNull(String message], object) 查看对象是否为空
void assertNotNull(String message], object) 查看对象是否不为空
void assertSame(String message], expected, actual) 查看两个对象的引用是否相等。类似于使用 == 比较两个对象
void assertNotSame(String message], unexpected, actual) 查看两个对象的引用是否不相等。类似于使用 != 比较两个对象
void assertTrue(String message], boolean condition) 查看运行结果是否为 true
void assertFalse([String message], boolean condition) 查看运行结果是否为 false
void assertThat([String message], actual, matcher) 查看实际值是否满足指定的条件
fail() 让测试失败
package com.cunyu;

import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

public class CalcTest {

    @Test
    public void test() {
        String obj1 = "村雨遥";
        String obj2 = "村雨遥";
        String obj3 = "1943";
        String obj4 = "1943";
        String obj5 = null;
        int var1 = 1;
        int var2 = 2;
        int[] arithmetic1 = {1, 2, 3};
        int[] arithmetic2 = {1, 2, 3};

        assertEquals(obj1, obj2);

        assertSame(obj3, obj4);

        assertNotSame(obj2, obj4);

        assertNotNull(obj1);

        assertNull(obj5);

        assertTrue(var1 == var2);

        assertArrayEquals(arithmetic1, arithmetic2);
    }
}

总结

好了,以上就是有关单元测试 Junit 的简单使用指南了。虽说大家现在还是有很多人在使用 Junit4,但如果你之前并未接触过 Junit,个人建议那就直接学习 Junit5 吧。当然了,Junit4 了解也是很有必要的,毕竟技多不压身,多一份技能少求人嘛。

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文章作者: 村雨遥
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