Java程式的單元測試－介紹

作者：Keld H. Hansen            翻譯：CManLH                原文地址

　　一、介紹
　　二、進入junit的天堂
　　三、Round類  
　　四、分析並擷取測試案例

　　測試是件非常容易犯困的工作。測試他人寫的程式時，感覺更加誇張。如果你同樣為一名開發人員，那可能就升級為一種煎熬。作為開發人員，我們天生熱衷於創造。但轉念想想，為什麼不自己創造一個程式來測試其它程式甚至其本身呢？誕生於自動化測試後的這種思想，正是本文主題所在。

　　自動化單元測試（一般來說，一個類為一個單元）其實並不是件新鮮事。多年前我們應用於大型主機的一些測試方法，站在自動化單元測試的角度，它們依然有效。自動化單元測試與隨機測試有著以下的不同：
　　一、使得在程式修改後,只對進行修改的部分重新測試的工作（常被稱為“迴歸測試”），變得非常容易。
　　二、擁有一個強大的測試構架，當你編譯代碼或者布署應用時，能自動進行實際有效測試。

　　正確的使用單元測試，可以協助我們提高編寫程式的效率，同時提升代碼的品質。只有當確信單元測試是程式編寫過程中重要的環節，才會被促使去設計經得起測試的代碼。實際上，將注意力集中在介面與類所要實現的行為上，先編寫測試代碼，然後才編寫程式碼，已經成為當今的趨勢。不過，本文皆在簡單地展示單元測試，所以被用來測試的代碼實際是已經存在的。

高爾夫運動
　　想以生活中的一個小例子來描述自動化測試的整個過程。所以，讓我們打會兒高爾夫吧！案例為：我們需要編寫一個程式來記錄一場高爾夫的分數。聰明過人的你，很快知道需要以下兩個類：
　　1、球場(Course)－有以下屬性：球場名稱；每個洞的標準杆數
　　2、一場球(Round)（每一位球手的得分）－有以下屬性：球手的名稱（球手其實可以作為一個對象，但為了簡單，故沒有那樣做）；球場；各個洞的杆數

　　我們一定都想清楚地知道球場上每一位球手的表現，那麼定義一個分數：高於或者低於標準杆的杆數值。因此，如果最初兩個洞標準杆為4和5,而實際球手用了4杆和6杆，則分數為“1”(即高於標準杆1杆）。

球場類
　　球場名稱和標準杆數分別用String和一個int數組來實現。除了setter-和getter-方法外，還需要一個方法來得到每一個洞所對應的標準杆數。我們就將它聲明為“parUpTohole(int n)”。以下是我給出的類代碼：

package hansen.playground;

import java.util.*;

public class Cource ...{
    private String name; // name of cource
    private int[] par; // the par for each hole
    
    /**//*
    * Set the name of the course
    */
    public void setName(String name) ...{
        this.name = name;
    }
    
    /**//*
    * Set the par for the cource
    */
    public void setPar(int[] par) ...{
        this.par = par;
    }
    
    /**//*
    * Get the number of holes for the course
    */
    public int getNumberOfHoles() ...{
        return par.length;
    }
    
    /**//*
    * Return the par for a given hole
    */
    public int parForHole(int hole) ...{
        return par[hole-1];
    }
    
    /**//*
    * Return the par from hole 1 and up to a given hole
    */
    public int parUpToHole(int hole) ...{
        int sum = 0;
        for ( int i = 0; i < hole; i++ ) ...{
            sum += par[i];
        }
        return sum;
    }

　　出於簡單，沒有在樣本中引入方法調用錯誤檢查（即在調用“getNumberOfHoles”方法前必須先調用“setPar”）。

對Course類的測試
　　通過調用Course類的方法，可以編寫程式測試“parUpToHoles”方法是否能夠得到預定的結果。我們假定球場為英格蘭美麗、著名的“St. Andrews”：

Course c = new Course();
c.setName("St. Andrews");
int[] par = ...{4,4,4,4,5,4,4,3,4,4,3,4,4,5,4,4,4,4};
c.setPar(par);

　　第1洞與第2洞標準杆之和顯然為4+4=8,所以可以編寫下面這樣的代碼進行測試：

if ( c.parUpToHole(2) != 8 ) ...{
    System.out.println("*** Error in Course.parUpToHole: par for 2 holes not 8");
}

　　如果運行上面的代碼獲得一個錯誤資訊的話，那我們就有一個bug需要修複了。如果她只是默默地運行，哈哈，那就一切正常。

　　你可以寫一段代碼用來測試這18個洞，但大多數程式員知道只需要測試邊界值，即0個和18個洞，以及中間幾個值就可以達到要求。例如：

if ( c.parUpToHole(0) != 0 ) ...{
    System.out.println("*** Error in Course.parUpToHole: par for 0 holes not 0");
}

if ( c.parUpToHole(2) != 8 ) ...{
    System.out.println("*** Error in Course.parUpToHole: par for 2 holes not 8");
}

if ( c.parUpToHole(8) != 72 ) ...{
    System.out.println("*** Error in Course.parUpToHole: par for 8 holes not 72");
}

　　上面的代碼，比較了一些值，然後根據比較的結果進行相應的處理，儘管實際有效，卻缺乏代碼的藝術性。通過這個程式，可以對"parUpToHole"進行單元測試，運行後，我們將讚賞地肯定這個方法是如預定的那樣工作。

　　其實，我們可以做得更加漂亮……