java單元測試（使用junit）

標籤：

JUnit是由 Erich Gamma 和 Kent Beck 編寫的一個迴歸測試架構（regression testing framework）,供Java開發人員編寫單元測試之用。

1、概述
　　Junit測試是程式員測試，即所謂白盒測試，因為程式員知道被測試的軟體如何（How）完成功能和完成什麼樣（What）的功能。
　　Junit本質上是一套架構，即開發人員制定了一套條條框框，遵循這此條條框框要求編寫測試代碼，如繼承某個類，實現某個介面，就可以用Junit進行自動化的測試了。
　　由於Junit相對獨立於所編寫的代碼，可以測試代碼的編寫可以先於實現代碼的編寫，XP 中推崇的 test first design的實現有了現成的手段：用Junit寫測試代碼，寫實現代碼，運行測試，測試失敗，修改實現代碼，再運行測試，直到測試成功。以後對代碼的修改和最佳化，運行測試成功，則修改成功。
　　Java 下的 team 開發，採用 cvs(版本控制) + ant(專案管理) + junit(整合測試) 的模式時，通過對ant的配置，可以很簡單地實現測試自動化。

　　對不同性質的被測對象，如Class，Jsp，Servlet，Ejb等，Junit有不同的提示，以後慢慢地分別講敘。以下以Class測試為例講解，除非特殊說明。

2、下載安裝


去Junit首頁下載最新版本3.8.1程式包junit-3.8.1.zip

用winzip或unzip將junit-3.8.1.zip解壓縮到某一目錄名為$JUNITHOME

將junit.jar和$JUNITHOME/junit加入到CLASSPATH中，加入後者只因為測試常式在那個目錄下。

注意不要將junit.jar放在jdk的extension目錄下

運行命令,結果如右圖。
java junit.swingui.TestRunner junit.samples.AllTests

3、Junit架構
　　下面以Money這個類為例進行說明。

public class Money {
private int fAmount;//餘額
private String fCurrency;//貨幣類型

public Money(int amount, String currency) {
fAmount= amount;
fCurrency= currency;
}

public int amount() {
return fAmount;
}

public String currency() {
return fCurrency;
}

public Money add(Money m) {//加錢
return new Money(amount()+m.amount(), currency());
}

public boolean equals(Object anObject) {//判斷錢數是否相等
if (anObject instanceof Money) {
Money aMoney= (Money)anObject;
return aMoney.currency().equals(currency())
&& amount() == aMoney.amount();
}
return false;
}
}


　　Junit本身是圍繞著兩個設計模式來設計的：命令模式和整合模式.

命令模式
　　利用TestCase定義一個子類，在這個子類中產生一個被測試的對象，編寫代碼檢測某個方法被調用後對象的狀態與預期的狀態是否一致，進而斷言程式碼有沒有bug。
　　當這個子類要測試不只一個方法的實現代碼時，可以先建立測試基礎，讓這些測試在同一個基礎上運行，一方面可以減少每個測試的初始化，而且可以測試這些不同方法之間的聯絡。
　　例如，我們要測試Money的Add方法，可以如下:
public class MoneyTest extends TestCase { //TestCase的子類
public void testAdd() { //把測試代碼放在testAdd中
Money m12CHF= new Money(12, "CHF"); //本行和下一行進行一些初始化
Money m14CHF= new Money(14, "CHF");
Money expected= new Money(26, "CHF");//預期的結果
Money result= m12CHF.add(m14CHF); //運行被測試的方法
Assert.assertTrue(expected.equals(result)); //判斷運行結果是否與預期的相同
}
}

　　如果測試一下equals方法，用類似的代碼，如下：
public class MoneyTest extends TestCase { //TestCase的子類
public void testEquals() { //把測試代碼放在testEquals中
Money m12CHF= new Money(12, "CHF"); //本行和下一行進行一些初始化
Money m14CHF= new Money(14, "CHF");

Assert.assertTrue(!m12CHF.equals(null));//進行不同情況的測試
Assert.assertEquals(m12CHF, m12CHF);
Assert.assertEquals(m12CHF, new Money(12, "CHF")); // (1)
Assert.assertTrue(!m12CHF.equals(m14CHF));
}
}


　　當要同時進行測試Add和equals方法時，可以將它們的各自的初始化工作，合并到一起進行，形成測試基礎,用setUp初始化，用tearDown清除。如下：
public class MoneyTest extends TestCase {//TestCase的子類
private Money f12CHF;//提取公用的對象
private Money f14CHF;

protected void setUp() {//初始化公用對象
f12CHF= new Money(12, "CHF");
f14CHF= new Money(14, "CHF");
}
public void testEquals() {//測試equals方法的正確性
Assert.assertTrue(!f12CHF.equals(null));
Assert.assertEquals(f12CHF, f12CHF);
Assert.assertEquals(f12CHF, new Money(12, "CHF"));
Assert.assertTrue(!f12CHF.equals(f14CHF));
}

public void testSimpleAdd() {//測試add方法的正確性
Money expected= new Money(26, "CHF");
Money result= f12CHF.add(f14CHF);
Assert.assertTrue(expected.equals(result));
}
}


　　將以上三個中的任一個TestCase子類代碼儲存到名為MoneyTest.java的檔案裡，並在檔案首行增加
import junit.framework.*;
，都是可以啟動並執行。關於Junit啟動並執行問題很有意思，下面單獨說明。
　　上面為解釋概念“測試基礎(fixture)”，引入了兩個對兩個方法的測試。命令模式與整合模式的本質區別是，前者一次只運行一個測試。

整合模式
　　利用TestSuite可以將一個TestCase子類中所有test***()方法包含進來一起運行，還可將TestSuite子類也包含進來，從而行成了一種等級關係。可以把TestSuite視為一個容器，可以盛放TestCase中的test***()方法，它自己也可以嵌套。這種體系架構，非常類似於現實中程式一步步開發一步步整合的現況。
　　對上面的例子，有代碼如下：
public class MoneyTest extends TestCase {//TestCase的子類
....
public static Test suite() {//靜態Test
TestSuite suite= new TestSuite();//產生一個TestSuite
suite.addTest(new MoneyTest("testEquals")); //加入測試方法
suite.addTest(new MoneyTest("testSimpleAdd"));
return suite;
}
}

　　從Junit2.0開始，有列簡捷的方法:
public class MoneyTest extends TestCase {//TestCase的子類
....
public static Test suite() {靜態Test
return new TestSuite(MoneyTest.class); //以類為參數
}
}

　　TestSuite見嵌套的例子，在後面應用案例中有。
　　

4、測試代碼的運行
　　先說最常用的整合模式。
　　測試代碼寫好以後，可以相應的類中寫main方法，用java命令直接運行；也可以不寫main方法，用Junit提供的運行器運行。Junit提供了textui,awtui和swingui三種運行器。
　　以前面第2步中的AllTests運行為例，可有四種：

java junit.textui.TestRunner junit.samples.AllTests
java junit.awtui.TestRunner junit.samples.AllTests
java junit.swingui.TestRunner junit.samples.AllTests
java junit.samples.AllTests

　　main方法中一般也都是簡單地用Runner調用suite()，當沒有main時，TestRunner自己以啟動並執行類為參數產生了一個TestSuite.
　　
　　對於命令模式的運行，有兩種方法。

靜態方法

TestCase test= new MoneyTest("simple add") {
public void runTest() {
testSimpleAdd();
}
};


動態方法

TestCase test= new MoneyTest("testSimpleAdd");

　　我試了一下，好象有問題，哪位朋友成功了，請指點我一下。確實可以。

import junit.framework.*;

public class MoneyTest extends TestCase {//TestCase的子類
private Money f12CHF;//提取公用的對象
private Money f14CHF;
public MoneyTest(String name){
super(name);
}
protected void setUp() {//初始化公用對象
f12CHF= new Money(12, "CHF");
f14CHF= new Money(14, "CHF");
}
public void testEquals() {//測試equals方法的正確性
Assert.assertTrue(!f12CHF.equals(null));
Assert.assertEquals(f12CHF, f12CHF);
Assert.assertEquals(f12CHF, new Money(12, "CHF"));
Assert.assertTrue(!f12CHF.equals(f14CHF));
}

public void testAdd() {//測試add方法的正確性
Money expected= new Money(26, "CHF");
Money result= f12CHF.add(f14CHF);
Assert.assertTrue(expected.equals(result));
}
// public static void main(String[] args) {
// TestCase test=new MoneyTest("simple add") {
// public void runTest() {
// testAdd();
// }
// };
// junit.textui.TestRunner.run(test);
// }
public static void main(String[] args) {
TestCase test=new MoneyTest("testAdd");
junit.textui.TestRunner.run(test);
}
}


再給一個靜態方法用整合測試的例子：
public static Test suite() {
TestSuite suite= new TestSuite();
suite.addTest(
new testCar("getWheels") {
protected void runTest() { testGetWheels(); }
}
);

suite.addTest(
new testCar("getSeats") {
protected void runTest() { testGetSeats(); }
}
);
return suite;
}


5、應用案例


Junit Primer常式，運行如下：
java com.hedong.JunitLearning.Primer.ShoppingCartTest


Ant+Junit+Mailto實現自動編譯、調試並發送結果的build.xml

JUnit實施,寫得很棒，理解也深刻。常式運行如下：
java com.hedong.JunitLearning.car.testCarNoJunit
java junit.swingui.TestRunner com.hedong.JunitLearning.car.testCar


Junit與log4j結合，阿菜的常式運行：
cd acai
ant junit











6、一些問題
　　有人在實踐基礎上總結出一些非常有價值的提示，我沒有經過一一“測試”，暫列在此。

不要用TestCase的建構函式初始化Fixture，而要用setUp()和tearDown()方法。

不要依賴或假定測試回合的順序，因為JUnit利用Vector儲存測試方法。所以不同的平台會按不同的順序從Vector中取出測試方法。不知3.8中是不是還是如此，不過它提供的例子有一個是指定用VectorSuite的，如果不指定呢？

避免編寫有副作用的TestCase。例如：如果隨後的測試依賴於某些特定的交易資料，就不要提交交易資料。簡單的復原就可以了。

當繼承一個測試類別時，記得調用父類的setUp()和tearDown()方法。

將測試代碼和工作代碼放在一起，一邊同步編譯和更新。（使用Ant中有支援junit的task.）

測試類別和測試方法應該有一致的命名方案。如在工作類名前加上test從而形成測試類別名。

確保測試與時間無關，不要依賴使用到期的資料進行測試。導致在隨後的維護過程中很難重現測試。

如果你編寫的軟體面向國際市場，編寫測試時要考慮國際化的因素。不要僅用母語的Locale進行測試。

儘可能地利用JUnit提供地assert/fail方法以及異常處理的方法，可以使代碼更為簡潔。

測試要儘可能地小，執行速度快。

把測試程式建立在與被測對象相同的包中

在你的原始代碼目錄中避免測試碼出現，可在一個源碼鏡像目錄中放測試碼

在自己的應用程式套件組合中包含一個TestSuite測試類別





7、相關資源下載
以下jar包，我只是做了打包、編譯和調試的工作，供下載學習之用，相關的權利屬於原作者。

可運行常式.jar

Build.xml

阿菜的常式

Junit API 漢譯(pdf)


8、未完成的任務


httpunit

cactus

將Junit用連結池測試

java單元測試（使用junit）