用JUnit框架实现Java单元测试

http://tech.it168.com/j/2007-08-27/200708271737659.shtml

单元测试是整个测试过程中最基本的部分，要求程序员尽早发现问题并控制问题。此外，如果集成测试有问题，它们可以帮助诊断。这为在软件开发过程中建立高效的事件反应机制奠定了坚实的基础。 　Junit为Java程序开发者实现单元测试提供了一个框架，使Java单元测试更加标准化和有效，更有利于测试的集成。 　Junit的内部结构 　Junit的软件结构 　JUnit 有七个包，核心包是junitt.framework 和junit.runner。Framework包负责整个测试对象的结构，Runner负责测试驱动。　Junit的类结构 　Junit有四个重要类别：TestSuite、TestCase、TestResult、TestRunner。前三类属于Framework包，后一类在不同的环境下是不同的。这里使用文本测试环境，所以使用 junit.textui.TestRunner。各类职责如下： 　　1.TestResult，负责收集Testcase执行的结果，将结果分为客户可预测的Failure和未预测的Eror两类。同时负责将测试结果转发给TestListener(该接口由TestRunner继承)； 　　2.TestRunner，负责跟踪整个测试过程的客户对象调用起点。可显示返回的测试结果，并报告测试进度。 　　3.TestSuite， 负责所有Testcase的包装和操作。 　　4.TestCase， 客户测试类要继承的类，负责对客户类进行初始化，并调用测试方法。 　还有两个重要的接口:Test和TestListener。 　　1.Test, 包括两种方法：run() 和countestcases()，它是对测试动作特征的提取。 　　2.TestListener， 包括四种方法：addError()、addFailure()、startTest()和endtest()是提取测试结果的处理和测试驱动过程的动作特征。 　以下两种类图(篇幅有限，只显示主要部分)很好地阐明了类之间的关系，以及junit的设计目标(如图1所示)。Composite模式用于测试案例类别。这样，客户的测试对象就变成了“部分-整体”的层次结构。客户代码只需要继承Testcase，就可以轻松地与其他现有对象结合使用，使单元测试的集成更加方便。

图1 测试结构图

图2是测试跟踪类图。图2左侧TestSuite包含测试对象集，右侧包含测试结果集。如何处理结果，包含哪些测试对象，并没有立即得出结论，而是尽量延迟到具体实现。例如，实现接口Testlistener的Junit包含：junit.awtui.TestRunner、junit.swingui. TestRunner、junit.ui.testrunner等，甚至客户用自己的类别实现testlistener，从而达到多样化的目的。

图2 测试跟踪图

从以上两个类图中，我们可以了解Junit对单元测试的基本思路，这个框架的核心是结果集和案例集。

Junit的实现过程 　使用Junit的典型方法是继承Testcase类别，然后重载它的一些重要方法：setUp()、teardown()、runTest()(这些都是可选的)，最后将这些客户对象组装成TestSuite对象，交由 junit.textui.TestRunner.run (案例集) 驱动。下面分析案例集是如何运作的。以下分析案例集是如何运作的。 　图3基本阐述了JUnit的测试过程架构。本图将从不同的角度进行详细分析。

图3 测试序列图

首先，分析对象的创建。客户类负责创建Suite和atestruner。请注意，类Testruner含有静态函数runn(Test),它创建自己，然后调用dorun()。该函数通常被客户调用，代码如下:

static                 public                 void         run(Test suite){　　　TestRunner aTestRunner        =                 new         TestRunner();        //        新建测试驱动                　　　aTestRunner.doRun(suite,         false        );        //        测试驱动运行测试集                }

Suite对象负责创建许多测试案例，并将其包容到自己身上。客户测试案例继承Testcase，它将类别传递给Suite对象，而不是对象。Suite对象负责分析这些类别，提取结构函数和待测试方法。以待测试方法为单位构建测试案例的fname是待测试方法的名称。ATestrunner创建了测试结果集。这似乎与之前描述的类图有些矛盾。在那里，一个测试集可以包含许多不同的测试驱动器。似乎首先创建结果集是理想的。显然，这里只使用一种方法来处理测试结果，所以这样做也是可行的。 　其次，从测试动作的实施来分析，测试真的是从suite上进行的.run(result) 开始的。其代码如下：

public                 void         run(TestResult result){　　        //        所有测试案例都是从案例集中获得的，分别执行                　　         for         (Enumeration e        =         tests(); e.hasMoreElements(); )　　 {　　　        if         (result.shouldStop() )　　　        break        ;　　　Test test        =         (Test)e.nextElement();　　　runTest(test, result);　　 }}

一旦测试案例开始实施，首先使用回调策略将自己交给Result。测试这样做的每一步，测试驱动程序atest Runner可以跟踪处理。这实际上建立了一个巨大的监控系统，可以随时对发生的事件给予不同程度的关注。 　本文对涉及的动作行为的设计模式进行了分析： 　1. Template Method (模板法)类行为模式，其本质是首先建立方法的骨架，并尽可能地将方法的具体实现推回。TestCase.runBare()采用这种模式，客户可以重载三种方法，从而提高测试的可伸缩性。

public                 void         runBare() throws Throwable{　　 setUp();　　         try         {runTest();}　　         finally         {tearDown();}}

ExceptionJunit的抛出机制 　Junit的异常层次分为三层：1.Failure,Assert方法可以检测到客户预测的测试失败；2. Error，事故造成的客户测试；3.Systemerror, Junit线程死亡级异常，这种情况通常很少发生。在Testresult类RunProtected()中，Junit的这三种异常得到了很好的体现。Test的执行方法用Protectable接口包装在这里。事实上，protectable接口.testttect执行是test.runBare()。

public                 void         runProtected(final Test test, Protectable p){　　         try         {p.protect();}　　         catch         (AssertionFailedError e)　　　 {addFailure(test, e);}　　         catch         (ThreadDeath e)　　 {rethrow e;}　　         catch         (Throwable e)　　 {addError(test, e);}}

首先检查代码是否为Assertion FailedError，然后判断Threaddeath是否严重。为了保证线程的真实死亡，这种异常必须是Rethrow。如果没有，说明是意外。 　前两种异常保存在测试结果中，直到整个测试完成，并依次打印供客户参考。 实施JUnit的几点建议 　从以上分析中，我们可以了解Junit的结构和流程，但在实际应用Junit时，有几点建议需要说明，如下： 　1. 客户可以重载runtest()，其缺点是调用方法称为fname的测试方法。如果客户不使用TestSuite加载TestCase，他们尤其需要重新加载。当然，这种方法不同意使用，不利于集成。另外，setUp()和teardown()的功能似乎与结构函数相似，但如果测试案例之间存在类继承关系，使用结构函数初始化一些参数会导致数据混乱，不利于判断测试结果的有效性。 　2. 待测函数的调用顺序不确定，所采用的数据结构为Vector()。若需要顺序关系，可将其组合在一起，然后采用相同的测试方法。 　3. 为了使测试结果清晰，程序中最好不要有打印输出，或者程序的打印输出和Junit测试的打印输出不要使用相同的数据源System.out。其实这是两种测试习惯，直接打印输出比较传统，从测试动机上考虑也比较随意，结果需要人工观察。若直接打印输出较多，观察者可能无法获得令人满意的结果。 　　另外，如何扩展这个测试框架？ junit.extensions包给出了一些提示。我们可以使用junitt.extensions. Activetest在不同的线程中运行测试实例。 Decorator模式可用于为测试案例添加新功能，请参考junitor.extensions.Testdecorator及其子类junitor.extensions.TestSetup、junit.extensions.RepeatedTest。这些只提供了一些拓宽思路，涉及到具体的测试目标，需要进一步挖掘。

＝==========

http://tech.it168.com/j/2007-08-29/200708291342456.shtml

1、相关概念 Ø JUnit：Java测试框架开发源代码，用于编写和操作可重复测试。它是单元测试框架系统xunit(java语言)的一个实例。主要用于白盒试验和回归试验。 Ø 白盒测试：将测试对象视为一个打开的盒子，程序内部的逻辑结构和其它信息对测试人员进行测试 工作人员是公开的。 Ø 回归测试：自动测试工具对软件或环境修复或更正后的重新测试特别有用。 Ø 单元测试：测试一个功能或代码块，以测试最小粒度。一般由程序员来做，因为它需要知道内部程序设计和编码的细节。2、 单元测试 2.1、单元测试的好处 Ø 提高开发速度，以自动化的方式进行测试，提高测试代码的执行效率。 Ø 为了提高软件代码的质量，它使用小版本发布到集成，方便人员消除错误。同时，引入重构概念，使代码更加清洁和灵活。 Ø 提高系统的可靠性，这是一种回归测试。在修复或更正后支持“重新测试”，以确保代码的正确性。 2.2、单元测试的目标对象 Ø 面向过程的软件开发针对过程。 Ø 针对对象的软件开发。 Ø 可进行类别测试、功能测试、接口测试(最常用于测试类别的方法)。 2.3、单元测试工具和框架 目前最流行的单元测试工具是XUnit系列框架，根据不同的语言，常用的单元测试工具分为JUnit。（java），CppUnit（C++），DUnit （Delphi ），NUnit（.net），PhpUnit（Php ）等等。 单元测试框架的第一个和最突出的应用是Erich Gamma (设计模式的作者)和Kent Beck（XP（Extreme Programming）的创始人 ）JUnit提供开放源代码。 3、Junit介绍 3.1、Junit和Junit测试编写原则的好处 使用JUnit的好处： Ø 测试代码可以与产品代码分开。 Ø 对于某一类的测试代码，可以通过较少的变化应用于另一类的测试。 Ø Junit与Ant的结合可以实现增量开发，易于集成到测试人员的构建过程中。 Ø Junit是一个可以进行二次开发的公开源代码。 Ø JUnit可以很容易地扩展。 Junit测试编写原则： Ø 简化测试的编写，包括测试框架的学习和实际测试单元的编写。 Ø 保持测试单元的持久性。 Ø 相关测试可以用现有的测试来编写。 3.2、Junit的特点 Ø 用断言法判断期望值与实际值的差异，并返回Boolean值。 Ø 使用共同的初始变量或实例来测试驱动设备。 Ø 测试包结构易于组织和集成运行。 Ø 支持图形交互模式和文本交互模式。 3.3 由JUnit框架组成 Ø 测试目标的方法和过程集合可称为测试用例(TestCase)。 Ø 测试用例的集合可容纳多个测试用例(TestCase)，称之为测试包(TestSuite)。 Ø 描述和记录试验结果。(TestResult) 。 Ø 事件监听者在测试过程中(TestListener)。 Ø 描述每种测试方法与预期不一致的情况，称为测试失败元素(TestFailure) Ø JUnit Framework中的错误异常（AssertionFailedError）。 Junit框架是典型的Composite模式:TestSuite可以容纳从Test衍生出来的任何对象；当调用TestSuite对象的run()方法时，它会遍历自己容纳的对象，并逐个调用它们的run()方法。3.5 Junit中常用的界面和类别 Ø Test接口:运行测试和收集测试结果 Test接口采用Composite设计模式，单独测试用例（TestCase），聚合试验模式（TestSuite）及测试扩展（TestDecorator）共同接口。 它的public int countTestCases()方法，用来统计测试时有多少个TestCase。另外一种方法是public void　run（ TestResult ），Testresult是实例测试结果， 本次测试采用run方法进行。 Ø Testcase抽象类：定义测试中的固定方法 Testcase是Test接口的抽象实现，其构造函数Testcase(不能实例化，只能继承)(string name)根据输入的测试名name创建测试实例。因为每个Testcase在创建时都必须有一个名字，如果测试失败，就可以识别出哪个测试失败。 setup()包含在Testcase类别中、tearDown()方法。 setUp()方法集中初始化测试所需的所有变量和实例，并在依次调用测试类中的每个测试方法之前再次执行setup()方法。 tearDown()方法是在每个测试方法之后，释放测试程序方法中引用的变量和实例。 当开发人员编写测试用例时，他们只需要继承Testcase来完成run方法，然后Junit获得测试用例，执行其run方法，并在testresult中记录测试结果。 Ø Assert静态类:一系列断言方法的集合 Assert包含一组静态测试方法，用于期望值与实际值之间的比较是否正确，即测试失败，Assert类会抛出AssertionFailedEror异常，Junit测试框架将这个错误归类为Failes并记录下来，并标记为未通过测试。如果该方法中指定了String类型的传参，则该参数将被用作AssertionFailedError异常的识别信息，并告诉测试人员异常变化的详细信息。 JUnit 提供了基础断言、数字断言、字符断言、布尔断言、对象断言六大类31组断言。assertequals（Object expcted,Object actual)equals()方法用于内部逻辑判断，说明在判断两个例子的内部哈希值是否相等时，最好用这种方法来比较相应例子的值。 asssertsame（Object expected,Object actual）Java运算符“==”用于内部逻辑判断，这表明判断两个例子是否来自同一个引用（Reference），最好用这种方法比较不同类型实例的值。 asserEquals(String message,String expected,String actual)该方法逻辑地比较了两个字符串，如果不匹配，则显示了两个字符串之间的差异。 ComparisonFailure类提供两个字符串的比较，如果不匹配，则给出详细的差异字符。 Ø Suite测试包Test？?多个测试的组合 Testsuite负责组装多个Testte Cases。待测类可能包括被测类的多个测试，TestSuit负责收集这些测试，使我们能够在一个测试中完成被测类的所有多个测试。Testsuite类实现了Test接口，并且可以包含其他Testsuites。它可以处理添加Test时抛出的所有异常。 Testsuite处理测试用例有6个规定(否则将被拒绝执行测试) ² 测试用例必须是公有类（Public） ² 用例必须继承TestCase类 ² 测试用例的测试方法必须是公共的（ Public ） ² 测试用例的测试方法必须声明为Void ² 测试用例中测试方法的前置名词必须是test ² 测试方法在测试用例中误任何传输参数 Ø Testresult结果类和其他类别 Testresult结果类收集了任何测试的累积结果，每个测试的Run()方法都是通过Testresult实例传递的。如果Testresult执行Testcase失败，将异常抛出。如果Testresult执行Testcase失败，将异常抛出。 Testlistener接口是Testrunner类的事件监控规定。通知listener的对象相关事件，包括开始starttest的测试(Test test)，endtest测试结束(Test test),错误添加异常adderoror(Test test,Throwable t)增加失败的addfailure(Test test,AssertionFailedError t)。 Testfailure失败类是一种“失败”状态的收集类，它解释了每次测试执行过程中的异常情况。 Testfailure失败类是一种“失败”状态的收集类，解释每次测试执行过程中的异常情况。简要描述了Tostring()方法返回“失败”状态

4、JUnit在Eclipse中的使用 测试对保证软件开发质量起着非常重要的作用，单元测试更是必不可少。Junit是一个非常强大的单元测试包，可以测试一个/多个类别的单个/多个方法，也可以将不同的Testcase组合成Testsuit，使测试任务自动化。 Eclipse还集成了Junit，可以非常方便地编写TestCase。Eclipse有一个Junit插件，可以在您的项目中开始测试相关类别，而无需安装，并可以调试您的测试用例和测试类别。 4.1、Juint在Eclipse中的使用步骤 Eclipseee环境如下步骤 SDK 3.2.2.Junit3.8.1 Ø 点击“创建一个新的测试用例或选择你想要测试的现有JAVA文件”File->New->菜单项或右击文件，弹出“New在对话框中选择“”JUnit Test Case进入“”，进入“New JUnit Test Case”对话框 Ø 在“New JUnit TestCase在对话框中填写相应的栏目，主要包括Name(测试用例名)，SuperClass(如果Junit的版本是3.8.1.测试的超类一般默认为junit.framework.TestCase； 如果Junit版本是Junit 4.4，默认超类为java.lang.Object。），Class Under Test(被测类)，Source Folder(保存测试用例的目录)，Package(测试用例包名)，是否自动生成main，setUp，tearDown方法。），Class Under Test(被测类)，Source Folder(保存测试用例的目录)，Package(测试用例包名)，是否自动生成main，setUp，teardown方法。在这里，一般可以填写NAME，选择setupt和teardown。 Ø 点击“Next>“按钮，进入Testt， Methods，在这里，您可以直接检查您想要测试的测试方法，Eclipse将自动生成与选定方法相对应的测试方法，点击“Fishish在按钮后创建一个测试用例。 Ø 编写测试用例后，单击“Run"按钮可以看到操作结果。 补充:要使用Junit，您必须首先使用Junit JAR保存在项目的Build路径上，并创建一个测试类。在项目Build路径上保存Junit的步骤如下： 右击项目—>选择菜单底部的PropertiesJava Build Path—>选择Libraries选择Librariess—>点击Add Variable按钮—>如果没有，检查现有列表中是否有Junit文件，点击Configure Variable—>New按钮，输入JUNIT_LIB作为变量名，编辑变量并指向解压后的JUNIT目录中的一个，名为JUNIT.jar文件—>然后点击OK选择刚刚添加的jar文件。 4.2、JUnit在Eclipse中的应用示例 让我们在Eclipse中使用Junit测试HelloWorld 测试方法： Ø HelloWorld.sayHello()执行是否正常，结果是否符合要求 Ø HelloWorld.add()方法是否和我们预期的一样执行 下一步，我们准备测试这两种方法，以确保功能正常。HelloWorld选择.java，点击右键，选择New->JUnit Test Case： 进入下面的页面，这里已经填写了很多栏目，即需要测试的文件的相关信息。如果您想在测试后删除测试文件，您也可以更改路径。(本机在Eclipse现有JUnit3.8.在新版JUnit4.4的基础上，添加了一个新版本 点击Next进入Testttttet Methods，SayHello和add在这里选择要测试的方法。 点击Finish，最后编写完成测试的用例代码如下： Run直接运行->Run As->JUnit Test，JUnit测试结果可以看到： 绿色表示测试通过，只要一次测试失败，就会显示红色并列出未通过测试的方法。 5、后记 从以上角度来看，使用Junit并不难，但关键是完成测试码的最后一步，即编写TestCase。 5、后记 从以上角度来看，使用Junit并不难，但关键是完成测试码的最后一步，即编写Testcase。写一个好的Testcase并不容易。糟糕的Testcase往往既浪费时间，又起不到实际作用。相反，一个好的Testcase不仅可以指出代码中存在的问题，还可以作为代码更准确的文档，在连续集成的过程中起着非常重要的作用。在写TestCase时，我们需要注意几点： Ø 测试的独立性：一次只测试一个对象，以便定位错误的位置。有两层含义：一个Testcase，只测试一个对象；一个Testmethod，只测试这个对象中的一种方法。 Ø 给测试方法一个合适的名字。 一般来说，在添加Test之前，它被命名为原始方法名。 Ø 在assert函数中给出失败的原因，如：assertTrue( “… should be true”, ……)，方便查错。在这个例子中，如果不能通过asserttrue，则显示给出的信息。在junit中，每个assert函数都有第一个参数，即出错时显示信息的函数原型。 Ø 测试所有可能导致失败的地方，如一个类中频繁变化的函数。对于那些只含getter/setter的类别，如果是由IDE(如eclipse)产生的，则可能是意想不到的；如果是手工写的，最好测试一下。 Ø setup和teardown中的代码不应与测试方法有关，而应与整体情况有关。在setup和teardown中，A和B的代码应该是A和B都需要的代码。 Ø 组织测试代码：相同的包，不同的目录。通过这种方式，测试代码可以访问测试类protected变量/方法，方便编写测试代码。将其放置在不同的目录中，便于测试代码的管理，以及代码的包装和发布。