JUnit测试框架，程序员的好助手，不要只把属性值输出而已

6．1初识JUnit测试框架

单元级测试在面向对象的开发中变得越来越重要，而一个简明易学、适用广泛、高效稳定的单元级测试框架对成功的实施测试有着至关重要的作用。在java编程环境中，Junit Framework是一个已经被多数java程序员采用和实证的优秀的测试框架。开发人员只需要按照Junit的约定编写测试代码，就可以对自己要测试的代码进行测试。本小节我们采用Junit的一个小例子来学习在Myeclipse下Junit的运用。

我们创建一个Java工程，项目名称为JunitLesson1,添加一个example.Hello类，首先我们给Hello类添加一个abs()方法，作用是返回绝对值，源代码如下：

package example;

public class Hello {

public int reAbs(int a) {

return a > 0 ? a : -a;

}

}

因为MyEclipse现在默认的是Junit3.8，我们准备使用Junit4.4，所以必须在项目里面导入Junit4包。选择project->properties,在左侧树形条里面选择"java build path"，单击右边的Libraries选项卡，如下图所示，点击"add External JARs..",找到Junit4.4.jar，将他导入到项目内。

图6-1 引入Junit包

下一步，我们在项目 JunitLesson1根目录下添加一个新目录 testsrc，并把它加入到项目源代码目录中:单击图3-1的Source选项卡,新建一个目录test,单元测试的代码放在此目录下。

我们准备对这个方法进行测试，确保功能正常。选中Hello.java，右键点击，选择New->other 在弹出的对话框中选择java->JUnit->JUnit Test Case 点击Next按钮，弹出如图6-2对话框：

图6-2 建立Test Case

默认选项，点击Next按钮，进入图6－3，选择要进行测试的方法，把Hello类的reAbs方法勾选上，点击Finish按钮，系统自动生成对Hello类的测试类HelloTest，源代码如下：

图6-3 建立Test 方法

package example;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.After;

import org.junit.Before;

import org.junit.Test;

public class HelloTest {

@Before //Java Anotation 注释性编程，

public void setUp() throws Exception {

}

@After

public void tearDown() throws Exception {

}

@Test

public void testReAbs() {

fail("Not yet implemented");

}

}

修改如下：

package example;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.After;

import org.junit.Before;

import org.junit.Test;

public class HelloTest {

private Hello hello;

@Before

public void setUp() throws Exception {

hello = new Hello();

}

@After

public void tearDown() throws Exception {

}

@Test

public void testReAbs() {

int a1 = hello.reAbs(20);

assertEquals(20, a1);// ――――――＃1

}

}

然后运行HelloTest类查看运行结果，如下图所示：

图6-4 Errors＝0，Failures＝0，绿色条代表测试通过。

将1处代码修改如下：

assertEquals(－20, a1);

再次运行HelloTest类查看运行结果，如下图所示：

图6-5 Errors＝0，Failures＝1，红条代表有测试方法没有通过。

在HelloTest类中，@Before注释的方法是建立测试环境，这里创建一个Hello类的实例；@After注释的方法用于清理资源，如释放打开的文件等等。以@Test注释的方法被认为是测试方法，JUnit会依次执行这些方法。在testReAbs()方法中，我们对reAbs()的测试分别2次测试，assertEquals方法比较运行结果和预期结果是否相同。如果有多个测试方法，JUnit会创建多个测试实例，每次运行一个测试方法，@Before和@After注释的方法会在测试实例前后被调用，因此，不要在一个testA()中依赖testB()。

现在我们在Hello类中增加一个方法，代码如下：

public double add(double number1, double number2) {

return number1 + number2;

}

然后在HelloTest类中增加一个测试方法Test Add,代码如下：

@Test

public void testAdd(){

double result=hello.add(10, 30);

assertEquals(40, result，0);

}

运行HelloTest类查看运行结果。AssertEquals方法中的第三个参数表示的是允许误差范围。

6.2 Junit框架分析

自动化测试框架就是可以自动对代码进行单元测试的框架。在传统的软件开发流程中，需求，设计，编码和测试都有各自独立的阶段，阶段之间不可以回溯，所以测试是不是自动化并不重要。新的软件开发流程中，引入了迭代开发的概念，并且项目迭代周期短，对代码要进行频繁的重构，这就要求单元级测试必须能够自动、简便、高速的运行，否则重构就是不现实的。

自动化测试框架应该支持简单操作，向测试包中添加新的测试用例，而且不影响测试包的正常运行。Junit的自动化测试框架图如下：

图3-6 Junit自动化测试框架

这是一个典型的Composite设计模式：TestSuite可以容纳任何派生自Test的对象；当调用TestsSuite对象的run()方法时，它会遍历自己容纳的对象，逐个调用它们的run()方法。使用者无须关心自己拿到的究竟是TestCase还是TestSute，只管调用对象的run()方法，然后分析run()方法返回的结果就行了

TestCase （测试用例）——扩展了JUnit的TestCase类的类。它以testXXX方法的形式包含一个或多个测试。一个test case把具有公共行为的测试归入一组。在本书的后续部分，当我们提到测试的时候，我们指的是一个testXXX方法；当我们提及test case的时候，我们指的是一个继承自TestCase的类，也就是一组测试。

TestSuite（测试集合）——一组测试。一个test suite是把多个相关测试归入一组的便捷方式。例如，如果你没有为TestCase定义一个test suite，那么JUnit就会自动提供一个test suite，包含TestCase中所有的测试（本书稍后会细说）。

TestRunner（测试运行器）——执行test suite的程序。JUnit提供了几个test runner，你可以用它们来执行你的测试。没有TestRunner接口，只有一个所有test runner都继承的BaseTestRunner。因此，当我们编写TestRunner的时候，我们实际上指的是任何继承 BaseTestRunner的test runner类。

图3－7 JUnit成员三重唱，共同产生测试结果

这3 个类是JUnit框架的骨干。一旦你理解了TestCase、TestSuite和BaseTestRunner的工作方式，你就可以随心所欲地编写测试 了。在正常情况下，你只需要编写test case，其他类会在幕后帮你完成测试。这3个类和另外4个类紧密配合，形成了JUnit框架的核心。图3-8归纳了这7个核心类各自的责任。

图3-8 Junit核心类及接口

6.3 用TestCase来工作

概括地说，JUnit的工作过程就是由TestRunner来运行包含一个或多个TestCase（或者其他TestSuite）的TestSuite。但在常规工作中，你通常只和TestCase打交道。有些测试会用到一些资源，要把这些资源配置好是件麻烦事。比如像数据库连接这样的资源就是典型的例子。可能TestCase中的几个测试需要连接到一个测试数据库并访问一些测试表。另一组测试则可能需要复杂的数据结构或者很长的随机输入序列。

把通用的资源配置代码放在测试中并不是好主意。你并不想测试自己建立资源的能力，你只需要一个稳健的外部环境，在这个环境中运行测试。运行测试所需要的这个外部资源环境通常称作test fixture。

定义 fixture——运行一个或多个测试所需的公用资源或数据集合。

TestCase 通过setUp和tearDown方法来自动创建和销毁fixture。TestCase会在运行每个测试之前调用setUp，并且在每个测试完成之后调 用tearDown。把不止一个测试方法放进同一个TestCase的一个重要理由就是可以共享fixture代码。图3-9描述了TestCase的生 命周期。

需 要fixture的一个典型例子就是数据库连接。如果一个TestCase包括好几项数据库测试，那么它们都需要一个新建立的数据库连接。通过 fixture就可以很容易地为每个测试开启一个新连接，而不必重复编写代码。你还可以用fixture来生成输入文 件，这意味着你不必在测试中携带测试文件，而且在测试开始执行之前状态总是已知的。

JUnit还通过Assert接口提供的工具方法来复用代码。我们将在下一节中加以介绍。

图3-9 TestCase生命周期，为每个测试方法重新创建fixture

在测试一个单元方法时，有时您会需要给它一些对象作为运行时的资料，例如您撰写下面这个测试案例：

MaxMinTest.java

package onlyfun.caterpillar.test;
import onlyfun.caterpillar.MaxMinTool;
import junit.framework.TestCase; 
public class MaxMinTest extends TestCase {
 public void testMax() {
 int[] arr = {-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5};
 assertEquals(5, MaxMinTool.getMax(arr));
 }
 public void testMin() {
 int[] arr = {-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5};
 assertEquals(-5, MaxMinTool.getMin(arr));
 } 
 }

您将设计的MaxMinTool包括静态方法getMax()与getMin()，当您给它一个整数阵列，它们将个别传回阵列中的最大值与最小值，显然的，您所准备的阵列重复出现在两个单元测试之中，重复的程式码在设计中可以减少就尽量减少，在这两个单元测试中，整数阵列的准备是单元方法所需要的资源，我们称之为fixture，也就是一个测试时所需要的资源集合。

fixture必须与上下文（Context）无关，也就是与程式执行前后无关，这样才符合单元测试的意涵，为此，通常将所需的fixture撰写在单元方法之中，如此在单元测试开始时创建fixture，并于结束后销毁fixture。

然而对于重复出现在各个单元测试中的fixture，您可以集中加以管理，您可以在继承TestCase之后，重新定义setUp()与tearDown()方法，将数个单元测试所需要的fixture在setUp()中创建，并在tearDown()中销毁，例如：

MaxMinTest.java

package onlyfun.caterpillar.test;
import onlyfun.caterpillar.MaxMinTool;
import junit.framework.TestCase;
public class MaxMinTest extends TestCase {
 private int[] arr;
 protected void setUp() throws Exception {
 super.setUp();
 arr = new int[]{-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5};
 }
 protected void tearDown() throws Exception {
 super.tearDown();
 arr = null;
 } 
 public void testMax() {
 assertEquals(5, MaxMinTool.getMax(arr));
 }
 public void testMin() {
 assertEquals(-5, MaxMinTool.getMin(arr));
 }
 
 }

setUp()方法会在每一个单元测试testXXX()方法开始前被呼叫，因而整数阵列会被建立，而tearDown()会在每一个单元测试 testXXX()方法结束后被呼叫，因而整数阵列参考名称将会参考至null，如此一来，您可以将fixture的管理集中在 setUp()与tearDown()方法之后。最后按照测试案例的内容，您完成MaxMinTool类别：

MaxMinTool.java

package onlyfun.caterpillar;
public class MaxMinTool {
 public static int getMax(int[] arr) {
 int max = Integer.MIN_VALUE;
 for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
 if(arr[i] > max)
 max = arr[i];
 } 
 return max;
 } 
 public static int getMin(int[] arr) {
 int min = Integer.MAX_VALUE;
 for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
 if(arr[i] < min)
 min = arr[i];
 } 
 return min;
 }
}

Swing介面的TestRunner在测试失败时会显示红色的棒子，而在测试成功后会显示绿色的棒子，而 "Keep the bar green to keep the code clean." 正是JUnit的名言，也是测试的最终目的。