JUnit4单元测试入门教程

JUnit4单元测试入门教程 - 简书

本文按以下顺序讲解JUnit4的使用

下载jar包
单元测试初体验
自动生成测试类
执行顺序
@Test的属性

下载jar包##

下载地址在github上，把以下两个jar包都下载下来。

下载junit-4.12.jar，junit-4.12-javadoc.jar（文档），junit-4.12-sources.jar（源码）。

下载hamcrest-core-1.3.jar，hamcrest-core-1.3-javadoc.jar（文档），hamcrest-core-1.3-sources.jar（源码）。

最前面那个pom是Maven的配置文件，如果你需要的话也下载下来。

单元测试初体验##

先创建个简单的项目体验下单元测试是怎么一回事吧。

我创建一个项目叫JUnit4Demo，然后创建一个lib文件夹放刚下载的<code>junit-4.12.jar</code>和<code>hamcrest-core-1.3.jar</code>两个jar包并导入到项目里。
创建一个类com.xuhongchuan.util.Math，然后输入一个求阶乘的方法：

package com.xuhongchuan.util;/*** Created by xuhongchuan on 2015/7/18.*/
public class Math {/*** 阶乘* @param n* @return*/public int factorial(int n) throws Exception {if (n < 0) {throw new Exception("负数没有阶乘");} else if (n <= 1) {return 1;} else {return n * factorial(n - 1);}}}

此时的项目结构是这样的：

好了，接下来要创建一个类来对Math类进行单元测试。
创建一个和src同级别的文件夹叫test(逻辑代码放src里，测试代码放test里是个好习惯)。
接着在IntelliJ IDEA里还要把这个test文件夹要设置成测试文件的根目录，右键选中
Mark Directory As - Test Sources Root。

然后创建com.xuhongchuan.util.MathTest类(包名一致，类名在要测试的类名后加上Test也是个好习惯)。
在MathTest里输入以下内容：

package com.xuhongchuan.util;import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;/*** Created by xuhongchuan on 2015/7/18.*/
public class MathTest {@Testpublic void testFactorial() throws Exception {assertEquals(120, new Math().factorial(5));}}

然后选中MathTest类ctrl + shift + F10运行一下，结果如下。

右下方一条绿色条说明测试通过，如果把120改成别的数字那么就会测试不通过显色红色条。JUnit4有一句话叫：“keeps the bar green to keep the code clean”。

解释一下MathTest，就六个地方要讲：
第一，导入了org.junit.Test;和org.junit.Assert.*;这两个包，注意后者是静态导入import static。
第二，testFactorial是在要测试的方法名Factorial前加个test（这也是个好习惯）。
第三，所有测试方法返回类型必须为void且无参数。
第四，一个测试方法之所以是个测试方法是因为@Test这个注解。
第五，assertEquals的作用是判断两个参数是否相等，例子中120是预期结果，new Math().factorial(5)是实际结果。但是通常不应该只比较一个值，要测试多几个特殊值，特别是临界值。例如Math().factorial(0)和Math().factorial(-1)等。
第六，assertEquals除了比较两个int，还重载了好多次可以比较很多种类型的参数。而且JUnit4包含一堆assertXX方法，assertEquals只是其中之一，这些assertXX统称为断言。刚不是下载了junit-4.12-javadoc.jar这个文档吗，解压后打开index.html如下图还有一堆断言。

自动生成测试类##

我们把测试类MathTest删掉，回到逻辑代码Math里再添加一个方法求斐波那契数列：

    /*** 斐波那契数列* @param n* @return*/public int fibonacci(int n) throws Exception {if (n <= 0) {throw new Exception("斐波那契数列从第1位开始");} else if (n == 1) {return 0;} else if (n == 2) {return 1;} else {return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);}}

现在的项目结构是这样的（测试类MathTest被删掉了）。

现在Math类有两个方法了，这里假设有十个、二十个甚至更多方法，如果要写测试方法都要自己一个一个写吗？那太累了，IntelliJ IDEA是可以自动生成测试方法的基本结构的。按快捷键ctrl - shift - T。
弹出的对话框点击Create New Test...

选择JUnit4，类名和包名还是默认的已经符合规范了，然后勾选要生成测试方法的方法。点击OK。

点击自动生成的测试类MathTest，可以看到测试方法的基本结构已经自动生成了。我们再自己添加测试代码就行了。
在testFactorial()添加：

assertEquals(120, new Math().factorial(5));

在testFibonacci()方法添加：

assertEquals(21, new Math().fibonacci(9));

运行后，绿条又出现了，测试成功。

执行顺序##

JUnit4利用JDK5的新特性Annotation，使用注解来定义测试规则。
这里讲一下以下几个常用的注解：

@Test：把一个方法标记为测试方法
@Before：每一个测试方法执行前自动调用一次
@After：每一个测试方法执行完自动调用一次
@BeforeClass：所有测试方法执行前执行一次，在测试类还没有实例化就已经被加载，所以用static修饰
@AfterClass：所有测试方法执行完执行一次，在测试类还没有实例化就已经被加载，所以用static修饰
@Ignore：暂不执行该测试方法

我们来试验一下，我新建一个测试类AnnotationTest，然后每个注解都用了，其中有两个用@Test标记的方法分别是test1和test2，还有一个用@Ignore标记的方法test3。然后我还创建了一个构造方法，这个构造方法很重要一会会引出一个问题。
具体代码如下：

package com.xuhongchuan.util;import org.junit.*;
import static org.junit.Assert.*;/*** Created by xuhongchuan on 2015/7/18.*/
public class AnnotationTest {public AnnotationTest() {System.out.println("构造方法");}@BeforeClasspublic static void setUpBeforeClass() {System.out.println("BeforeClass");}@AfterClasspublic static void tearDownAfterClass() {System.out.println("AfterClass");}@Beforepublic void setUp() {System.out.println("Before");}@Afterpublic void tearDown() {System.out.println("After");}@Testpublic void test1() {System.out.println("test1");}@Testpublic void test2() {System.out.println("test2");}@Ignorepublic void test3() {System.out.println("test3");}}

运行结果如下：
<pre>
BeforeClass
构造方法
Before
test1
After
构造方法
Before
test2
After
AfterClass
</pre>

解释一下：@BeforeClass和@AfterClass在类被实例化前（构造方法执行前）就被调用了，而且只执行一次，通常用来初始化和关闭资源。@Before和@After和在每个@Test执行前后都会被执行一次。@Test标记一个方法为测试方法没什么好说的，被@Ignore标记的测试方法不会被执行，例如这个模块还没完成或者现在想测试别的不想测试这一块。
以上有一个问题，构造方法居然被执行了两次。所以我这里要说明一下，JUnit4为了保证每个测试方法都是单元测试，是独立的互不影响。所以每个测试方法执行前都会重新实例化测试类。

我再给你看一个实验：
添加一个成员变量

int i = 0;

然后把test1改为：

    i++;System.out.println("test1的i为" + i);

test2改为：

    i++;System.out.println("test2的i为" + i);

执行结果：
<pre>
BeforeClass
构造方法
Before
test1的i为1
After
构造方法
Before
test2的i为1
After
AfterClass
</pre>

可以看到test1和test2的i都只自增了一次，所以test1的执行不会影响test2，因为执行test2时又把测试类重新实例化了一遍。如果你希望test2的执行受test1的影响怎么办呢？把int i改为static的呗。

最后关于这些注解还有一个要说明的就是，你可以把多个方法标记为@BeforeClass、@AfterClass、@Before、@After。他们都会在相应阶段被执行。

@Test的属性##

最后来说一下@Test的两个属性

excepted
timeout
excepted属性是用来测试异常的，我们回到Math类，拿其中的求阶乘方法factorial()来说。

    public int factorial(int n) throws Exception {if (n < 0) {throw new Exception("负数没有阶乘");} else if (n <= 1) {return 1;} else {return n * factorial(n - 1);}}

如果传进来一个负数我们是希望抛出异常的，那要测试会不会抛异常怎么办呢？
我在测试类MathTest添加一个测试方法：

    @Test(expected = Exception.class)public void testFactorialException() throws Exception {new Math().factorial(-1);fail("factorial参数为负数没有抛出异常");}

这个方法就是(expected = Exception.class)和fail("factorial参数为负数没有抛出异常");之间的配合。就是这个测试方法会检查是否抛出Exception异常（当然也可以检测是否抛出其它异常），如果抛出了异常那么测试通过（因为你的预期就是传进负数会抛出异常）。没有抛出异常则测试不通过执行fail("factorial参数为负数没有抛出异常");

然后说下timeout属性，这个是用来测试性能的，就是测试一个方法能不能在规定时间内完成。
回到Math类，我创建一个数组排序的方法，用的是冒泡排序。

    public void sort(int[] arr) {//冒泡排序for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { //控制比较轮数for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) { //控制每轮的两两比较次数if (arr[j] > arr[j + 1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}}

然后偶在测试类MathTest创建测试方法，随机生成一个长度为50000的数组然后测试排序所用时间。timeout的值为2000，单位和毫秒，也就是说超出2秒将视为测试不通过。

    @Test(timeout = 2000)public void testSort() throws Exception {int[] arr = new int[50000]; //数组长度为50000int arrLength = arr.length;//随机生成数组元素Random r = new Random();for (int i = 0; i < arrLength; i++) {arr[i] = r.nextInt(arrLength);}new Math().sort(arr);}

运行结果测试不通过，且提示TestTimedOutException。

那怎么办，修改代码提升性能呗。回到Math方法改为下sort()。这次我用快速排序，代码如下：

    public void sort(int[] arr) {//快速排序if (arr.length <= 1) {return;} else {partition(arr, 0, arr.length - 1);}}static void partition(int[] arr, int left, int right) {int i = left;int j = right;int pivotKey = arr[left]; //基准数while (i < j) {while (i < j && arr[j] >= pivotKey) {j--;}while (i < j && arr[i] <= pivotKey) {i++;}if (i < j) {int temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}}if (i != left) {arr[left] = arr[i];arr[i] = pivotKey;}if (i - left > 1) {partition(arr, left, i - 1);}if (right - j > 1) {partition(arr, j + 1, right);}}

然后再运行一下测试类MathTest，绿色条出现了，测试通过妥妥的。

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