JUnit5学习之一：基本操作

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关于《JUnit5学习》系列

《JUnit5学习》系列旨在通过实战提升SpringBoot环境下的单元测试技能，一共八篇文章，链接如下：

基本操作
Assumptions类
Assertions类
按条件执行
标签(Tag)和自定义注解
参数化测试(Parameterized Tests)基础
参数化测试(Parameterized Tests)进阶
综合进阶（终篇）

本篇概览

本文是《JUnit5学习》系列的第一篇，通过实战学习在SpringBoot框架下JUnit5的基本功能，全篇章节如下：

JUnit5简介
SpringBoot对JUnit5的依赖
常用注解简介
5版本已废弃的注解介绍
进入实战环节，先介绍版本和环境信息
创建《JUnit5学习》系列源码的父工程
创建子工程，编码体验常用注解

关于JUnit5

JUnit是常用的java单元测试框架，5是当前最新版本，其整体架构如下(图片来自网络)：
从上图可见，整个JUnit5可以划分成三层：顶层框架(Framework)、中间的引擎（Engine），底层的平台（Platform）；
官方定义JUnit5由三部分组成：Platform、Jupiter、Vintage，功能如下；
Platform：位于架构的最底层，是JVM上执行单元测试的基础平台，还对接了各种IDE（例如IDEA、eclipse），并且还与引擎层对接，定义了引擎层对接的API；
Jupiter：位于引擎层，支持5版本的编程模型、扩展模型；
Vintage：位于引擎层，用于执行低版本的测试用例；

可见整个Junit Platform是开放的，通过引擎API各种测试框架都可以接入；

SpringBoot对JUnit5的依赖

这里使用SpringBoot版本为2.3.4.RELEASE，在项目的pom.xml中依赖JUnit5的方法如下：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope>
</dependency>

如下图红框，可见JUnit5的jar都被spring-boot-starter-test间接依赖进来了：

曾经的RunWith注解

在使用JUnit4的时候，咱们经常这么写单元测试类：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class XXXTest {

对于上面的RunWith注解，JUnit5官方文档的说法如下图红框所示，已经被ExtendWith取代：
咱们再来看看SpringBootTest注解，如下图，可见已经包含了ExtendWith：
综上所述，SpringBoot+JUnit5时，RunWith注解已经不需要了，正常情况下仅SpringBootTest注解即可，如果对扩展性有更多需求，可以添加ExtendWith注解，如下图：

常用的JUnit5注解(SpringBoot环境)

注意，接下来提到的测试方法，是指当前class中所有被@Test、@RepeatedTest、@ParameterizedTest、@TestFactory修饰的方法；

ExtendWith：这是用来取代旧版本中的RunWith注解，不过在SpringBoot环境如果没有特别要求无需额外配置，因为SpringBootTest中已经有了；
Test：被该注解修饰的就是测试方法；
BeforeAll：被该注解修饰的必须是静态方法，会在所有测试方法之前执行，会被子类继承，取代低版本的BeforeClass；
AfterAll：被该注解修饰的必须是静态方法，会在所有测试方法执行之后才被执行，会被子类继承，取代低版本的AfterClass；
BeforeEach：被该注解修饰的方法会在每个测试方法执行前被执行一次，会被子类继承，取代低版本的Before；
AfterEach：被该注解修饰的方法会在每个测试方法执行后被执行一次，会被子类继承，取代低版本的Before；
DisplayName：测试方法的展现名称，在测试框架中展示，支持emoji；
Timeout：超时时长，被修饰的方法如果超时则会导致测试不通过；
Disabled：不执行的测试方法；

5版本已废弃的注解

以下的注解都是在5之前的版本使用的，现在已经被废弃：

被废弃的注解	新的继任者
Before	BeforeEach
After	AfterEach
BeforeClass	BeforeAll
AfterClass	AfterAll
Category	Tag
RunWith	ExtendWith
Rule	ExtendWith
ClassRule	RegisterExtension

版本和环境信息

整个系列的编码和执行在以下环境进行，供您参考：

硬件配置：处理器i5-8400，内存32G，硬盘128G SSD + 500G HDD
操作系统：Windows10家庭中文版
IDEA：2020.2.2 (Ultimate Edition)
JDK：1.8.0_181
SpringBoot：2.3.4.RELEASE
JUnit Jupiter：5.6.2
接下来开始实战，咱们先建好SpringBoot项目；

关于lombok

为了简化代码，项目中使用了lombok，请您在IDEA中安装lombok插件；

源码下载

如果您不想编码，可以在GitHub下载所有源码，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

名称	链接	备注
项目主页	https://github.com/zq2599/blog_demos	该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)	https://github.com/zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)	git@github.com:zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，ssh协议

这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在junitpractice文件夹下，如下图红框所示：
junitpractice是父子结构的工程，本篇的代码在junit5experience子工程中，如下图：

创建Maven父工程

为了便于管理整个系列的源码，在此建立名为junitpractice的maven工程，后续所有实战的源码都作为junitpractice的子工程；
junitpractice的pom.xml如下，可见是以SpringBoot的2.3.4.RELEASE版本作为其父工程：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><modules><module>simplebean</module><!--<module>testenvironment</module>--></modules><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.4.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><groupId>com.bolingcavalry</groupId><artifactId>junitpractice</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><packaging>pom</packaging><properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding><java.version>1.8</java.version></properties><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.16.16</version></dependency></dependencies></dependencyManagement>
</project>

本篇的源码工程

接下来咱们准备一个简单的SpringBoot工程用于做单元测试，该工程有service和controller层，包含一些简单的接口和类；

创建名为junit5experience的子工程，pom.xml如下，注意单元测试要依赖spring-boot-starter-test：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>com.bolingcavalry</groupId><artifactId>junitpractice</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><relativePath>../pom.xml</relativePath></parent><groupId>com.bolingcavalry</groupId><artifactId>junit5experience</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>junit5experience</name><description>Demo project for simplebean in Spring Boot junit5</description><properties><java.version>1.8</java.version></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId><scope>test</scope></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build>
</project>

写一些最简单的业务代码，首先是service层的接口HelloService.java：

package com.bolingcavalry.junit5experience.service;public interface HelloService {String hello(String name);int increase(int value);/*** 该方法会等待1秒后返回true，这是在模拟一个耗时的远程调用* @return*/boolean remoteRequest();
}

上述接口对应的实现类如下，hello和increase方法分别返回String型和int型，remoteRequest故意sleep了1秒钟，用来测试Timeout注解的效果：

package com.bolingcavalry.junit5experience.service.impl;import com.bolingcavalry.junit5experience.service.HelloService;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service()
public class HelloServiceImpl implements HelloService {@Overridepublic String hello(String name) {return "Hello " + name;}@Overridepublic int increase(int value) {return value + 1;}@Overridepublic boolean remoteRequest() {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException interruptedException) {interruptedException.printStackTrace();}return true;}
}

添加一个简单的controller：

package com.bolingcavalry.junit5experience.controller;import com.bolingcavalry.junit5experience.service.HelloService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class HelloController {@Autowiredprivate HelloService helloService;@RequestMapping(value = "/{name}", method = RequestMethod.GET)public String hello(@PathVariable String name){return helloService.hello(name);}
}

启动类：

package com.bolingcavalry.junit5experience;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
public class Junit5ExperienceApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(Junit5ExperienceApplication.class, args);}
}

以上就是一个典型的web工程，接下来一起为该工程编写单元测试用例；

编写测试代码

在下图红框位置新增单元测试类：
测试类的内容如下，涵盖了刚才提到的常用注解，请注意每个方法的注释说明：

package com.bolingcavalry.junit5experience.service.impl;import com.bolingcavalry.junit5experience.service.HelloService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;@SpringBootTest
@Slf4j
class HelloServiceImplTest {private static final String NAME = "Tom";@AutowiredHelloService helloService;/*** 在所有测试方法执行前被执行*/@BeforeAllstatic void beforeAll() {log.info("execute beforeAll");}/*** 在所有测试方法执行后被执行*/@AfterAllstatic void afterAll() {log.info("execute afterAll");}/*** 每个测试方法执行前都会执行一次*/@BeforeEachvoid beforeEach() {log.info("execute beforeEach");}/*** 每个测试方法执行后都会执行一次*/@AfterEachvoid afterEach() {log.info("execute afterEach");}@Test@DisplayName("测试service层的hello方法")void hello() {log.info("execute hello");assertThat(helloService.hello(NAME)).isEqualTo("Hello " + NAME);}/*** DisplayName中带有emoji，在测试框架中能够展示*/@Test@DisplayName("测试service层的increase方法\uD83D\uDE31")void increase() {log.info("execute increase");assertThat(helloService.increase(1)).isEqualByComparingTo(2);}/*** 不会被执行的测试方法*/@Test@Disabledvoid neverExecute() {log.info("execute neverExecute");}/*** 调用一个耗时1秒的方法，用Timeout设置超时时间是500毫秒，* 因此该用例会测试失败*/@Test@Timeout(unit = TimeUnit.MILLISECONDS, value = 500)@Disabledvoid remoteRequest() {assertThat(helloService.remoteRequest()).isEqualTo(true);}
}

接下来执行测试用例试试，点击下图红框中的按钮：
如下图，在弹出的菜单中，点击红框位置：
执行结果如下，可见Displayname注解的值作为测试结果的方法名展示，超时的方法会被判定为测试不通过，Disable注解修饰的方法则被标记为跳过不执行：
在父工程junitpractice的pom.xml文件所在目录，执行mvn test命令，可以看到maven执行单元测试的效果：

至此，咱们对SpringBoot环境下的JUnit5有了最基本的了解，接下来的章节会展开更多知识点和细节，对单元测试做更深入的学习。

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