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在Eclipse中使用JUnit4进行单元测试(高级篇)

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一、高级Fixture

 

上一篇文章中我们介绍了两个Fixture标注,分别是@Before和@After,我们来看看他们是否适合完成如下功能:有一个类是负责对大文件(超过500兆)进行读写,他的每一个方法都是对文件进行操作。换句话说,在调用每一个方法之前,我们都要打开一个大文件并读入文件内容,这绝对是一个非常耗费时间的操作。如果我们使用@Before和@After,那么每次测试都要读取一次文件,效率及其低下。这里我们所希望的是在所有测试一开始读一次文件,所有测试结束之后释放文件,而不是每次测试都读文件。JUnit的作者显然也考虑到了这个问题,它给出了@BeforeClass 和 @AfterClass两个Fixture来帮我们实现这个功能。从名字上就可以看出,用这两个Fixture标注的函数,只在测试用例初始化时执行@BeforeClass方法,当所有测试执行完毕之后,执行@AfterClass进行收尾工作。在这里要注意一下,每个测试类只能有一个方法被标注为@BeforeClass 或 @AfterClass,并且该方法必须是Public和Static的。

 

二、限时测试。

 

还记得我在初级篇中给出的例子吗,那个求平方根的函数有Bug,是个死循环:

    public void squareRoot(int n) {
        for (; ;) ;                 //Bug : 死循环
    }
 

如果测试的时候遇到死循环,你的脸上绝对不会露出笑容。因此,对于那些逻辑很复杂,循环嵌套比较深的程序,很有可能出现死循环,因此一定要采取一些预防措施。限时测试是一个很好的解决方案。我们给这些测试函数设定一个执行时间,超过了这个时间,他们就会被系统强行终止,并且系统还会向你汇报该函数结束的原因是因为超时,这样你就可以发现这些Bug了。要实现这一功能,只需要给@Test标注加一个参数即可,代码如下:

 

@Test(timeout = 1000)

public void squareRoot() ...{

        calculator.squareRoot(4);

        assertEquals(2, calculator.getResult());

}
 

Timeout参数表明了你要设定的时间,单位为毫秒,因此1000就代表1秒。

 

三、 测试异常

JAVA中的异常处理也是一个重点,因此你经常会编写一些需要抛出异常的函数。那么,如果你觉得一个函数应该抛出异常,但是它没抛出,这算不算Bug呢?这当然是Bug,并JUnit也考虑到了这一点,来帮助我们找到这种Bug。例如,我们写的计算器类有除法功能,如果除数是一个0,那么必然要抛出“除0异常”。因此,我们很有必要对这些进行测试。代码如下:

 

  @Test(expected = ArithmeticException.class)

   public void divideByZero() ...{

   calculator.divide(0);

   }
 

 

如上述代码所示,我们需要使用@Test标注的expected属性,将我们要检验的异常传递给他,这样JUnit框架就能自动帮我们检测是否抛出了我们指定的异常。

 

四、     Runner (运行器)

大家有没有想过这个问题,当你把测试代码提交给JUnit框架后,框架如何来运行你的代码呢?答案就是——Runner。在JUnit中有很多个Runner,他们负责调用你的测试代码,每一个Runner都有各自的特殊功能,你要根据需要选择不同的Runner来运行你的测试代码。可能你会觉得奇怪,前面我们写了那么多测试,并没有明确指定一个Runner啊?这是因为JUnit中有一个默认Runner,如果你没有指定,那么系统自动使用默认Runner来运行你的代码。换句话说,下面两段代码含义是完全一样的:

import org.junit.internal.runners.TestClassRunner;

import org.junit.runner.RunWith;

 

//使用了系统默认的TestClassRunner,与下面代码完全一样

public class CalculatorTest {...} 

 

@RunWith(TestClassRunner.class)

public class CalculatorTest {...}
 

 

从上述例子可以看出,要想指定一个Runner,需要使用@RunWith标注,并且把你所指定的Runner作为参数传递给它。另外一个要注意的是,@RunWith是用来修饰类的,而不是用来修饰函数的。只要对一个类指定了Runner,那么这个类中的所有函数都被这个Runner来调用。最后,不要忘了包含相应的Package哦,上面的例子对这一点写的很清楚了。接下来,我会向你们展示其他Runner的特有功能。

 

五、 参数化测试。

你可能遇到过这样的函数,它的参数有许多特殊值,或者说他的参数分为很多个区域。比如,一个对考试分数进行评价的函数,返回值分别为“优秀,良好,一般,及格,不及格”,因此你在编写测试的时候,至少要写5个测试,把这5中情况都包含了,这确实是一件很麻烦的事情。我们还使用我们先前的例子,测试一下“计算一个数的平方”这个函数,暂且分三类:正数、0、负数。测试代码如下:

 

import org.junit.AfterClass;

import org.junit.Before;

import org.junit.BeforeClass;

import org.junit.Test;

import static org.junit.Assert.*;

 
public class AdvancedTest ...{

private static Calculator calculator = new Calculator();

@Before
public void clearCalculator() ...{

        calculator.clear();
}

 

@Test
public void square1() ...{

        calculator.square(2);

        assertEquals(4, calculator.getResult());
}    
 

@Test   
public void square2() ...{

        calculator.square(0);

        assertEquals(0, calculator.getResult());
}


@Test   
public void square3() ...{

        calculator.square(-3);

        assertEquals(9, calculator.getResult());
}

}
 

 

为了简化类似的测试,JUnit4提出了“参数化测试”的概念,只写一个测试函数,把这若干种情况作为参数传递进去,一次性的完成测试。代码如下:

 

import static org.junit.Assert.assertEquals;

import org.junit.Test;

import org.junit.runner.RunWith;

import org.junit.runners.Parameterized;

import org.junit.runners.Parameterized.Parameters;

import java.util.Arrays;

import java.util.Collection;

 

@RunWith(Parameterized.class)
public class SquareTest ...{

private static Calculator calculator = new Calculator();

private int param;

private int result;    

 

@Parameters   
public static Collection data() ...{

        return Arrays.asList(new Object[][]{

                {2, 4},

                {0, 0},

                {-3, 9},

        });
}

 

//构造函数,对变量进行初始化
public SquareTest(int param, int result) {

        this.param = param;
        this.result = result;
}

 

@Test   
public void square() {

        calculator.square(param);

        assertEquals(result, calculator.getResult());
}

}
 

 

下面我们对上述代码进行分析。首先,你要为这种测试专门生成一个新的类,而不能与其他测试共用同一个类,此例中我们定义了一个SquareTest类。然后,你要为这个类指定一个Runner,而不能使用默认的Runner了,因为特殊的功能要用特殊的Runner嘛。@RunWith(Parameterized.class)这条语句就是为这个类指定了一个ParameterizedRunner。第二步,定义一个待测试的类,并且定义两个变量,一个用于存放参数,一个用于存放期待的结果。接下来,定义测试数据的集合,也就是上述的data()方法,该方法可以任意命名,但是必须使用@Parameters标注进行修饰。这个方法的框架就不予解释了,大家只需要注意其中的数据,是一个二维数组,数据两两一组,每组中的这两个数据,一个是参数,一个是你预期的结果。比如我们的第一组{2, 4},2就是参数,4就是预期的结果。这两个数据的顺序无所谓,谁前谁后都可以。之后是构造函数,其功能就是对先前定义的两个参数进行初始化。在这里你可要注意一下参数的顺序了,要和上面的数据集合的顺序保持一致。如果前面的顺序是{参数,期待的结果},那么你构造函数的顺序也要是“构造函数(参数, 期待的结果)”,反之亦然。最后就是写一个简单的测试例了,和前面介绍过的写法完全一样,在此就不多说。

 

六、 打包测试。

通过前面的介绍我们可以感觉到,在一个项目中,只写一个测试类是不可能的,我们会写出很多很多个测试类。可是这些测试类必须一个一个的执行,也是比较麻烦的事情。鉴于此,JUnit为我们提供了打包测试的功能,将所有需要运行的测试类集中起来,一次性的运行完毕,大大的方便了我们的测试工作。具体代码如下:

 

import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Suite;

@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses({CalculatorTest.class, SquareTest.class})
public class AllCalculatorTests  {

}
 

大家可以看到,这个功能也需要使用一个特殊的Runner,因此我们需要向@RunWith标注传递一个参数Suite.class。同时,我们还需要另外一个标注@Suite.SuiteClasses,来表明这个类是一个打包测试类。我们把需要打包的类作为参数传递给该标注就可以了。有了这两个标注之后,就已经完整的表达了所有的含义,因此下面的类已经无关紧要,随便起一个类名,内容全部为空既可。

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