JUnit 学习笔记

JUnit 入门
1．JUnit
软件测试在软件投入使用前，对软件需求分析，设计规格说和编码进行最后的审查，这是软件质量保证的关键步骤。大量的数据表明，在软件测试的工作量往往占软件开发总工作的40%以上，而且成本不菲。所以软件测试砸整个开发过程中具有举足轻重的地位。

软件测试在软件开发过程中跨越了两个阶段：通常在编写每一个模块之后就要做必要的测试，这就叫单元测试，编码和单元测试属于软件开发过程中的同一阶段。在这个阶段之后，需要对软件系统进行各种综合的测试，即综合测试，他属于软件工程的测试阶段。

单元测试简介
软件测试是软件开发的重要组成部分但是很多开发者去忽略了这一点。他们认为测试应该有专门的测试人员来做。因为他们对自己写出的代码很“了解”，但他们却忽视了重要的一点，如果成员不对自己的代码进行测试，他们怎么知道自己写的代码会按照预期的方式运行呢？
单元测试就是开发者写一段测试代码来验证自己编写的一段代码运行是否正确。一般来说，一个单元测试用来判定在给定条件写某个函数的行为。例如，如果项测试一个类型的某个函数返回的对象是否是原来预期的对象。
那么为什么要进行单元测试呢？当编写完一段代码之后，系统会进行变异，然后开始运行。如果编译都没有通过，运行就更不可能了。
如果编译通过只能说明没有语法错误，但却无法保证这段代码在任何时候，都会按照自己的预期结果运行。所有的这些问题单元测试都可以解决。编写单元测试可以验证自己编写的代码是否按照预期运行。总之，单元测试可以使开发者的工作变得越来越轻松。
1． JUnit简介
JUnit的特性
JUnit是一个开放源代码的Java测试框架，用在编写和运行可重复的测试上。他是单元测试框架体系xUnit的一个实例，包括如下特性。
(1).用于测试期望结果的断言。
(2)用于共享共同测试数据的测试工具。
(3)用于方便地组织和运行测试的测试套件。
(4)星图形和文本的测试运行器。
JUnit的优点
(1) 可以使测试代码与产品代码分开。这个有利于代码的打包发布和测试代码的管理。
(2) 针对某一个类的测试代码，通过较少的改动使可以应用另一个类的测试。JUnit提供了一个编写测试类的框架，使测试代码的编写更加方便。
(3) 易于集成程序中的构建过程中。JUnit和Ant的结合开可以实施增量开发。
(4) JUnit的源代码是公开的，故而可以进行二次开发。
(5) JUnit具有很强的扩展性，可以方便地对JUnit进行扩展。
JUnit框架
JUnit一共7个包，其核心的包是junit.framework 和 junit.runner. framework包负责整个测试对象的构建，runner负责测试驱动。JUnit有四个重要的类，他们分别是TestSuite,TestCase,TestResult和TestRunner。另外，JUnit还包括Test接口和TestListenter类，前几个类属于junit.framework包，后一个类在不同的环境下是不同的。下面来简单介绍一些这几个类。
TestResult
TestResult 负责收集TestCase所执行的结果。它将结果分类，分为客户可预测的错误和没有预测的错误。它还将测试结果转发到TestListener处理。
TestRunner
TestRunner 是客户对象调用的起点，它负责对整个测试过程进行跟踪。它能够显示测试结果，并且报告测试的进度。
TestListenter
TestListenter 包含4个方法：addError()  addFailuer()  startTest() 和 endTest()。它是对测试结果的处理和对测试驱动过程的工作特征进行提取。
Test接口
Test 接口用来测试和收集测试结果。Test接口采用了Composite设计模式，它是单独的测试用例， 聚合的测试模式以及测试扩展的共同接口。它的countTestCase方法用来统计本次测试有多少个TestCase。在另一个方法run()中，参数TestResult作为测试结果的事例，run方法用于执行本次测试。
TestCase抽象类
TestCase抽象类用来定义测试中的固定方法。TestCase是Test接口的抽象实现，由于TestCase是一个抽象类，因此不能被实例化，只能被继承。其构造函数可以根据输入的测试名称来创建一个测试用例，提供测试名的目的在于方便测试失败是查找失败的测试用例。编写TestCase的子类用于测试时，需要注意以下事项。
(1) 一次测试纸测试一个对象，这样容易定位出错的位置。对于一个TestCase，只测试一个对象，一个测试方法只测试一个对象中的方法。
(2) 最好在assert函数中给出失败的原因，这样有助于查错。
(3) 在setUp和tearDown中的代码不应该与测试有关的，而应是全局相关的。
TestSuite 测试套件类
TestSuite 类负责组装多个TestCase。测试中可能包括了对测试类的多个测试，而每个测试可能就是一个测试用例，TestSuite负责收集组合这些测试，以便可以在一个测试中完成全部测试。

1、相关概念
Ø JUnit：是一个开发源代码的Java测试框架，用于编写和运行可重复的测试。它是用于单元测试框架体系xUnit的一个实例（用于java语言）。主要用于白盒测试，回归测试。
Ø 白盒测试：把测试对象看作一个打开的盒子，程序内部的逻辑结构和其他信息对测试人
员是公开的。
Ø 回归测试：软件或环境的修复或更正后的再测试，自动测试工具对这类测试尤其有用。
Ø 单元测试：最小粒度的测试，以测试某个功能或代码块。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，测试是以自动化方式执行的，提升了测试代码的执行效率。
Ø 提高软件代码质量，它使用小版本发布至集成，便于实现人员除错。同时引入重构概念，让代码更干净和富有弹性。
Ø 提升系统的可信赖度，它是回归测试的一种。支持修复或更正后的“再测试”，可确保代码的正确性。

2.2、单元测试的针对对象
Ø 面向过程的软件开发针对过程。
Ø 面向对象的软件开发针对对象。
Ø 可以做类测试，功能测试，接口测试（最常用于测试类中的方法）。

2.3、单元测试工具和框架
目前的最流行的单元测试工具是xUnit系列框架，常用的根据语言不同分为JUnit（java），CppUnit（C++），DUnit （Delphi ），NUnit（.net），PhpUnit（Php ）等等。
单元测试框架的第一个和最杰出的应用就是由Erich Gamma （《设计模式》的作者）和Kent Beck（XP（Extreme Programming）的创始人 ）提供的开放源代码的JUnit。

3、Junit入门简介

3.1、JUnit的好处和JUnit测试编写原则
使用JUnit的好处：
Ø 可以使测试代码与产品代码分开。
Ø 针对某一个类的测试代码通过较少的改动便可以应用于另一个类的测试。
Ø 易于集成到测试人员的构建过程中，JUnit和Ant的结合可以实施增量开发。
Ø JUnit是公开源代码的，可以进行二次开发。
Ø 可以方便地对JUnit进行扩展。

JUnit测试编写原则：
Ø 简化测试的编写，这种简化包括测试框架的学习和实际测试单元的编写。
Ø 使测试单元保持持久性。
Ø 可以利用既有的测试来编写相关的测试。

3.2、JUnit的特征
Ø 使用断言方法判断期望值和实际值差异，返回Boolean值。
Ø 测试驱动设备使用共同的初始化变量或者实例。
Ø 测试包结构便于组织和集成运行。
Ø 支持图型交互模式和文本交互模式。
3.3 JUnit框架组成
Ø 对测试目标进行测试的方法与过程集合，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)，将其称作测试包(TestSuite)。
Ø 测试结果的描述与记录。(TestResult) 。
Ø 测试过程中的事件监听者(TestListener)。
Ø 每一个测试方法所发生的与预期不一致状况的描述，称其测试失败元素(TestFailure)
Ø JUnit Framework中的出错异常（AssertionFailedError）。
    JUnit框架是一个典型的Composite模式：TestSuite可以容纳任何派生自Test的对象；当调用TestSuite对象的run()方法是，会遍历自己容纳的对象，逐个调用它们的run()方法。
3.5 JUnit中常用的接口和类
Ø Test接口：运行测试和收集测试结果
    Test接口使用了Composite设计模式，是单独测试用例（TestCase），聚合测试模式（TestSuite）及测试扩展（TestDecorator）的共同接口。 它的public int countTestCases（）方法，用来统计测试时有多少个TestCase。另外一个方法就是public void　run（ TestResult ），TestResult是实例接受测试结果， run方法执行本次测试。
Ø TestCase抽象类：定义测试中固定方法
    TestCase是Test接口的抽象实现，（不能被实例化，只能被继承）其构造函数TestCase(string name)根据输入的测试名称name创建一个测试实例。由于每一个TestCase在创建时都要有一个名称，若测试失败了，便可识别出是哪个测试失败。
TestCase类中包含的setUp()、tearDown()方法。
    setUp()方法集中初始化测试所需的所有变量和实例，并且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()方法则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。
    开发人员编写测试用例时，只需继承TestCase，来完成run方法即可，然后JUnit获得测试用例，执行它的run方法，把测试结果记录在TestResult之中。
Ø Assert静态类：一系列断言方法的集合
    Assert包含了一组静态的测试方法，用于期望值和实际值比对是否正确，即测试失败，Assert类就会抛出一AssertionFailedError异常，JUnit测试框架将这种错误归入Failes并加以记录，同时标志为未通过测试。如果该类方法中指定一个String类型的传参则该参数将被做为AssertionFailedError异常的标识信息，告诉测试人员改异常的详细信息。
    JUnit 提供了6大类31组断言方法，包括基础断言、数字断言、字符断言、布尔断言、对象断言。其中assertEquals（Object expcted,Object actual)内部逻辑判断使用equals()方法，这表明断言两个实例的内部哈希值是否相等时，最好使用该方法对相应类实例的值进行比较。
    而assertSame（Object expected,Object actual）内部逻辑判断使用了Java运算符“==”，这表明该断言判断两个实例是否来自于同一个引用（Reference），最好使用该方法对不同类的实例的值进行比对。
asserEquals(String message,String expected,String actual)该方法对两个字符串进行逻辑比对，如果不匹配则显示着两个字符串有差异的地方。
    ComparisonFailure类提供两个字符串的比对，不匹配则给出详细的差异字符。
Ø TestSuite测试包类??多个测试的组合
    TestSuite类负责组装多个Test Cases。待测得类中可能包括了对被测类的多个测试，而TestSuit负责收集这些测试，使我们可以在一个测试中，完成全部的对被测类的多个测试。TestSuite类实现了Test接口，且可以包含其它的TestSuites。它可以处理加入Test时的所有抛出的异常。
TestSuite处理测试用例有6个规约（否则会被拒绝执行测试）
² 测试用例必须是公有类（Public）
² 用例必须继承与TestCase类
² 测试用例的测试方法必须是公有的（ Public ）
² 测试用例的测试方法必须被声明为Void
² 测试用例中测试方法的前置名词必须是test
² 测试用例中测试方法误任何传递参数
Ø TestResult结果类和其它类与接口
    TestResult结果类集合了任意测试累加结果，通过TestResult实例传递个每个测试的Run（）方法。TestResult在执行TestCase是如果失败会异常抛出。
    TestListener接口是个事件监听规约，可供TestRunner类使用。它通知listener的对象相关事件，方法包括测试开始startTest(Test test)，测试结束endTest(Test test),错误，增加异常addError(Test test,Throwable t)和增加失败addFailure(Test test,AssertionFailedError t)。
    TestFailure失败类是个“失败”状况的收集类，解释每次测试执行过程中出现的异常情况。其toString()方法返回“失败”状况的简要描述
4、Eclipse中JUnit的使用

    测试对于保证软件开发质量有着非常重要的作用，单元测试更是必不可少，JUnit是一个非常强大的单元测试包，可以对一个/多个类的单个/多个方法测试，还可以将不同的TestCase组合成TestSuit，使测试任务自动化。
Eclipse同样集成了JUnit，可以非常方便地编写TestCase。Eclipse自带了一个JUnit的插件，不用安装就可以在你的项目中开始测试相关的类，并且可以调试你的测试用例和被测试类。

4.1、Eclipse中JUint使用步骤

以下步骤环境为Eclipse SDK 3.2.2及JUnit3.8.1
Ø 新建一个测试用例或选择已有的所想测试的JAVA文件，点击“File->New->…”菜单项或右击文件，在弹出的“New”对话框中选择“JUnit Test Case”，就进入“New JUnit Test Case”对话框

Ø 在“New JUnit TestCase”对话框填写相应的栏目，主要有Name（测试用例名），SuperClass（若JUnit的版本是3.8.1，则测试的超类一般默认为junit.framework.TestCase； 若JUnit版本是JUnit 4.4，则默认超类为java.lang.Object。），Class Under Test（被测试的类），Source Folder（测试用例保存的目录），Package（测试用例包名），及是否自动生成main，setUp，tearDown方法。在此一般填写NAME及选上复选上setUpt和teardown即可。

Ø 点击“Next>”按钮，则进入Test Methods，在此你可以直接勾选你想测试的被测试类的方法，Eclipse将自动生成与被选方法相应的测试方法，点击“Fishish”按钮后一个测试用例就创建好了。

Ø 编写完成测试用例后，点击“Run”按钮就可以看到运行结果了。

    补充：要使用JUnit，您必须首先将JUnit JAR保存在项目的Build路径上并创建一个测试类。将JUnit保存在项目的Build路径上的步骤为：

    右击项目—>选择菜单底部的Properties选择Java Build Path—>选择Libraries—>点击Add Variable按钮—>查看已有的列表中有无JUnit文件，若没有，则点击Configure Variable—>New按钮，输入JUNIT_LIB作为变量名称，编辑该变量并指向解压后的JUnit目录中的一个名为JUnit.jar的文件—>然后在选择刚才添加的jar文件依次点击OK即可。

4.2、Eclipse中JUnit应用示例

    下面我们作一个在Eclipse中利用JUnit对HelloWorld的测试 测试方法：
Ø HelloWorld.sayHello()是否执行正常，并且结果也符合要求
Ø HelloWorld.add()方法是否与我们预期一样执行

    下一步，我们准备对这两个方法进行测试，确保功能正常。选中HelloWorld.java，右键点击，选择New->JUnit Test Case：

    进入下面这个页面，在此诸多栏目已经填好，即是这个需要测试的文件的相关信息，若是想在测试完之后即删除测试文件，也可更改路径。（本机在Eclipse已有的JUnit3.8.1的基础上又添加了一个新版本JUnit4.4）

    点击Next进入Test Methods，在此选择所要测试的方法sayHello及add。

    点击Finish，最后编写完成测试用例代码如下：

    直接运行Run->Run As->JUnit Test，就可以看到JUnit测试结果：

    绿色表示测试通过，只要有1个测试未通过，就会显示红色并列出未通过测试的方法。

5、后记

    从上面的来看，JUnit的使用并不很难，但关键就是最后一步完成测试码，即编写TestCase。要编写一个好的TestCase却并非易事。一个不好的TestCase往往是既浪费了时间，也起不了实际的作用。相反，一个好的TestCase，不仅可以很好的指出代码中存在的问题，而且也可以作为代码更准确的文档，同时还在持续集成的过程中起非常重要的作用。我们在作测试写TestCase时需要注意的几点：
Ø 测试的独立性：一次只测试一个对象，方便定位出错的位置。这有两层意思：一个TestCase，只测试一个对象；一个TestMethod，只测试这个对象中的一个方法。
Ø 给测试方法一个合适的名字。 一般取名为原来的方法名后加一个Test。
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，如果无法通过assertTrue，那么给出的消息将被显示。在junit中每个assert函数都有第一个参数是出错时显示消息的函数原型。
Ø 测试所有可能引起失败的地方，如：一个类中频繁改动的函数。对于那些仅仅只含有getter/setter的类，如果是由IDE（如Eclipse）产生的，则可不测；如果是人工写，那么最好测试一下。
Ø 在setUp和tearDown中的代码不应该是与测试方法相关的，而应该是全局相关的。如针对与测试方法A和B，在setUp和tearDown中的代码应该是A和B都需要的代码。
Ø 测试代码的组织：相同的包，不同的目录。这样，测试代码可以访问被测试类的protected变量/方法，方便测试代码的编写。放在不同的目录，则方便了测试代码的管理以及代码的打包和发布。