在Eclipse中使用JUnit4进行单元测试（高级篇）

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。