在Eclipse中使用JUnit4进行单元测试（高级篇）

浏览数：19 / 时间：2015年06月20日

通过前2篇文章，您一定对JUnit有了一个基本的了解，下面我们来探讨一下JUnit4中一些高级特性。

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 testAdd() {
        calculator.squareRoot(4);
        assertEquals(2, calculator.getResult());
    }

运行结果：

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 testDivide() {
        calculator.add(8);
        calculator.divide(0);
        assertEquals(4,calculator.getResult());
    }

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;

@RunWith(TestClassRunner.class)
public class CalculatorTest {
...
}

//使用了系统默认的TestClassRunner，与下面代码完全一样
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.*;
import java.util.Collection;
import java.util.Arrays;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Parameterized;
import org.junit.runners.Parameterized.Parameters;

@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());
        System.out.println("result="+result);
    }
}

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

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

运行结果：

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。

至此，本系列文章全部结束，希望能够对大家使用JUnit4有所帮助。

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