使用JUnit4進行單元測試(高階篇)
通過前 2 篇文章,您一定對 JUnit 有了一個基本的瞭解,下面我們來探討一下JUnit4 中一些高階特性。
一、 高階 Fixture
上一篇文章中我們介紹了兩個 Fixture 標註,分別是 @Before 和 @After ,我們來看看他們是否適合完成如下功能:有一個類是負責對大檔案(超過 500 兆)進行讀寫,他的每一個方法都是對檔案進行操作。換句話說,在呼叫每一個方法之前,我們都要開啟一個大檔案並讀入檔案內容,這絕對是一個非常耗費時間的操作。如果我們使用 @Before 和 @After ,那麼每次測試都要讀取一次檔案,效率及其低下。這裡我們所希望的是在所有測試一開始讀一次檔案,所有測試結束之後釋放檔案,而不是每次測試都讀檔案。 JUnit 的作者顯然也考慮到了這個問題,它給出了 @BeforeClass 和@AfterClass 兩個 Fixture 來幫我們實現這個功能。從名字上就可以看出,用這兩個Fixture 標註的函式,只在測試用例初始化時執行 @BeforeClass 方法,當所有測試執行完畢之後,執行 @AfterClass 進行收尾工作。在這裡要注意一下,每個測試類只能有一個方法被標註為 @BeforeClass 或 @AfterClass ,並且該方法必須是 Public 和Static 的。
二、 限時測試。
還記得我在初級篇中給出的例子嗎,那個求平方根的函式有 Bug ,是個死迴圈:
public void squareRoot( int n) {for (; ;) ; // Bug : 死迴圈
}
如果測試的時候遇到死迴圈,你的臉上絕對不會露出笑容。因此,對於那些邏輯很複雜,迴圈巢狀比較深的程式,很有可能出現死迴圈,因此一定要採取一些預防措施。限時測試是一個很好的解決方案。我們給這些測試函式設定一個執行時間,超過了這個時間,他們就會被系統強行終止,並且系統還會向你彙報該函式結束的原因是因為超時,這樣你就可以發現這些 Bug 了。要實現這一功能,只需要給 @Test 標註加一個引數即可,程式碼如下:
public void squareRoot() {
calculator.squareRoot( 4 );
assertEquals( 2 , calculator.getResult());
}
Timeout 引數表明了你要設定的時間,單位為毫秒,因此 1000 就代表 1 秒。
三、 測試異常
JAVA 中的異常處理也是一個重點,因此你經常會編寫一些需要丟擲異常的函式。那麼,如果你覺得一個函式應該丟擲異常,但是它沒丟擲,這算不算 Bug 呢?這當然是 Bug ,並 JUnit 也考慮到了這一點,來幫助我們找到這種 Bug 。例如,我們寫的計算器類有除法功能,如果除數是一個 0 ,那麼必然要丟擲“除 0 異常”。因此,我們很有必要對這些進行測試。程式碼如下:
public void divideByZero() {
calculator.divide( 0 );
}
如上述程式碼所示,我們需要使用
@Test標註的expected屬性,將我們要檢驗的異常傳遞給他,這樣JUnit框架就能自動幫我們檢測是否丟擲了我們指定的異常。
四、 Runner ( 執行器 )
大家有沒有想過這個問題,當你把測試程式碼提交給 JUnit 框架後,框架如何來執行你的程式碼呢?答案就是—— Runner 。在 JUnit 中有很多個 Runner ,他們負責呼叫你的測試程式碼,每一個 Runner 都有各自的特殊功能,你要根據需要選擇不同的Runner 來執行你的測試程式碼。可能你會覺得奇怪,前面我們寫了那麼多測試,並沒有明確指定一個 Runner 啊?這是因為 JUnit 中有一個預設 Runner ,如果你沒有指定,那麼系統自動使用預設 Runner 來執行你的程式碼。換句話說,下面兩段程式碼含義是完全一樣的:
import org.junit.internal.runners.TestClassRunner;import org.junit.runner.RunWith;
// 使用了系統預設的TestClassRunner,與下面程式碼完全一樣
public class CalculatorTest {
...
}
@RunWith(TestClassRunner. class )
public class CalculatorTest {
...
}
從上述例子可以看出,要想指定一個 Runner ,需要使用 @RunWith 標註,並且把你所指定的 Runner 作為引數傳遞給它。另外一個要注意的是, @RunWith 是用來修飾類的,而不是用來修飾函式的。只要對一個類指定了 Runner ,那麼這個類中的所有函式都被這個 Runner 來呼叫。最後,不要忘了包含相應的 Package 哦,上面的例子對這一點寫的很清楚了。接下來,我會向你們展示其他 Runner 的特有功能。
五、 引數化測試。
你可能遇到過這樣的函式,它的引數有許多特殊值,或者說他的引數分為很多個區域。比如,一個對考試分數進行評價的函式,返回值分別為“優秀,良好,一般,及格,不及格”,因此你在編寫測試的時候,至少要寫 5 個測試,把這 5 中情況都包含了,這確實是一件很麻煩的事情。我們還使用我們先前的例子,測試一下“計算一個數的平方”這個函式,暫且分三類:正數、 0 、負數。測試程式碼如下:
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());
}
}
為了簡化類似的測試, JUnit4 提出了“引數化測試”的概念,只寫一個測試函式,把這若干種情況作為引數傳遞進去,一次性的完成測試。程式碼如下:
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 } ,
} );
}
// 建構函式,對變數進行初始化
public SquareTest( int param, int result) {
this .param = param;
this .result = result;
}
@Test
public void square() {
calculator.square(param);
assertEquals(result, calculator.getResult());
}
}
下面我們對上述程式碼進行分析。首先,你要為這種測試專門生成一個新的類,而不能與其他測試共用同一個類,此例中我們定義了一個SquareTest類。然後,你要為這個類指定一個Runner,而不能使用預設的Runner了,因為特殊的功能要用特殊的Runner嘛。@RunWith(Parameterized.class)這條語句就是為這個類指定了一個ParameterizedRunner。第二步,定義一個待測試的類,並且定義兩個變數,一個用於存放參數,一個用於存放期待的結果。接下來,定義測試資料的集合,也就是上述的data()方法,該方法可以任意命名,但是必須使用@Parameters標註進行修飾。這個方法的框架就不予解釋了,大家只需要注意其中的資料,是一個二維陣列,資料兩兩一組,每組中的這兩個資料,一個是引數,一個是你預期的結果。比如我們的第一組{2, 4},2就是引數,4就是預期的結果。這兩個資料的順序無所謂,誰前誰後都可以。之後是建構函式,其功能就是對先前定義的兩個引數進行初始化。 在這裡你可要注意一下引數的順序了,要和上面的資料集合的順序保持一致。如果前面的順序是{引數,期待的結果},那麼你建構函式的順序也要是“建構函式(引數, 期待的結果)”,反之亦然。最後就是寫一個簡單的測試例了,和前面介紹過的寫法完全一樣,在此就不多說。
六、 打包測試。
通過前面的介紹我們可以感覺到,在一個專案中,只寫一個測試類是不可能的,我們會寫出很多很多個測試類。可是這些測試類必須一個一個的執行,也是比較麻煩的事情。鑑於此, JUnit 為我們提供了打包測試的功能,將所有需要執行的測試類集中起來,一次性的執行完畢,大大的方便了我們的測試工作。具體程式碼如下:
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,這個功能也需要使用一個特殊的 Runner ,因此我們需要向@RunWith 標註傳遞一個引數 Suite.class 。同時,我們還需要另外一個標註@Suite.SuiteClasses ,來表明這個類是一個打包測試類。我們把需要打包的類作為引數傳遞給該標註就可以了。有了這兩個標註之後,就已經完整的表達了所有的含義,因此下面的類已經無關緊要,隨便起一個類名,內容全部為空既可。
至此,本系列文章全部結束,希望能夠對大家使用 JUnit4 有所幫助。