大家可能對如下情景比較熟悉：

• 如果開發過SSH的web專案，啟動伺服器可能會比較慢，有的專案甚至需要1分多鐘，甚至更多，這個啟動時間的等待一般就浪費了；
• 在開發專案時，有些功能比較複雜，當時覺得思路特清晰，但是過了一段時間後，自己也忘了，完善功能時頻繁出現bug，降低開發速度；
• 在維護專案時，不知道自己修改的對還是不對，是否存在隱患；維護速度降下來了；
• 如果開發一個很多人都使用的介面，典型的如使用者系統，要保證比如升級時向下相容；
• 在團隊間協作時，有時候只定義好介面，對方還沒有給實現，如何進行同步開發？

如上問題，估計只要是個開發人員，都可能遇到過；如果此時有了單元/整合測試，那我們能很好的解決這些問題。（注：加下來如果沒有特殊情況，不刻意強調 單元測試/整合測試，即提到測試是指的是單元/整合測試）

我從以下幾個方面介紹測試：

1、為什麼需要測試？

2、如何進行測試？

3、測試有哪些好處？

4、一切都需要測試嗎？

1、為什麼需要測試？

測試的目的是什麼？我的理解是：

• 縮短髮現問題到解決問題的速度；
• 給程式一個修改後能驗證是否正確的保證；（迴歸測試）
• 如果是開源軟體，我們可以通過單元測試瞭解其是怎麼使用的；比如我之前通過cglib的單元測試學習過cglib的使用；

所以如果你遇到如上問題，就需要寫測試。寫測試可能是為了自己（1、2）；也可能是為了幫助別人（3）。

2、如何進行測試？

很多朋友不知道如何進行測試，其實測試很簡單，別把它想複雜了，按照自己的想法測試每個功能點是否正確即可。

2.1、測試流程

單元測試流程

整合測試流程

 

整合測試流程 

 

可以看出，單元測試與整合測試唯一不同點是一個呼叫依賴系統而一個不呼叫；因為單元測試是最小粒度的測試，如在Java中是測試一個類，不會測試依賴系統；而整合測試是會測試依賴系統的。

測試的步驟：

1. 準備環境
2. 呼叫被測系統
3. 驗證
4. 清理環境

環境：也叫做夾具（fixture）或者韌體，表示呼叫被測系統時需要準備/清理的資料等等；

被測系統：在Java中就是要測試的類，如UserService；

依賴系統：測試被測系統時，其依賴的部分，如UserDao；

測試用例：包含測試方法的類，裡邊有很多測試方法來測試被測系統。

接下來仔細看看各部分都做了哪些工作。

2.2、環境

 環境，也叫做夾具（fixture），表示呼叫被測系統時需要準備/清理的資料等等；保證測試時環境是乾淨的，如不被之前的資料庫資料影響；保證每次測試都是在乾淨/新鮮的環境中執行的。所謂乾淨的環境表示如當前測試不被之前測試插入/刪除/修改的資料造成影響。在junit中可以使用：

• @Before（setUp） 安裝夾具或準備環境：在測試用例的每個測試方法之前執行；比如建立新鮮的被測系統，單元測試時安裝Mock的依賴系統；
• @After（tearDown）解除安裝夾具或清理環境：在測試用例的每個測試方法之後執行；比如資料庫測試時回滾事務，刪除資料；關閉檔案；
• @BeforeClass：在整個測試用例之前執行；
• @AfterClass：在整個測試用例之後執行；

使用如上方法，而不是直接在測試方法中安裝/解除安裝；是因為不管有沒有異常，@After/@AfterClass都會執行，這樣防止出現異常可能造成環境是不新鮮的問題。

測試時一定要保證環境是乾淨/新鮮的，才能保證每次測試的結果是一樣的。

2.3、被測系統與依賴系統

被測系統：在Java中就是被測試的Java類。

依賴系統：就是被測試Java類依賴的其他類。

如果是單元測試，一般情況下，會對依賴系統進行模擬（Mock），即給它一個假的實現；典型的如測試服務層時注入一個Mock的DAO層，這樣的好處：

• 加快測試速度；因為不會呼叫真實的被測系統，所以速度特別快；
• 測試還沒有完成的功能；尤其在多團隊協作時，可以只在定義好介面的情況下開發系統；

如果是整合測試時，直接注入真實的依賴系統即可，好處：

• 完成聯調；
• 發現自己的問題；
• 還可能發現自己使用上問題及使用的API的問題；

單元測試雖然好，但是是隔離測試，即不會呼叫被測系統來完成測試，因為不是真實的聯調，所以很可能會潛在有一些問題，因此還是需要整合測試。（所以不是很刻意分單元或整合測試，且有些系統可能只有整合測試）

但是整合測試速度是比較慢的，一般提交給CI執行，不影響當前開發進度。

2.4、驗證

驗證的目的：是保證實際結果和我們預期的結果是否一致，說白了就是是否是我們想的那樣。

一般使用斷言來驗證，如：

Assert.assertEquals(expectedResult, actualResult); //驗證預期結果和實際結果是否相等

驗證主要有兩種：

• 結果驗證
• 行為驗證

結果驗證：即驗證被測系統返回的結果是否正確，如：

1. @Test  
2. public void testCount() {  
3.     String ql = "select count(o) from User o";  
4.     long expectedCount = repositoryHelper.count(ql) + 1;  
5.     User user = createUser();  
6.     repositoryHelper.getEntityManager().persist(user);  
7.     long acutalCount = repositoryHelper.count(ql);  
8.     Assert.assertEquals(expectedCount, acutalCount);  
9. }  

驗證返回的資料總數 = 插入之前的總數 + 1； 即結果驗證。此處我們使用了一種叫做相對（delta）測試；即不關心資料庫裡到底多少條，只關心實際的和預期的差。

行為驗證：即驗證被測系統是否呼叫了依賴系統的某個API ，這個只有當我們使用Mock時測試時比較簡單，如當用戶註冊時：

1、加積分

2、發系統訊息

3、……

此時我們並不能通過結果驗證是否呼叫了這些方法；那麼我們可以使用Mock技術來完成驗證是否呼叫了這些API，比如使用jmock測試框架就支援行為驗證。整合測試是很難進行行為驗證的，如果測試需要預留間諜介面。

3、測試有哪些好處？

我們寫程式碼的目的是正確的完成某個功能，如何保證正確呢？測試！所以在不使用如單元測試技術時，我們也是需要測試，但是這個測試是我們人工驗證的。缺點很明顯：

• 不是自動的，每次需要對比預期結果與實際結果，尤其資料量/邏輯複雜時更痛苦；
• 不是迴歸的，上次測試完成後，下次還得重複自己一遍；

為了解決這個問題，我們使用如單元測試技術來解決這個問題：

• 測試自動化；即驗證預期結果與實際結果交給計算機吧；
• 測試迴歸性，可以重複執行測試，驗證修改後邏輯是否還是正確的；

即測試的好處，從如上已經提煉出來了：

• 縮短髮現問題到解決問題的時間；
• 重複使用測試，保證修改後的程式碼還是正確的；
• 如果做開源專案，可以提供給使用人員參考如何使用；
• 因為單元測試都非常快，所以提升了開發速度；

4、一切都需要測試嗎？

肯定不是，一切都是相對的；哪些不需要測試呢：

• 你非常熟悉的功能；

• 一些簡單的CRUD；

• 你認為不需要測試的；比如你很有把握的東西，就沒有必要浪費時間測試了；

• 複雜的業務邏輯/系統核心功能，最典型的如訂單系統：一定要有足夠的單元測試保證，這是一個電商系統的核心；還有如使用者系統、積分系統等等；
• 框架級別/工具級別/通用級別的程式碼需要測試，即提供給第三方使用的程式碼，因為這些程式碼可能被很多系統依賴，應該保證其正確性；而且還要保證以後版本升級的向下相容；
• 你認為需要測試的，比如你沒有把握的東西，還是寫點測試來縮短如開發web專案的重啟系統的時間吧；

 測試不是不耗時間的，沒意義的測試就是浪費時間，最典型是一些書上的對一個增刪改查進行測試，實際專案沒有任何意義。所以你應該只對自己很難駕馭的覺得有必要的程式碼進行測試。不要成為一個測試狂，什麼都測試。 

一些測試可以參考我的《es——JavaEE快速開發腳手架》中的程式碼。通過測試我得到了許多好處。 

到此我們介紹完成了測試，但是如果我們使用瞭如整合測試時，測試執行起來可能比較慢，跑一遍測試可能需要5分鐘，那怎麼辦呢？

• 每天下班前跑一遍整合測試，然後修復，下班走人；

• CI：持續整合，交給持續整合伺服器，自動地測試完成後把測試報告以郵件的形式發到開發人員郵箱；

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接下來介紹一下CI吧。

1、為什麼需要CI

2、CI如何工作的

3、travis-ci介紹

1、為什麼需要CI

正如前邊說的，我們單獨測試可能會遇到如下問題：

• 如果寫了一個測試，就要把所有測試跑一遍看看整個系統是否是正確的，那麼每次等待時間是非常漫長的；
• 如果團隊中的其他成員改了功能並提交了，如何快速得到該次提交對當前系統程式碼是正確還是失敗的反饋；

那怎麼辦呢？自動化地持續整合（CI）！CI的核心就是幹這件事情的。自動化持續地整合測試。

使用CI後，如果使用Maven，可以新建多個profile：

• 本地測試時忽略一些比較慢的測試；
• CI伺服器上執行所有測試；

2、CI如何工作的

一個典型的持續整合流程：

1. 定期檢測版本伺服器上是否有程式碼更新；
2. 如果發現程式碼更新，從版本伺服器下載最新的程式碼；
3. 自動構建並自動化的測試；
4. 不管錯誤/失敗，生成報告給開發人員；
5. 有些CI伺服器還能產生可執行的軟體，自動化地部署到測試機器，交給測試人員測試。

如圖所示：

 
 

持續整合伺服器其實就是一個定時器，自動幫你下載最新程式碼、編譯、測試、整合及產生報告發給開發人員。

常見的CI伺服器有：

• Apache Continuum
• Hudson
• CruiseControl
• Jenkins CI
• TeamCity 
• Travis CI

我09年時使用過TeamCity社群版，足夠滿足常見需求；目前我使用github託管專案，使用Travis CI進行分散式的持續整合，免費，目前看來還是不錯的。

3、travis-ci介紹

我現在開發的ES-JavaEE專案開發腳手架就是使用travis ci進行持續整合；具體參考《Getting started》進行與Github整合，其支援的語言：

支援的資料庫：

• MySQL
• PostgreSQL
• MongoDB
• CouchDB
• Redis
• Riak
• RabbitMQ
• Memcached
• Cassandra
• Neo4J
• ElasticSearch
• Kestrel
• SQLite3

如果是Java開發人員，支援的JDK包括：OpenJDK 和 OracleJDK。 如果使用的是OpenJDK，Maven中使用ascii2native外掛時，需要如下配置： 

1. <plugin>  
2.     <groupId>org.codehaus.mojo</groupId>  
3.     <artifactId>native2ascii-maven-plugin</artifactId>  
4.     <version>1.0-alpha-1</version>  
5.     <executions>  
6.         <execution>  
7.             <phase>generate-resources</phase>  
8.             <goals>  
9.                 <goal>native2ascii</goal>  
10.             </goals>  
11.             <configuration>  
12.                 <encoding>UTF-8</encoding>  
13.                 <src>src/main/messages</src>  
14.                 <dest>target/${project.artifactId}/WEB-INF/classes</dest>  
15.                 <includes>messages.properties</includes>  
16.             </configuration>  
17.         </execution>  
18.     </executions>  
19.     <!-- native2ascii 使用的tools.jar -->  
20.     <dependencies>  
21.         <dependency>  
22.             <groupId>com.sun</groupId>  
23.             <artifactId>tools</artifactId>  
24.             <version>1.7.0</version>  
25.             <scope>system</scope>  
26.             <systemPath>${java.home}/../lib/tools.jar</systemPath>  
27.         </dependency>  
28.     </dependencies>  
29. </plugin>  

如果使用mysql，埠只能是3306。

如果想開埠測試，這是不允許的。

如下是我專案中的一個配置.travis.yml，放到專案的根下即可：

-----------------------------------

language: java           語言

env:                           環境

  - DB=mysql              使用mysql

jdk:

  - openjdk                jdk使用openjdk

mysql: 

  database: es         資料庫名為es

  username: root     使用者名稱為root

  password :            密碼為空

  encoding: utf8      編碼為utf8

install:                     安裝時執行的指令碼

  - mvn install -Dmaven.test.skip=true     mvn安裝並跳過測試

before_script:        script之前執行的測試

  - cd web              

  - mvn db:create  建立資料庫的mvn命令（此處使用了 maven-db-plugin 外掛）

  - mvn db:schema  建立指令碼的mvn命令

  - mvn db:data        安裝資料的mvn命令

  - cd ..

script:                      測試時執行的腳步

  - cd common 

  - mvn test              測試common子模組

  - cd ..

  - cd web

  - mvn test -Pit       測試web子模組，並指定使用it profile測試（即整合測試的配置，具體參考pom.xml中的profile/it）

notifications:          觸發

  email:                  測試完成後測試報告發到哪

    - [email protected]  

-----------------------------------

持續整合不能修復程式碼的錯誤，而是和單元測試一樣，縮短髮現問題帶解決問題的時間，這樣可以提高開發效率，降低專案風險，提高專案的穩定性。而且尤其是團隊協作時，可以發現其他人的程式碼是否對自己的程式碼產生影響。 

到此我們利用單元測試+CI可以加速開發人員的開發速度。利用好單元測試和CI，不要純粹為了單元測試和CI而去做這些事情。

本文沒有介紹TDD，TDD並不會那麼美好，我認為我們可以借鑑TDD的一些思想，但決不能迷信TDD，有時候，尤其如開發企業應用，先寫功能再寫測試可能效率更高，而且大部分時候是不需要TDD的。而且我也沒能在實際專案中獲取太多TDD的好處，但是我獲得了測試的好處。

本文也沒有介紹測試覆蓋率，我認為不要一味的追求覆蓋率，有時候有的覆蓋率沒有任何意義。所以不要讓為了覆蓋率而覆蓋率拖慢了專案開發進度。