JUnit4概述
鄭重聲明，這篇文章是轉自博客園的：http://www.cnblogs.com/eggbucket/archive/2012/02/02/2335697.html
寫的非常好的一個入門級別的文章，我怕自己找不到這個網址來看了，所用就轉載了，在此，十分感謝原作者的無私奉獻。
JUnit4是JUnit框架有史以來的最大改進，其主要目標便是利用Java5的Annotation特性簡化測試用例的編寫。
先簡單解釋一下什麼是Annotation，這個單詞一般是翻譯成元數據。元數據是什麼？元數據就是描述數據的數據。也就是說，這個東西在Java裏面可以用來和public、static等關鍵字一樣來修飾類名、方法名、變量名。修飾的作用描述這個數據是做什麼用的，差不多和public描述這個數據是公有的一樣。想具體瞭解可以看Core Java2。廢話不多說了，直接進入正題。
我們先看一下在JUnit 3中我們是怎樣寫一個單元測試的。比如下面一個類：
public class AddOperation {
public int add(int x,int y){
return x+y;
}
}
我們要測試add這個方法，我們寫單元測試得這麼寫：
import junit.framework.TestCase;
import static org.junit.Assert.*;
public class AddOperationTest extends TestCase{
public void setUp() throws Exception {
}
public void tearDown() throws Exception {
}
public void testAdd() {
System.out.println(\"add\");
int x = 0;
int y = 0;
AddOperation instance = new AddOperation();
int expResult = 0;
int result = instance.add(x, y);
assertEquals(expResult, result);
}
}
可以看到上面的類使用了JDK5中的靜態導入，這個相對來說就很簡單，只要在import關鍵字後面加上static關鍵字，就可以把後面的類的static的變量和方法導入到這個類中，調用的時候和調用自己的方法沒有任何區別。
我們可以看到上面那個單元測試有一些比較霸道的地方，表現在：
1.單元測試類必須繼承自TestCase。
2.要測試的方法必須以test開頭。
如果上面那個單元測試在JUnit 4中寫就不會這麼複雜。代碼如下：
import junit.framework.TestCase;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;
/**
*
* @author bean
*/
public class AddOperationTest extends TestCase{
public AddOperationTest() {
}
@Before
public void setUp() throws Exception {
}
@After
public void tearDown() throws Exception {
}
@Test
public void add() {
System.out.println(\"add\");
int x = 0;
int y = 0;
AddOperation instance = new AddOperation();
int expResult = 0;
int result = instance.add(x, y);
assertEquals(expResult, result);
}
}
我們可以看到，採用Annotation的JUnit已經不會霸道的要求你必須繼承自TestCase了，而且測試方法也不必以test開頭了，只要以@Test元數據來描述即可。
從上面的例子可以看到在JUnit 4中還引入了一些其他的元數據，下面一一介紹：
@Before：
使用了該元數據的方法在每個測試方法執行之前都要執行一次。
@After：
使用了該元數據的方法在每個測試方法執行之後要執行一次。
注意：@Before和@After標示的方法只能各有一個。這個相當於取代了JUnit以前版本中的setUp和tearDown方法，當然你還可以繼續叫這個名字，不過JUnit不會霸道的要求你這麼做了。
@Test(expected=*.class)
在JUnit4.0之前，對錯誤的測試，我們只能通過fail來產生一個錯誤，並在try塊裏面assertTrue（true）來測試。現在，通過@Test元數據中的expected屬性。expected屬性的值是一個異常的類型
@Test(timeout=xxx):
該元數據傳入了一個時間（毫秒）給測試方法，
如果測試方法在制定的時間之內沒有運行完，則測試也失敗。
@ignore：
該元數據標記的測試方法在測試中會被忽略。當測試的方法還沒有實現，或者測試的方法已經過時，或者在某種條件下才能測試該方法（比如需要一個數據庫聯接，而在本地測試的時候，數據庫並沒有連接），那麼使用該標籤來標示這個方法。同時，你可以爲該標籤傳遞一個String的參數，來表明爲什麼會忽略這個測試方法。比如：@lgnore(“該方法還沒有實現”)，在執行的時候，僅會報告該方法沒有實現，而不會運行測試方法。
在Eclipse中使用JUnit4進行單元測試（初級篇）
我們在編寫大型程序的時候，需要寫成千上萬個方法或函數，這些函數的功能可能很強大，但我們在程序中只用到該函數的一小部分功能，並且經過調試可以確定，這一小部分功能是正確的。但是，我們同時應該確保每一個函數都完全正確，因爲如果我們今後如果對程序進行擴展，用到了某個函數的其他功能，而這個功能有bug的話，那絕對是一件非常鬱悶的事情。所以說，每編寫完一個函數之後，都應該對這個函數的方方面面進行測試，這樣的測試我們稱之爲單元測試。傳統的編程方式，進行單元測試是一件很麻煩的事情，你要重新寫另外一個程序，在該程序中調用你需要測試的方法，並且仔細觀察運行結果，看看是否有錯。正因爲如此麻煩，所以程序員們編寫單元測試的熱情不是很高。於是有一個牛人推出了單元測試包，大大簡化了進行單元測試所要做的工作，這就是JUnit4。本文簡要介紹一下在Eclipse3.2中使用JUnit4進行單元測試的方法。
首先，我們來一個傻瓜式速成教程，不要問爲什麼，Follow Me，先來體驗一下單元測試的快感！
首先新建一個項目叫JUnit_Test，我們編寫一個Calculator類，這是一個能夠簡單實現加減乘除、平方、開方的計算器類，然後對這些功能進行單元測試。這個類並不是很完美，我們故意保留了一些Bug用於演示，這些Bug在註釋中都有說明。該類代碼如下：
package andycpp;
public class Calculator ...{
private static int result; // 靜態變量，用於存儲運行結果
public void add(int n) ...{
result = result + n;
}
public void substract(int n) ...{
result = result - 1; //Bug: 正確的應該是 result =result-n
}
public void multiply(int n) ...{
} // 此方法尚未寫好
public void divide(int n) ...{
result = result / n;
}
public void square(int n) ...{
result = n * n;
}
public void squareRoot(int n) ...{
for (; ;) ; //Bug : 死循環
}
public void clear() ...{ // 將結果清零
result = 0;
}
public int getResult() ...{
return result;
}
}
第二步，將JUnit4單元測試包引入這個項目：在該項目上點右鍵，點“屬性”，如圖：
在彈出的屬性窗口中，首先在左邊選擇“Java Build Path”，然後到右上選擇“Libraries”標籤，之後在最右邊點擊“Add Library…”按鈕，如下圖所示：
然後在新彈出的對話框中選擇JUnit4並點擊確定，如上圖所示，JUnit4軟件包就被包含進我們這個項目了。
第三步，生成JUnit測試框架：在Eclipse的Package Explorer中用右鍵點擊該類彈出菜單，選擇“New à JUnit Test Case”。如下圖所示：
在彈出的對話框中，進行相應的選擇，如下圖所示：
點擊“下一步”後，系統會自動列出你這個類中包含的方法，選擇你要進行測試的方法。此例中，我們僅對“加、減、乘、除”四個方法進行測試。如下圖所示：
之後系統會自動生成一個新類CalculatorTest，裏面包含一些空的測試用例。你只需要將這些測試用例稍作修改即可使用。完整的CalculatorTest代碼如下：
package andycpp;
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Before;
import org.junit.Ignore;
import org.junit.Test;
public class CalculatorTest ...{
private static Calculator calculator = new Calculator();
@Before
public void setUp() throws Exception ...{
calculator.clear();
}
@Test
public void testAdd() ...{
calculator.add(2);
calculator.add(3);
assertEquals(5, calculator.getResult());
}
@Test
public void testSubstract() ...{
calculator.add(10);
calculator.substract(2);
assertEquals(8, calculator.getResult());
}
@Ignore("Multiply() Not yet implemented")
@Test
public void testMultiply() ...{
}
@Test
public void testDivide() ...{
calculator.add(8);
calculator.divide(2);
assertEquals(4, calculator.getResult());
}
}
第四步，運行測試代碼：按照上述代碼修改完畢後，我們在CalculatorTest類上點右鍵，選擇“Run As à JUnit Test”來運行我們的測試，如下圖所示：
運行結果如下：
進度條是紅顏色表示發現錯誤，具體的測試結果在進度條上面有表示“共進行了4個測試，其中1個測試被忽略，一個測試失敗”
至此，我們已經完整體驗了在Eclipse中使用JUnit的方法。在接下來的文章中，我會詳細解釋測試代碼中的每一個細節！
在Eclipse中使用JUnit4進行單元測試（中級篇）
我們繼續對初級篇中的例子進行分析。初級篇中我們使用Eclipse自動生成了一個測試框架，在這篇文章中，我們來仔細分析一下這個測試框架中的每一個細節，知其然更要知其所以然，才能更加熟練地應用JUnit4。
一、包含必要地Package
在測試類中用到了JUnit4框架，自然要把相應地Package包含進來。最主要地一個Package就是org.junit.*。把它包含進來之後，絕大部分功能就有了。還有一句話也非常地重要“import static org.junit.Assert.*;”，我們在測試的時候使用的一系列assertEquals方法就來自這個包。大家注意一下，這是一個靜態包含（static），是JDK5中新增添的一個功能。也就是說，assertEquals是Assert類中的一系列的靜態方法，一般的使用方式是Assert. assertEquals()，但是使用了靜態包含後，前面的類名就可以省略了，使用起來更加的方便。
二、測試類的聲明
大家注意到，我們的測試類是一個獨立的類，沒有任何父類。測試類的名字也可以任意命名，沒有任何侷限性。所以我們不能通過類的聲明來判斷它是不是一個測試類，它與普通類的區別在於它內部的方法的聲明，我們接着會講到。
三、創建一個待測試的對象。
你要測試哪個類，那麼你首先就要創建一個該類的對象。正如上一篇文章中的代碼：
private static Calculator calculator = new Calculator();
爲了測試Calculator類，我們必須創建一個calculator對象。
四、測試方法的聲明
在測試類中，並不是每一個方法都是用於測試的，你必須使用“標註”來明確表明哪些是測試方法。“標註”也是JDK5的一個新特性，用在此處非常恰當。我們可以看到，在某些方法的前有@Before、@Test、@Ignore等字樣，這些就是標註，以一個“@”作爲開頭。這些標註都是JUnit4自定義的，熟練掌握這些標註的含義非常重要。
五、編寫一個簡單的測試方法。
首先，你要在方法的前面使用@Test標註，以表明這是一個測試方法。對於方法的聲明也有如下要求：名字可以隨便取，沒有任何限制，但是返回值必須爲void，而且不能有任何參數。如果違反這些規定，會在運行時拋出一個異常。至於方法內該寫些什麼，那就要看你需要測試些什麼了。比如：
@Test
public void testAdd() ...{
calculator.add(2);
calculator.add(3);
assertEquals(5, calculator.getResult());
}
我們想測試一下“加法”功能時候正確，就在測試方法中調用幾次add函數，初始值爲0，先加2，再加3，我們期待的結果應該是5。如果最終實際結果也是5，則說明add方法是正確的，反之說明它是錯的。assertEquals(5, calculator.getResult());就是來判斷期待結果和實際結果是否相等，第一個參數填寫期待結果，第二個參數填寫實際結果，也就是通過計算得到的結果。這樣寫好之後，JUnit會自動進行測試並把測試結果反饋給用戶。
六、忽略測試某些尚未完成的方法。
如果你在寫程序前做了很好的規劃，那麼哪些方法是什麼功能都應該實現定下來。因此，即使該方法尚未完成，他的具體功能也是確定的，這也就意味着你可以爲他編寫測試用例。但是，如果你已經把該方法的測試用例寫完，但該方法尚未完成，那麼測試的時候一定是“失敗”。這種失敗和真正的失敗是有區別的，因此JUnit提供了一種方法來區別他們，那就是在這種測試函數的前面加上@Ignore標註，這個標註的含義就是“某些方法尚未完成，暫不參與此次測試”。這樣的話測試結果就會提示你有幾個測試被忽略，而不是失敗。一旦你完成了相應函數，只需要把@Ignore標註刪去，就可以進行正常的測試。
七、Fixture（暫且翻譯爲“固定代碼段”）
Fixture的含義就是“在某些階段必然被調用的代碼”。比如我們上面的測試，由於只聲明瞭一個Calculator對象，他的初始值是0，但是測試完加法操作後，他的值就不是0了；接下來測試減法操作，就必然要考慮上次加法操作的結果。這絕對是一個很糟糕的設計！我們非常希望每一個測試都是獨立的，相互之間沒有任何耦合度。因此，我們就很有必要在執行每一個測試之前，對Calculator對象進行一個“復原”操作，以消除其他測試造成的影響。因此，“在任何一個測試執行之前必須執行的代碼”就是一個Fixture，我們用@Before來標註它，如前面例子所示：
@Before
public void setUp() throws Exception ...{
calculator.clear();
}
這裏不在需要@Test標註，因爲這不是一個test，而是一個Fixture。同理，如果“在任何測試執行之後需要進行的收尾工作”也是一個Fixture，使用@After來標註。由於本例比較簡單，沒有用到此功能。
在Eclipse中使用JUnit4進行單元測試（高級篇）
一、高級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文件（超過500兆）進行讀寫，他的每一個方法都是對文件進行操作。換句話說，在調用每一個方法之前，我們都要打開一個大文件並讀入文件內容，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文件，效率及其低下。這裏我們所希望的是在所有測試一開始讀一次文件，所有測試結束之後釋放文件，而不是每次測試都讀文件。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標註的函數，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。在這裏要注意一下，每個測試類只能有一個方法被標註爲@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，那個求平方根的函數有Bug，是個死循環：
public void squareRoot(int n) ...{
for (; ;) ; //Bug : 死循環
}
如果測試的時候遇到死循環，你的臉上絕對不會露出笑容。因此，對於那些邏輯很複雜，循環嵌套比較深的程序，很有可能出現死循環，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。我們給這些測試函數設定一個執行時間，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數結束的原因是因爲超時，這樣你就可以發現這些Bug了。要實現這一功能，只需要給@Test標註加一個參數即可，代碼如下：
@Test(timeout = 1000)
public void squareRoot() ...{
calculator.squareRoot(4);
assertEquals(2, calculator.getResult());
}
Timeout參數表明了你要設定的時間，單位爲毫秒，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拋出異常的函數。那麼，如果你覺得一個函數應該拋出異常，但是它沒拋出，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，那麼必然要拋出“除0異常”。因此，我們很有必要對這些進行測試。代碼如下：
@Test(expected = ArithmeticException.class)
public void divideByZero() ...{
calculator.divide(0);
}
如上述代碼所示，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拋出了我們指定的異常。
四、 Runner (運行器)
大家有沒有想過這個問題，當你把測試代碼提交給JUnit框架後，框架如何來運行你的代碼呢？答案就是——Runner。在JUnit中有很多個Runner，他們負責調用你的測試代碼，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來運行你的測試代碼。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？這是因爲JUnit中有一個默認Runner，如果你沒有指定，那麼系統自動使用默認Runner來運行你的代碼。換句話說，下面兩段代碼含義是完全一樣的：
import org.junit.internal.runners.TestCla***unner;
import org.junit.runner.RunWith;
//使用了系統默認的TestCla***unner，與下面代碼完全一樣
public class CalculatorTest ...{...}
@RunWith(TestCla***unner.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作爲參數傳遞給它。另外一個要注意的是，@RunWith是用來修飾類的，而不是用來修飾函數的。只要對一個類指定了Runner，那麼這個類中的所有函數都被這個Runner來調用。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、 參數化測試。
你可能遇到過這樣的函數，它的參數有許多特殊值，或者說他的參數分爲很多個區域。比如，一個對考試分數進行評價的函數，返回值分別爲“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”這個函數，暫且分三類：正數、0、負數。測試代碼如下：
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());
}
}
爲了簡化類似的測試，JUnit4提出了“參數化測試”的概念，只寫一個測試函數，把這若干種情況作爲參數傳遞進去，一次性的完成測試。代碼如下：
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},
});
}
//構造函數，對變量進行初始化
public SquareTest(int param, int result) ...{
this.param = param;
this.result = result;
}
@Test
public void square() ...{
calculator.square(param);
assertEquals(result, calculator.getResult());
}
}
下面我們對上述代碼進行分析。首先，你要爲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，你要爲這個類指定一個Runner，而不能使用默認的Runner了，因爲特殊的功能要用特殊的Runner嘛。@RunWith(Parameterized.class)這條語句就是爲這個類指定了一個ParameterizedRunner。第二步，定義一個待測試的類，並且定義兩個變量，一個用於存放參數，一個用於存放期待的結果。接下來，定義測試數據的集合，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數據，是一個二維數組，數據兩兩一組，每組中的這兩個數據，一個是參數，一個是你預期的結果。比如我們的第一組{2, 4}，2就是參數，4就是預期的結果。這兩個數據的順序無所謂，誰前誰後都可以。之後是構造函數，其功能就是對先前定義的兩個參數進行初始化。在這裏你可要注意一下參數的順序了，要和上面的數據集合的順序保持一致。如果前面的順序是{參數，期待的結果}，那麼你構造函數的順序也要是“構造函數(參數， 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，在一個項目中，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爲我們提供了打包測試的功能，將所有需要運行的測試類集中起來，一次性的運行完畢，大大的方便了我們的測試工作。具體代碼如下：
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標註傳遞一個參數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爲參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，內容全部爲空既可。