Eclipse中的JUnit單元測試拓展

通過前面內容的介紹，對JUnit 有了一個基本的瞭解，下面我們來探討一下 JUnit4 中一些高級特性。

一、高級 Fixture

上一節中我們主要介紹了兩個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 M）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2.2.1節中給出的例子嗎，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());
    }

運行後會報“java.lang.Exception:test timed out after 1000 milliseconds”的錯誤，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它，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，否則，如果不表示expected屬性的值，就會拋出異常了。

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（BlockJUnit4ClassRunner），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.TestClassRunner;
    import  org.junit.runner.RunWith;
    //使用了系統默認的TestClassRunner，與下面代碼完全一樣
    public class CalculatorTest 
    {
    	...
    }

和

@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個測試用例，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：

package com.examples.test;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class SquareTest1 
{	  	 
	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：

package com.examples.test;

import static org.junit.Assert.assertEquals;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;

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 SquareTest2 
{
	private static Calculator calculator = new Calculator();	
	private int param;
	private int result;
	
	// 構造函數，對變量進行初始化 	 
    public  SquareTest2(int param, int result)  
    {
        this.param = param;
        this.result = result;
   } 
	
	@Parameters
	public static Collection data() 
	{
		return  Arrays.asList( new  Object[][] 
				{
					{2,4},
					{0,0},
					{-3,9},
				});
	}
	
	@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SquareTest2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。@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。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：

package com.examples.test;

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

@RunWith(Suite.class )
@Suite.SuiteClasses( {
        CalculatorTest.class,
        SquareTest1.class,
        SquareTest2.class
        } )
public class AllCalculatorTests 
{
}

運行後顯示的結果如圖所示：

可以很明顯的看到所有類的測試結果都顯示出來了。

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。