JUnit5學習之六：參數化測試(Parameterized Tests)基礎

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關於《JUnit5學習》系列

《JUnit5學習》系列旨在通過實戰提升SpringBoot環境下的單元測試技能，一共八篇文章，鏈接如下：

本篇概覽

本文是《JUnit5學習》系列的第六篇，一起來實戰強大參數化測試(Parameterized Tests)，即多次執行同一個測試方法，每次使用不同的參數；
由於參數化測試功能強大，內容也比前幾篇的知識點多，爲了方便大家閱讀和實踐，這裏分爲《基礎》和《進階》兩篇來介紹，本篇以學習參數化測試(Parameterized Tests)的基礎知識爲主，包含以下內容：

極速體驗；
版本依賴；
ValueSource數據源
null、空字符串數據源
枚舉數據源
方法數據源
Csv格式數據源
Csv文件數據源

源碼下載

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這個git項目中有多個文件夾，本章的應用在junitpractice文件夾下，如下圖紅框所示：

junitpractice是父子結構的工程，本篇的代碼在parameterized子工程中，如下圖：

極速體驗

現在，咱們以最少的步驟體驗最簡單的參數化測試；
在父工程junitpractice裏新建名爲parameterized的子工程，pom.xml內容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
        <artifactId>junitpractice</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>
    </parent>
    <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
    <artifactId>parameterized</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>parameterized</name>
    <description>Demo project for parameterized expirence in Spring Boot junit</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.junit</groupId>
                <artifactId>junit-bom</artifactId>
                <version>5.7.0</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>

    </dependencyManagement>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
                    <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

新建測試類HelloTest.java，在這個位置：junitpractice\parameterized\src\test\java\com\bolingcavalry\parameterized\service\impl，內容如下：

package com.bolingcavalry.parameterized.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.MethodOrderer;
import org.junit.jupiter.api.Order;
import org.junit.jupiter.api.TestMethodOrder;
import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.ValueSource;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertTrue;

@SpringBootTest
@Slf4j
@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)
public class HelloTest {

    @Order(1)
    @DisplayName("多個字符串型入參")
    @ParameterizedTest
    @ValueSource(strings = { "a", "b", "c" })
    void stringsTest(String candidate) {
        log.info("stringsTest [{}]", candidate);
        assertTrue(null!=candidate);
    }
}

執行該測試類，結果如下圖：

5. 從上圖可見執行參數化測試需要兩步：首先用@ParameterizedTest取代@Test，表名此方法要執行參數化測試，然後用@ValueSource指定每次測試時的參數來自字符串類型的數組：{ "a", "b", "c" }，每個元素執行一次； 6. 至此，咱們已體驗過最簡單的參數化測試，可見就是想辦法使一個測試方法多次執行，每次都用不同的參數，接下來有關參數化測試的更多配置和規則將配合實戰編碼逐個展開，一起來體驗吧；

版本要求

先看看SpringBoot-2.3.4.RELEASE間接依賴的junit-jupiter-5.6.2版本中，ParameterizedTest的源碼，如下圖紅框所示，此時的ParameterizedTest還只是體驗版：

再看看junit-jupiter-5.7.0版本的ParameterizedTest源碼，此時已經是穩定版了：

綜上所述，如果要使用參數化測試，最好是將junit-jupiter升級到5.7.0或更高版本，如果您的應用使用了SpringBoot框架，junit-jupiter是被spring-boot-starter-test間接依賴進來的，需要排除這個間接依賴，再手動依賴進來才能確保使用指定版本，在pom.xml中執行如下三步操作：

dependencyManagement節點添加junit-bom，並指定版本號：

<dependencyManagement>
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.junit</groupId>
      <artifactId>junit-bom</artifactId>
      <version>5.7.0</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
</dependencyManagement>

排除spring-boot-starter-test和junit-jupiter的間接依賴關係：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
  <scope>test</scope>
  <exclusions>
    <exclusion>
      <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
      <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
    </exclusion>
  </exclusions>
</dependency>

添加junit-jupiter依賴，此時會使用dependencyManagement中指定的版本號：

<dependency>
  <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
  <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
  <scope>test</scope>
</dependency>

如下圖，刷新可見已經用上了5.7.0版本：

版本問題解決了，接下來正式開始學習Parameterized Tests，先要了解的是有哪些數據源；

ValueSource數據源

ValueSource是最簡單常用的數據源，支持以下類型的數組：

    short

    byte

    int

    long

    float

    double

    char

    boolean

    java.lang.String
    
    java.lang.Class

下面是整形數組的演示：

    @Order(2)
    @DisplayName("多個int型入參")
    @ParameterizedTest
    @ValueSource(ints = { 1,2,3 })
    void intsTest(int candidate) {
        log.info("ints [{}]", candidate);
        assertTrue(candidate<3);
    }

從上述代碼可見，入參等於3的時候assertTrue無法通過，測試方法會失敗，來看看實際執行效果，如下圖：

null、空字符串數據源

在用字符串作爲入參時，通常要考慮入參爲null的情況，此時ValueSource一般會這樣寫：

@ValueSource(strings = { null, "a", "b", "c" })

此時可以使用@NullSource註解來取代上面的null元素，下面這種寫法和上面的效果一模一樣：

    @NullSource
    @ValueSource(strings = { "a", "b", "c" })

執行結果如下圖紅框，可見null作爲入參被執行了一次：

4. 與@NullSource代表null入參類似，@EmptySource代表空字符串入參，用法和執行結果如下圖所示：

5. 如果想同時用null和空字符串做測試方法的入參，可以使用@NullAndEmptySource，用法和執行結果如下圖所示：

枚舉數據源(EnumSource)

EnumSource可以讓一個枚舉類中的全部或者部分值作爲測試方法的入參；
創建枚舉類Types.java，用於接下來的實戰，如下，很簡單隻有三個值：

public enum Types {
    SMALL,
    BIG,
    UNKNOWN
}

先嚐試用Types的每個值作爲入參執行測試，可見只要添加@EnumSource即可，JUnit根據測試方法的入參類型知道要使用哪個枚舉：

    @Order(6)
    @DisplayName("多個枚舉型入參")
    @ParameterizedTest
    @EnumSource
    void enumSourceTest(Types type) {
        log.info("enumSourceTest [{}]", type);
    }

執行結果如下圖所示：

5. 如果不想執行枚舉的所有值，而只要其中一部分，可以在name屬性中指定：

@EnumSource(names={"SMALL", "UNKNOWN"})

執行結果如下圖所示：

7. 也可以指定哪些值不被執行，此時要添加mode屬性並設置爲EXCLUDE（mode屬性如果不寫，默認值是INCLUDE，前面的例子中就是默認值）：

@EnumSource(mode= EnumSource.Mode.EXCLUDE, names={"SMALL", "UNKNOWN"})

執行結果如下，可見SMALL和UNKNOWN都沒有執行：

方法數據源(MethodSource)

@MethodSource可以指定一個方法名稱，該方法返回的元素集合作爲測試方法的入參；
先來定義一個方法，該方法一般是static類型(否則要用@TestInstance修飾)，並且返回值是Stream類型：

    static Stream<String> stringProvider() {
        return Stream.of("apple1", "banana1");
    }

然後，測試方法用@MethodSource，並指定方法名stringProvider：

    @Order(9)
    @DisplayName("靜態方法返回集合，用此集合中每個元素作爲入參")
    @ParameterizedTest
    @MethodSource("stringProvider")
    void methodSourceTest(String candidate) {
        log.info("methodSourceTest [{}]", candidate);
    }

上面的stringProvider方法和測試方法methodSourceTest在同一個類中，如果它們不在同一個類中，就要指定靜態方法的整個package路徑、類名、方法名，如下所示，類名和方法名之間用#連接：

@Order(10)
    @DisplayName("靜態方法返回集合，該靜態方法在另一個類中")
    @ParameterizedTest
    @MethodSource("com.bolingcavalry.parameterized.service.impl.Utils#getStringStream")
    void methodSourceFromOtherClassTest(String candidate) {
        log.info("methodSourceFromOtherClassTest [{}]", candidate);
    }

如果不在@MethodSource中指定方法名，JUnit會尋找和測試方法同名的靜態方法，舉例如下，靜態方法methodSourceWithoutMethodNameTest會被作爲測試方法的數據來源：

    static Stream<String> methodSourceWithoutMethodNameTest() {
        return Stream.of("apple3", "banana3");
    }

    @Order(11)
    @DisplayName("靜態方法返回集合，不指定靜態方法名，自動匹配")
    @ParameterizedTest
    @MethodSource
    void methodSourceWithoutMethodNameTest(String candidate) {
        log.info("methodSourceWithoutMethodNameTest [{}]", candidate);
    }

執行結果如下：

Csv格式數據源(CsvSource)

前面的測試方法入參都只有一個，在面對多個入參的測試方法時，@CsvSource就派上用場了，演示代碼如下所示，可見數據是普通的CSV格式，每條記錄有兩個字段，對應測試方法的兩個入參：

    @Order(12)
    @DisplayName("CSV格式多條記錄入參")
    @ParameterizedTest
    @CsvSource({
            "apple1, 11",
            "banana1, 12",
            "'lemon1, lime1', 0x0A"
    })
    void csvSourceTest(String fruit, int rank) {
        log.info("csvSourceTest, fruit [{}], rank [{}]", fruit, rank);
    }

執行結果如下，通過日誌可以確定，每條記錄的兩個字段能匹配到測試方法的兩個入參中：

另外@CsvSource還提供了一個屬性nullValues，作用是將指定的字符串識別爲null，下面這個設置就是把CSV數據中所有的NIL識別爲null，再傳給測試方法：

    @Order(13)
    @DisplayName("CSV格式多條記錄入參(識別null)")
    @ParameterizedTest
    @CsvSource(value = {
            "apple2, 21",
            "banana2, 22",
            "'lemon2, lime2', 0x0A",
            "NIL, 3" },
            nullValues = "NIL"
    )
    void csvSourceWillNullTokenTest(String fruit, int rank) {
        log.info("csvSourceWillNullTokenTest, fruit [{}], rank [{}]", fruit, rank);
    }

執行結果如下，可見字符串NIL到測試方法後已變成null：

Csv文件數據源

@CsvSource解決了測試方法入參有多個字段的問題，但是把作爲入參的測試數據寫在源文件中似乎不合適，尤其是數據量很大的情況下，這種場景適合用@CsvFileSource，該註解用於指定csv文件作爲數據源，注意numLinesToSkip屬性指定跳過的行數，可以用來跳過表頭：

    @Order(14)
    @DisplayName("CSV文件多條記錄入參")
    @ParameterizedTest
    @CsvFileSource(files = "src/test/resources/two-column.csv", numLinesToSkip = 1)
    void csvFileTest(String country, int reference) {
        log.info("csvSourceTest, country [{}], reference [{}]", country, reference);
    }

在src/test/resources/創建文件two-column.csv，內容如下：

Country, reference
Sweden, 1
Poland, 2
"United States of America", 3

上述代碼執行結果如下，代碼中沒有測試數據，顯得更加簡潔一些：

期待《進階》篇

至此，咱們隊JUnit5的參數化測試(Parameterized)有了初步的瞭解，可以通過各種數據源註解給測試方法制造更多的參數，但僅掌握這些還是不夠的，依然有一些問題待解決，例如更自由的數據源定製、跟完善的多字段處理方案等等，下一篇《進階》咱們一起來體驗更多參數化測試的高級功能；

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ValueSource數據源

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枚舉數據源(EnumSource)

方法數據源(MethodSource)

Csv格式數據源(CsvSource)

Csv文件數據源

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