JAVA—咖啡馆

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本章导读

上一章介绍的Ant,主要用来构建、包装和发布Java程序,而Java程序的测试则由另外一个工具来完成,那就是JUnit。

本章首先对JUnit进行介绍,阐述为什么要使用JUnit,然后介绍JUnit的下载和安装及使用方法,最后介绍JUnit的新特性。

8.1  JUnit介绍

JUnit是一个开源的Java单元测试框架,由 Erich Gamma 和 Kent Beck 开发完成。

8.1.1  JUnit简介

JUnit主要用来帮助开发人员进行Java的单元测试,其设计非常小巧,但功能却非常强大。

下面是JUnit一些特性的总结:

— 提供的API可以让开发人员写出测试结果明确的可重用单元测试用例。

— 提供了多种方式来显示测试结果,而且可以扩展。

— 提供了单元测试批量运行的功能,而且可以和Ant很容易地整合。

— 对不同性质的被测对象,如Class,JSP,Servlet等,JUnit有不同的测试方法。

8.1.2  为什么要使用JUnit

以前,开发人员写一个方法,如下代码所示:

//******* AddAndSub.java**************

public Class AddAndSub {

    public static int add(int m, int n) {

        int num = m + n;

        return num;

    }

    public static int sub(int m, int n) {

        int num = m - n;

        return num;

    }

}

如果要对AddAndSub类的add和sub方法进行测试,通常要在main里编写相应的测试方法,如下代码所示:

//******* MathComputer.java**************

public Class AddAndSub {

    public static int add(int m, int n) {

        int num = m + n;

        return num;

    }

    public static int sub(int m, int n) {

        int num = m - n;

        return num;

    }

    public static void main(String args[]) {

        if (add (4, 6) == 10)) {

            System.out.println(“Test Ok”);

        } else {

            System.out.println(“Test Fail”);

        }

        if (sub (6, 4) ==2)) {

            System.out.println(“Test Ok”);

        } else {

            System.out.println(“Test Fail”);

        }

    }

}

从上面的测试可以看出,业务代码和测试代码放在一起,对于复杂的业务逻辑,一方面代码量会非常庞大,另一方面测试代码会显得比较凌乱,而JUnit就能改变这样的状况,它提供了更好的方法来进行单元测试。使用JUnit来测试前面代码的示例如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import junit.framework.TestCase;

public Class TestAddAndSub  extends TestCase {

    public void testadd() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(4, 6));

    }

    public void testsub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(6, 4));

    }

    public static void main(String args[]){ 

         junit.textui.TestRunner.run(TestAddAndSub .class);    }

}

这里先不对JUnit的使用方法进行讲解,从上可以看到,测试代码和业务代码分离开,使得代码比较清晰,如果将JUnit放在Eclipse中,测试起来将会更加方便。

8.2  建立JUnit的开发环境

为了不使读者在环节配置上浪费太多时间,这里将一步一步地讲解如何下载和配置JUnit。具体步骤如下:

8.2.1  下载JUnit

从www.junit.org可以进入到JUnit的首页,JUnit的首页画面如图8.1所示。

本书使用的版本是4.3版本,单击“Junit4.3.zip”即可进入下载JUnit的画面,如图8.2所示。

下载Junit4.3.zip,下载后解压缩即可。

8.2.2  配置JUnit

下载Junit4.3.zip完毕,并解压缩到D盘根目录下后,即可开始配置环境变量。用前面介绍的设定系统变量的方法,设定ClassPath,ClassPath=***;D:"junit"junit.jar,如图8.3所示。

图8.1  JUnit的首页画面

图8.2  下载JUnit的画面

查看是否配置好JUnit,在类里添加如下语句:

import junit.framework.TestCase;

图8.3  设定系统变量ClassPath

如果编译没有错误,则说明配置成功。

8.3  JUnit的使用方法

JUnit的使用非常简单,共有3步:第一步、编写测试类,使其继承TestCase;第二步、编写测试方法,使用test+×××的方式来命名测试方法;第三步、编写断言。如果测试方法有公用的变量等需要初始化和销毁,则可以使用setUp,tearDown方法。

8.3.1  继承TestCase

如果要使用JUnit,则测试类都必须继承TestCase。当然目前的最新版JUnit是不需要继承它的,但并不是说TestCase类就没有用了,它仍然是JUnit工作的基础。这里先讲述继承TestCase类的方式,稍后再介绍不继承的方式。

下面是前面使用JUnit进行测试AddAndSub类的代码,这里进行详细的分析:

//******* TestAddAndSub.java**************

import junit.framework.TestCase;

public Class TestAddAndSub  extends TestCase {

    public void testadd() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(4, 6));

    }

    public void testsub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(6, 4));

    }

    public static void main(String args[]){ 

         junit.textui.TestRunner.run(TestAddAndSub .class);    }

}

代码说明:

— 这里继承TestCase,表示该类是一个测试类。

— 然后使用junit.textui.TestRunner.run方法来执行这个测试类。

这里给出TestCase的源代码:

//******* TestCase.java**************

package junit.framework;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Modifier;

public abstract class TestCase extends Assert implements Test {

    /**测试案例的名称*/

    private String fName;

    /**构造函数

     */

    public TestCase() {

        fName= null;

    }

    /**带参数的构造函数

     */

    public TestCase(String name) {

        fName= name;

    }

    /**获取被run执行的测试案例的数量

     */

    public int countTestCases() {

        return 1;

    }

    /**创建一个TestResult

     * @see TestResult

     */

    protected TestResult createResult() {

        return new TestResult();

    }

    /**执行run方法,返回TestResult

     * @see TestResult

     */

    public TestResult run() {

        TestResult result= createResult();

圆角矩形: 下面一段代码描述了JUnit如何实现在执行具体的测试方法前,先执行初始化方法,在执行完具体的测试方法后,再执行销毁方法。        run(result);

        return result;

    }

    /**执行run方法,参数为TestResult

     */

    public void run(TestResult result) {

        result.run(this);

    }

    /**执行测试方法,包括初始化和销毁方法

     * @throws Throwable if any exception is thrown

     */

    public void runBare() throws Throwable {

        Throwable exception= null;

        setUp();

        try {

            runTest();

        } catch (Throwable running) {

            exception= running;

        }

        finally {

            try {

                tearDown();

            } catch (Throwable tearingDown) {

                if (exception == null) exception= tearingDown;

            }

        }

        if (exception != null) throw exception;

    }

    /**执行测试方法

     * @throws Throwable if any exception is thrown

     */

    protected void runTest() throws Throwable {

        assertNotNull("TestCase.fName cannot be null", fName); // Some VMs crash when calling getMethod(null,null);

        Method runMethod= null;

        try {

            //利用反射机制

            runMethod= getClass().getMethod(fName, (Class[])null);

        } catch (NoSuchMethodException e) {

            fail("Method """+fName+""" not found");

        }

        if (!Modifier.isPublic(runMethod.getModifiers())) {

            fail("Method """+fName+""" should be public");

        }

         //利用反射机制

        try {

            runMethod.invoke(this);

        }

        catch (InvocationTargetException e) {

            e.fillInStackTrace();

            throw e.getTargetException();

圆角矩形: 下面一段代码定义了要想实现初始化和销毁方法,需继承这两个方法。


        }

        catch (IllegalAccessException e) {

            e.fillInStackTrace();

            throw e;

        }

    }

    /**测试前的初始化方法

     */

    protected void setUp() throws Exception {

    }

    /**测试后的销毁方法

     */

    protected void tearDown() throws Exception {

    }

    /**返回测试案例的名称

     * @return the name of the TestCase

     */

    public String getName() {

        return fName;

    }

    /**设定测试案例的名称

     * @param name the name to set

     */

    public void setName(String name) {

        fName= name;

    }

}

代码说明:

— 该类继承了Assert 类,实现了Test接口。

— 可以看出,TestCase类正是通过runBare实现了在测试方法前初始化相关变量和环境,在测试方法后销毁相关变量和环境。

8.3.2  编写测试方法

测试方法名要以test+方法名来命名,当然最新版的JUnit支持直接以方法名来命名测试方法。这是通过TestCase类里的runTest方法来实现的,主要利用了Java的反射机制,runTest方法的代码如下:

protected void runTest() throws Throwable {

        assertNotNull("TestCase.fName cannot be null", fName); // Some VMs crash when calling getMethod(null,null);

        Method runMethod= null;

        try {

            // 获取要测试的方法

            runMethod= getClass().getMethod(fName, (Class[])null);

        } catch (NoSuchMethodException e) {

            fail("Method """+fName+""" not found");

        }

        //判断要测试的方法是否为公用方法

        if (!Modifier.isPublic(runMethod.getModifiers())) {

            fail("Method """+fName+""" should be public");

        }

         //Java的反射机制

        try {

            runMethod.invoke(this);

        }

         //抛出调用异常

        catch (InvocationTargetException e) {

            e.fillInStackTrace();

            throw e.getTargetException();

        }

        catch (IllegalAccessException e) {

            e.fillInStackTrace();

            throw e;

        }

    }

8.3.3  编写断言

JUnit主要有以下断言:

—  assertEquals(期望值,实际值),检查两个值是否相等。

—  assertEquals(期望对象,实际对象),检查两个对象是否相等,利用对象的equals()方法进行判断。

—  assertSame(期望对象,实际对象),检查具有相同内存地址的两个对象是否相等,利用内存地址进行判断,注意和上面assertEquals方法的区别。

—  assertNotSame(期望对象,实际对象),检查两个对象是否不相等。

—  assertNull(对象1,对象2),检查一个对象是否为空。

—  assertNotNull(对象1,对象2),检查一个对象是否不为空。

—  assertTrue(布尔条件),检查布尔条件是否为真。

—  assertFalse(布尔条件),检查布尔条件是否为假。

这些断言主要定义在JUnit的Assert类里,Assert类的示例代码如下:

//******* Assert.java**************

package junit.framework;

/**一系列的断言方法

 */

public class Assert {

    /**构造函数

     */

    protected Assert() {

    }

    /**断言是否为真,带消息

     */

    static public void assertTrue(String message, boolean condition) {

        if (!condition)

            fail(message);

    }

    /**断言是否为真

     */

    static public void assertTrue(boolean condition) {

        assertTrue(null, condition);

    }

    /**断言是否为假,带消息

     */

    static public void assertFalse(String message, boolean condition) {

        assertTrue(message, !condition);

    }

    /**断言是否为假

     */

    static public void assertFalse(boolean condition) {

        assertFalse(null, condition);

    }

圆角矩形: 下面一段代码描述了如何在JUnit中实现判断是否相等的方法,这些方法要实现的内容相同,只是参数不同,从而实现了可以针对不同类型的数据来判断是否相等的功能。    /**断言是否为失败

     */

    static public void fail(String message) {

        throw new AssertionFailedError(message);

    }

    /**断言是否为失败

     */

    static public void fail() {

        fail(null);

    }

    /**是否相等的断言,带消息Object

     */

    static public void assertEquals(String message, Object expected, Object actual) {

        if (expected == null && actual == null)

            return;

        if (expected != null && expected.equals(actual))

            return;

        failNotEquals(message, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,Object

     */

    static public void assertEquals(Object expected, Object actual) {

        assertEquals(null, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,带消息String

     */

    static public void assertEquals(String message, String expected, String actual) {

        if (expected == null && actual == null)

            return;

        if (expected != null && expected.equals(actual))

            return;

        throw new ComparisonFailure(message, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,String

     */

    static public void assertEquals(String expected, String actual) {

        assertEquals(null, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,带消息double

     */

    static public void assertEquals(String message, double expected, double actual, double delta) {

        if (Double.compare(expected, actual) == 0)

            return;

        if (!(Math.abs(expected-actual) <= delta))

            failNotEquals(message, new Double(expected), new Double(actual));

    }

    /**是否相等的断言,double

     */

    static public void assertEquals(double expected, double actual, double delta) {

        assertEquals(null, expected, actual, delta);

    }

    /**是否相等的断言,带消息float

     */

    static public void assertEquals(String message, float expected, float actual, float delta) {

        if (Float.compare(expected, actual) == 0)

            return;

        if (!(Math.abs(expected - actual) <= delta))

                failNotEquals(message, new Float(expected), new Float(actual));

    }

    /**是否相等的断言, float

     */

    static public void assertEquals(float expected, float actual, float delta) {

        assertEquals(null, expected, actual, delta);

    }

    /**是否相等的断言,带消息long

     */

    static public void assertEquals(String message, long expected, long actual) {

        assertEquals(message, new Long(expected), new Long(actual));

    }

    /**是否相等的断言, long

     */

    static public void assertEquals(long expected, long actual) {

        assertEquals(null, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,带消息boolean

     */

    static public void assertEquals(String message, boolean expected, boolean actual) {

         assertEquals(message, Boolean.valueOf(expected), Boolean.valueOf(actual));

     }

    /**是否相等的断言,boolean

     */

    static public void assertEquals(boolean expected, boolean actual) {

        assertEquals(null, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,带消息byte

     */

     static public void assertEquals(String message, byte expected, byte actual) {

        assertEquals(message, new Byte(expected), new Byte(actual));

    }

    /**是否相等的断言, byte

     */

    static public void assertEquals(byte expected, byte actual) {

        assertEquals(null, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,带消息char

     */

     static public void assertEquals(String message, char expected, char actual) {

         assertEquals(message, new Character(expected), new Character(actual));

     }

    /**是否相等的断言,char

     */

     static public void assertEquals(char expected, char actual) {

        assertEquals(null, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,带消息short

     */

    static public void assertEquals(String message, short expected, short actual) {

         assertEquals(message, new Short(expected), new Short(actual));

    }

     /**是否相等的断言,short

    static public void assertEquals(short expected, short actual) {

        assertEquals(null, expected, actual);

    }

    /**是否相等的断言,带消息int

     */

     static public void assertEquals(String message, int expected, int actual) {

        assertEquals(message, new Integer(expected), new Integer(actual));

     }

     /**是否相等的断言,int

     */

     static public void assertEquals(int expected, int actual) {

         assertEquals(null, expected, actual);

    }

圆角矩形: 下面一段代码描述了JUnit中如何实现判断是否为null的方法,这些方法的功能相同,只是一个带消息,一个不带消息。    /**是否不为null的断言 Object

     */

    static public void assertNotNull(Object object) {

        assertNotNull(null, object);

    }

    /**是否不为null的断言,带消息Object

     */

    static public void assertNotNull(String message, Object object) {

        assertTrue(message, object != null);

    }

    /**是否为null的断言Object

     */

圆角矩形: 下面一段代码描述了JUnit中如何实现判断是否相同的方法,这些方法要实现的内容相同,只是参数不同。

    static public void assertNull(Object object) {

        assertNull(null, object);

    }

    /**是否为null的断言,带消息Object

     */

    static public void assertNull(String message, Object object) {

        assertTrue(message, object == null);

    }

    /**是否相同的断言,带消息*/

    static public void assertSame(String message, Object expected, Object actual) {

        if (expected == actual)

            return;

        failNotSame(message, expected, actual);

    }

    /**是否相同的断言,Object

     */

    static public void assertSame(Object expected, Object actual) {

        assertSame(null, expected, actual);

    }

    /**是否不相同的断言,带消息

     */

    static public void assertNotSame(String message, Object expected, Object actual) {

        if (expected == actual)

            failSame(message);

    }

    /**是否不相同的断言Object

     */

    static public void assertNotSame(Object expected, Object actual) {

        assertNotSame(null, expected, actual);

    }

    /**相同时失败

     */

    static public void failSame(String message) {

        String formatted= "";

        if (message != null)

            formatted= message+" ";

        fail(formatted+"expected not same");

    }

    /**不相同时失败

     */

    static public void failNotSame(String message, Object expected, Object actual) {

        String formatted= "";

        if (message != null)

            formatted= message+" ";

        fail(formatted+"expected same:<"+expected+"> was not:<"+actual+">");

    }

    /**不相等时失败

     */

    static public void failNotEquals(String message, Object expected, Object actual) {

        fail(format(message, expected, actual));

    }

    /**格式化消息

     */

    public static String format(String message, Object expected, Object actual) {

        String formatted= "";

        if (message != null)

            formatted= message+" ";

        return formatted+"expected:<"+expected+"> but was:<"+actual+">";

    }

}

从上述代码中,读者可以研读JUnit中有关断言的实现方式,其实,最终都是使用后面的几个static方法来实现的。

8.4  JUnit的新特性

Java 5的发布为JUnit带来了新的特性。自JUnit 4.0之后,JUnit大量使用了annotations特性,使编写单元测试变得更加简单。

8.4.1  改变测试方法的命名方式

前面讲过,使用JUnit 4.0以上版本可以不用遵循以前JUnit约定的测试方法命名方法,以前命名方法的示例代码如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import junit.framework.TestCase;

public class TestAddAndSub  extends TestCase {

    public void testadd() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(4, 6));

    }

    public void testsub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(6, 4));

    }

    public static void main(String args[]){ 

         junit.textui.TestRunner.run(TestAddAndSub .class);    }

}

JUnit 4.0以上版本的命名方式,是在测试方法前使用@Test注释,示例代码如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import junit.framework.TestCase;

import org.junit.*;

public class TestAddAndSub  extends TestCase {

    @Test public void add() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(4, 6));

    }

    @Test public void sub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(6, 4));

    }

}

这个时候,测试方法的命名将不再重要,开发人员可以按照自己的命名方式来命名。

8.4.2  不再继承TestCase

新版本的JUnit将不再强制继承TestCase,但需要import org.junit.Assert来实现断言,示例代码如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import static org.junit.Assert.assertEquals;

import org.junit.*;

public class TestAddAndSub{

    @Test public void add() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(4, 6));

    }

    @Test public void sub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(6, 4));

    }

}

8.4.3  改变初始化和销毁方式

以前,JUnit使用SetUp和TearDown方法来进行初始化和销毁动作,JUnit 4.0以上版本将不再强制使用SetUp和TearDown方法来进行初始化和销毁,原来使用SetUp和TearDown方法的示例代码如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import junit.framework.TestCase;

public class TestAddAndSub  extends TestCase {

    private int m = 0;

    private int n = 0;

    //初始化

    protected void setUp() {

        m = 4;

        n = 6;

    }

    public void testadd() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(m, n));

    }

    public void testsub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(n, m));

    }

    //销毁

    protected void tearDown() {

        m = 0;

        n = 0;

    }

}

不使用SetUp和TearDown方法的示例代码如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import static org.junit.Assert.assertEquals;

import org.junit.*;

public class TestAddAndSub {

    protected int m = 0;

    protected int n = 0;

    //初始化

    @Before public void init() {

        m = 4;

        n = 6;

    }

    @Test public void add() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(m, n));

    }

    @Test public void sub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(n, m));

    }

    //销毁

    @After public void destory() {

        m = 0;

        n = 0;

    }

}

上面示例中的初始化和销毁都是针对一个方法来说的,每个方法执行前都要进行初始化,执行完毕都要进行销毁。而JUnit的最新版本则提供了新的特性,针对类进行初始化和销毁。也就是说,该类中的方法只进行一次初始化和销毁,方法就是使用@Before和@After,示例代码如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import static org.junit.Assert.assertEquals;

import org.junit.*;

public class TestAddAndSub {

    protected int m = 0;

    protected int n = 0;

    //初始化

    @BeforeClass public void init() {

        m = 4;

        n = 6;

    }

    @Test public void add() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(m, n));

    }

    @Test public void sub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(n, m));

    }

    //销毁

    @AfterClass public void destory() {

        m = 0;

        n = 0;

    }

}

上述初始化和销毁动作,只执行一次即可。

8.4.4  改变异常处理的方式

以前,使用JUnit进行单元测试时,如果遇到异常情况,需要使用try…catch的形式来捕捉异常,示例代码如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import junit.framework.TestCase;

public class TestAddAndSub  extends TestCase {

    private int m = 0;

    private int n = 0;

    //初始化

    protected void setUp() {

        m = 4;

        n = 6;

    }

    public void testadd() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(m, n));

    }

    public void testsub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(n, m));

    }

    public void testdiv() {

        //断言除数为0

        try {

              int n = 2 / 0;

              fail("Divided by zero!");

         }

         catch (ArithmeticException success) {

              assertNotNull(success.getMessage());

          }

    }

    //销毁

    protected void tearDown() {

        m = 0;

        n = 0;

    }

}

JUnit4.0以后的版本将不再使用try…catch的方式来捕捉异常,示例代码如下:

//******* TestAddAndSub.java**************

import static org.junit.Assert.assertEquals;

import org.junit.*;

public class TestAddAndSub {

    protected int m = 0;

    protected int n = 0;

    //初始化

    @Before public void init() {

        m = 4;

        n = 6;

    }

    @Test public void add() {

        //断言计算结果与10是否相等

        assertEquals(10, AddAndSub.add(m, n));

    }

    @Test public void sub() {

        //断言计算结果与2是否相等

        assertEquals(2, AddAndSub.sub(n, m));

    }

    @Test t(expected=ArithmeticException.class)  public void div() {

        //断言除数是否为0

        int n = 2 / 0;

    }

    //销毁

    @After public void destory() {

        m = 0;

        n = 0;

    }

}

当然,JUnit还有许多新的特性,限于篇幅原因,这里只对比较重要的特性进行讲解,其余将不再多讲,想要了解的读者可以到JUnit的相关网站进行学习。

8.5  小结

本章首先讲述了JUnit的下载和安装,接着又讲解了JUnit的相关知识,最后讲解了JUnit的新特性。

JUnit对开发人员进行大规模的单元测试来说,是非常有用的,但对于大量的代码如何来管理就只有靠CVS了。CVS是一个版本控制系统,主要用来管理开发人员代码的历史,下一章主要讲如何使用CVS。

posted on 2009-03-06 10:29 rogerfan 阅读(1033) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: 【Java知识】【开源技术】

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