Junit

JUnit 4是JUnit框架有史以来的最大改进，其主要目标便是利用Java 5的Annotation特性简化测试用例的编写。让我们看看如何使用JUnit 4来进行Unit测试。

请注意：本文主要介绍JUnit 4的最新特性和用法，并不会讲解Unit测试的基础。如果你对JUnit框架还不熟悉，请先参考“Eclipse快速上手指南 (2) 使用JUnit测试”一文，学习如何编写JUnit测试。

我们使用的开发环境是Eclipse 3.2，它已经自带了JUnit 4.1，你需要将JUnit 4 Library添加到项目用到的Library中。另外，必须使用JDK 5.0或更高版本。

要在Eclipse环境之外运行JUnit，需要下载JUnit 4.1，具体请访问JUnit.org。

我们先看一个简单的Math类：

package com.javaeedev.junit4;
public class Math {

    public int abs(int value) {
        return value>=0 ? value : (-value);
    }

    public int div(int a, int b) {
        return a / b;
    }

    /**
     * BUG: if b less than 0!
     */
    public float exp(int a, int b) {
        float r = 1;
        for(int i=0; i<b; i++)
            r = r * a;
        return r;
    }
}

注意exp()方法是有Bug的，如果传入参数2, -1，则期待的返回值应为0.5F，但实际返回值为1.0F。

下面我们看看传统的JUnit的TestCase：

public class MathTest extends TestCase {

    public void setUp() { super.setUp(); }
    public void tearDown() { super.tearDown(); }

    public void testAbs() { assertTrue(true); }
    public void testDiv() {...}
    public void testExp() {...}

}

JUnit依赖反射来执行每个以test开头的方法。然而，在最新的JUnit 4中，由于有了Annotation的支持，我们的测试方法不需要再以testXxx标识了，而是写上一个@Test标注即可。例如：

@Test public void doAbs() {...}

甚至MathTest类也不必继承自TestCase。你也许会想到，不继承自TestCase就无法调用assertXxx方法了，正因为如此，所有的assertXxx方法全部以静态方法被放入了Assert类，使用Assert.assertXxx()调用。如果使用

import static org.junit.Assert.*;

则原有的代码不必改动。

setUp()和tearDown()方法也依赖@Before和@After标记，这样做的最大的好处是在继承体系内不必担心忘记了在setUp()方法中调用父类的super.setUp()方法，JUnit框架会自动处理父类的@Before和@After标记的方法。

并且，JUnit框架对@Before和@After的调用顺序类似于类的构造方法和析构方法，即@Before按照父类到子类的顺序调用，@After则相反，这样保证了资源的正确获取和释放。

当然，不再强迫必须使用setUp和tearDown作为方法名，可以使用更有意义的方法名，例如：initDatabase()和closeDatabase()，只要它们被标注了@Before和@After即可。

来看看使用Annotation的MathTest：

package com.javaeedev.junit4;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.*;

public class MathTest {

    public MathTest() {
        System.out.println("new MathTest instance.");
    }

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        System.out.println("call @Before before a test method");
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
        System.out.println("call @After after a test method");
    }

    @Test
    public void doAbs() {
        Math math = new Math();
        assertEquals(200, math.abs(200));
        assertEquals(100, math.abs(-100));
        assertEquals(0, math.abs(0));
    }

    @Test
    public void doDiv() {
        Math math = new Math();
        assertEquals(5, math.div(100, 20));
        assertEquals(4, math.div(100, 21));
    }

    @Test(expected=ArithmeticException.class)
    public void doDiv0() {
        new Math().div(127, 0);
    }

    @Test(timeout=1)
    public void doLongTimeTask() {
        double d = 0;
        for(int i=1; i<10000000; i++)
            d+=i;
    }

    @Test
    public void testExp() {
        Math math = new Math();
        assertEquals(32f, math.exp(2, 5), 0.001f);
        assertEquals(1f, math.exp(2, 0), 0.001f);
        assertEquals(0.5f, math.exp(2, (-1)), 0.001f);
    }

}

对测试异常，JUnit 4可以用expected=Exception.class来期待一个预期的异常，而不必编写

try {
  ...
  fail("No exception");
}
catch(Exception e) {
  // OK!
}

来看看doDiv0测试，我们期待一个除数为0的ArithmeticException，因此编写如下测试方法：

@Test(expected=ArithmeticException.class)
public void doDiv0() {
    new Math().div(127, 0);
}

对于非常耗时的测试，@Test还有一个timeout来标识该方法最长执行时间，超过此时间即表示该测试方法失败：

@Test(timeout=1)
public void doLongTimeTask() {
    double d = 0;
    for(int i=1; i<10000000; i++)
        d+=i;
}

以上方法若执行时间超过1ms则测试失败，由于依赖CPU的执行速度，在不同的机器上测试结果也不同。

JUnit 4另一个较大的变化是引入了@BeforeClass和@AfterClass，它们在一个Test类的所有测试方法执行前后各执行一次。这是为了能在@BeforeClass中初始化一些昂贵的资源，例如数据库连接，然后执行所有的测试方法，最后在@AfterClass中释放资源。

正如你能想到的，由于@BeforeClass和@AfterClass仅执行一次，因此它们只能标记静态方法，在所有测试方法中共享的资源也必须是静态引用：

private static Object dbConnection;

@BeforeClass
public static void setUpBeforeClass() throws Exception {
    System.out.println("call @BeforeClass and init database connection");
    dbConnection = new Object();
}

@AfterClass
public static void tearDownAfterClass() throws Exception {
    System.out.println("call @AfterClass to release database connection");
    dbConnection = null;
}

最后执行测试用例，可以看到结果：

各个方法执行顺序如下：

call @BeforeClass and init database connection

new MathTest instance.
call @Before before a test method
call @After after a test method

new MathTest instance.
call @Before before a test method
call @After after a test method

...

call @AfterClass to release database connection

可以看到，@BeforeClass是在实例化MathTest之前调用的，因此不能在构造方法中初始化共享资源。

最后需要注意的是由于Java 5的自动Box/Unbox特性，在调用assertEquals()时要特别注意，如果你传入：

assertEquals(100F, 100);

则按照自动Box变为：

assertEquals(new Float(100F), new Integer(100));

测试失败，因为Float类和Integer类不是同一类型。

因此要特别注意float和double的测试。事实上对float和double应使用

assertEquals(float, float, float delta);
assertEquals(double, double, double delta);

delta指定了两个作比较的浮点数的相差范围，在此范围内的两个浮点数将认为相等。可以传入一个很小的数例如0.0001F。 

JUnit 4非常适合使用Java 5的开发人员，但是无法在Java 1.4中获得这些好处，并且，也不与以前的版本兼容。因此，如果你正在使用Java 5，就可以考虑使用JUnit 4来编写测试。

ZIP包下载：javaeedev.googlecode.com/files/JUnit4Example.zip