Java单元测试(Junit+Mock+代码覆盖率)
来源:互联网 发布:虚拟主机 域名 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 03:55
单元测试是编写测试代码,用来检测特定的、明确的、细颗粒的功能。单元测试并不一定保证程序功能是正确的,更不保证整体业务是准备的。
单元测试不仅仅用来保证当前代码的正确性,更重要的是用来保证代码修复、改进或重构之后的正确性。
一般来说,单元测试任务包括
- 接口功能测试:用来保证接口功能的正确性。
- 局部数据结构测试(不常用):用来保证接口中的数据结构是正确的
- 比如变量有无初始值
- 变量是否溢出
- 边界条件测试
- 变量没有赋值(即为NULL)
- 变量是数值(或字符)
- 主要边界:最小值,最大值,无穷大(对于DOUBLE等)
- 溢出边界(期望异常或拒绝服务):最小值-1,最大值+1
- 临近边界:最小值+1,最大值-1
- 变量是字符串
- 引用“字符变量”的边界
- 空字符串
- 对字符串长度应用“数值变量”的边界
- 变量是集合
- 空集合
- 对集合的大小应用“数值变量”的边界
- 调整次序:升序、降序
- 变量有规律
- 比如对于Math.sqrt,给出n^2-1,和n^2+1的边界
- 所有独立执行通路测试:保证每一条代码,每个分支都经过测试
- 代码覆盖率
- 语句覆盖:保证每一个语句都执行到了
- 判定覆盖(分支覆盖):保证每一个分支都执行到
- 条件覆盖:保证每一个条件都覆盖到true和false(即if、while中的条件语句)
- 路径覆盖:保证每一个路径都覆盖到
- 相关软件
- Cobertura:语句覆盖
- Emma: Eclipse插件Eclemma
- 代码覆盖率
- 各条错误处理通路测试:保证每一个异常都经过测试
JUNIT
JUnit是Java单元测试框架,已经在Eclipse中默认安装。目前主流的有JUnit3和JUnit4。JUnit3中,测试用例需要继承TestCase
类。JUnit4中,测试用例无需继承TestCase
类,只需要使用@Test
等注解。
Junit3
先看一个Junit3的样例
- // 测试java.lang.Math
- // 必须继承TestCase
- public class Junit3TestCase extends TestCase {
- public Junit3TestCase() {
- super();
- }
- // 传入测试用例名称
- public Junit3TestCase(String name) {
- super(name);
- }
- // 在每个Test运行之前运行
- @Override
- protected void setUp() throws Exception {
- System.out.println(“Set up”);
- }
- // 测试方法。
- // 方法名称必须以test开头,没有参数,无返回值,是公开的,可以抛出异常
- // 也即类似public void testXXX() throws Exception {}
- public void testMathPow() {
- System.out.println(“Test Math.pow”);
- Assert.assertEquals(4.0, Math.pow(2.0, 2.0));
- }
- public void testMathMin() {
- System.out.println(“Test Math.min”);
- Assert.assertEquals(2.0, Math.min(2.0, 4.0));
- }
- // 在每个Test运行之后运行
- @Override
- protected void tearDown() throws Exception {
- System.out.println(“Tear down”);
- }
- }
如果采用默认的TestSuite,则测试方法必须是public void testXXX() [throws Exception] {}
的形式,并且不能存在依赖关系,因为测试方法的调用顺序是不可预知的。
上例执行后,控制台会输出
- Set up
- Test Math.pow
- Tear down
- Set up
- Test Math.min
- Tear down
从中,可以猜测到,对于每个测试方法,调用的形式是:
- testCase.setUp();
- testCase.testXXX();
- testCase.tearDown();
运行测试方法
在Eclipse中,可以直接在类名或测试方法上右击,在弹出的右击菜单中选择Run As -> JUnit Test。
在Mvn中,可以直接通过mvn test
命令运行测试用例。
也可以通过Java方式调用,创建一个TestCase
实例,然后重载runTest()
方法,在其方法内调用测试方法(可以多个)。
- TestCase test = new Junit3TestCase(“mathPow”) {
- // 重载
- protected void runTest() throws Throwable {
- testMathPow();
- };
- };
- test.run();
更加便捷地,可以在创建TestCase
实例时直接传入测试方法名称,JUnit会自动调用此测试方法,如
- TestCase test = new Junit3TestCase(“testMathPow”);
- test.run();
Junit TestSuite
TestSuite是测试用例套件,能够运行过个测试方法。如果不指定TestSuite,会创建一个默认的TestSuite。默认TestSuite会扫描当前内中的所有测试方法,然后运行。
如果不想采用默认的TestSuite,则可以自定义TestSuite。在TestCase中,可以通过静态方法suite()
返回自定义的suite。
- import junit.framework.Assert;
- import junit.framework.Test;
- import junit.framework.TestCase;
- import junit.framework.TestSuite;
- public class Junit3TestCase extends TestCase {
- //…
- public static Test suite() {
- System.out.println(“create suite”);
- TestSuite suite = new TestSuite();
- suite.addTest(new Junit3TestCase(“testMathPow”));
- return suite;
- }
- }
允许上述方法,控制台输出
Set up
Test Math.pow
Tear down
并且只运行了testMathPow
测试方法,而没有运行testMathMin
测试方法。通过显式指定测试方法,可以控制测试执行的顺序。
也可以通过Java的方式创建TestSuite,然后调用TestCase,如
- // 先创建TestSuite,再添加测试方法
- TestSuite testSuite = new TestSuite();
- testSuite.addTest(new Junit3TestCase(“testMathPow”));
- // 或者 传入Class,TestSuite会扫描其中的测试方法。
- TestSuite testSuite = new TestSuite(Junit3TestCase.class,Junit3TestCase2.class,Junit3TestCase3.class);
- // 运行testSuite
- TestResult testResult = new TestResult();
- testSuite.run(testResult);
testResult中保存了很多测试数据,包括运行测试方法数目(runCount
)等。
JUnit4
与JUnit3不同,JUnit4通过注解的方式来识别测试方法。目前支持的主要注解有:
@BeforeClass
全局只会执行一次,而且是第一个运行@Before
在测试方法运行之前运行@Test
测试方法@After
在测试方法运行之后允许@AfterClass
全局只会执行一次,而且是最后一个运行@Ignore
忽略此方法
下面举一个样例:
- import org.junit.After;
- import org.junit.AfterClass;
- import org.junit.Assert;
- import org.junit.Before;
- import org.junit.BeforeClass;
- import org.junit.Ignore;
- import org.junit.Test;
- public class Junit4TestCase {
- @BeforeClass
- public static void setUpBeforeClass() {
- System.out.println(“Set up before class”);
- }
- @Before
- public void setUp() throws Exception {
- System.out.println(“Set up”);
- }
- @Test
- public void testMathPow() {
- System.out.println(“Test Math.pow”);
- Assert.assertEquals(4.0, Math.pow(2.0, 2.0), 0.0);
- }
- @Test
- public void testMathMin() {
- System.out.println(“Test Math.min”);
- Assert.assertEquals(2.0, Math.min(2.0, 4.0), 0.0);
- }
- // 期望此方法抛出NullPointerException异常
- @Test(expected = NullPointerException.class)
- public void testException() {
- System.out.println(“Test exception”);
- Object obj = null;
- obj.toString();
- }
- // 忽略此测试方法
- @Ignore
- @Test
- public void testMathMax() {
- Assert.fail(“没有实现”);
- }
- // 使用“假设”来忽略测试方法
- @Test
- public void testAssume(){
- System.out.println(“Test assume”);
- // 当假设失败时,则会停止运行,但这并不会意味测试方法失败。
- Assume.assumeTrue(false);
- Assert.fail(“没有实现”);
- }
- @After
- public void tearDown() throws Exception {
- System.out.println(“Tear down”);
- }
- @AfterClass
- public static void tearDownAfterClass() {
- System.out.println(“Tear down After class”);
- }
- }
如果细心的话,会发现Junit3的package是junit.framework
,而Junit4是org.junit
。
执行此用例后,控制台会输出
Set up
Test Math.pow
Tear down
Set up
Test Math.min
Tear down
Set up
Test exception
Tear down
Set up
Test assume
Tear down
Tear down After class
可以看到,执行次序是@BeforeClass
-> @Before
-> @Test
-> @After
-> @Before
-> @Test
-> @After
-> @AfterClass
。@Ignore
会被忽略。
运行测试方法
与Junit3类似,可以在Eclipse中运行,也可以通过mvn test
命令运行。
Assert
Junit3和Junit4都提供了一个Assert类(虽然package不同,但是大致差不多)。Assert类中定义了很多静态方法来进行断言。列表如下:
- assertTrue(String message, boolean condition) 要求condition == true
- assertFalse(String message, boolean condition) 要求condition == false
- fail(String message) 必然失败,同样要求代码不可达
- assertEquals(String message, XXX expected,XXX actual) 要求expected.equals(actual)
- assertArrayEquals(String message, XXX[] expecteds,XXX [] actuals) 要求expected.equalsArray(actual)
- assertNotNull(String message, Object object) 要求object!=null
- assertNull(String message, Object object) 要求object==null
- assertSame(String message, Object expected, Object actual) 要求expected == actual
- assertNotSame(String message, Object unexpected,Object actual) 要求expected != actual
- assertThat(String reason, T actual, Matcher matcher) 要求matcher.matches(actual) == true
Mock/Stub
Mock和Stub是两种测试代码功能的方法。Mock测重于对功能的模拟。Stub测重于对功能的测试重现。比如对于List接口,Mock会直接对List进行模拟,而Stub会新建一个实现了List的TestList,在其中编写测试的代码。
强烈建议优先选择Mock方式,因为Mock方式下,模拟代码与测试代码放在一起,易读性好,而且扩展性、灵活性都比Stub好。
比较流行的Mock有:
- JMock
- EasyMock
- Mockito
- powermock
其 中EasyMock和Mockito对于Java接口使用接口代理的方式来模拟,对于Java类使用继承的方式来模拟(也即会创建一个新的Class 类)。Mockito支持spy方式,可以对实例进行模拟。但它们都不能对静态方法和final类进行模拟,powermock通过修改字节码来支持了此 功能。
EasyMock
IBM上有几篇介绍EasyMock使用方法和原理的文章:EasyMock 使用方法与原理剖析,使用 EasyMock 更轻松地进行测试。
EasyMock把测试过程分为三步:录制、运行测试代码、验证期望。
录制过程大概就是:期望method(params)执行times次(默认一次),返回result(可选),抛出exception异常(可选)。
验证期望过程将会检查方法的调用次数。
一个简单的样例是:
- @Test
- public void testListInEasyMock() {
- List list = EasyMock.createMock(List.class);
- // 录制过程
- // 期望方法list.set(0,1)执行2次,返回null,不抛出异常
- expect1: EasyMock.expect(list.set(0, 1)).andReturn(null).times(2);
- // 期望方法list.set(0,1)执行1次,返回null,不抛出异常
- expect2: EasyMock.expect(list.set(0, 1)).andReturn(1);
- // 执行测试代码
- EasyMock.replay(list);
- // 执行list.set(0,1),匹配expect1期望,会返回null
- Assert.assertNull(list.set(0, 1));
- // 执行list.set(0,1),匹配expect1(因为expect1期望执行此方法2次),会返回null
- Assert.assertNull(list.set(0, 1));
- // 执行list.set(0,1),匹配expect2,会返回1
- Assert.assertEquals(1, list.set(0, 1));
- // 验证期望
- EasyMock.verify(list);
- }
- Java单元测试(Junit+Mock+代码覆盖率)
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