我們在編寫大型程序的時候，需要寫成千上萬個方法或函數，這些函數的功能可能很強大，但我們在程序中只用到該函數的一小部分功能，并且經過調試可以確定，這 一小部分功能是正確的。但是，我們同時應該確保每一個函數都完全正確，因為如果我們今后如果對程序進行擴展，用到了某個函數的其他功能，而這個功能有bug的話，那絕對是一件非常郁悶的事情。所以說，每編寫完一個函數之后，都應該對這個函數的方方面面進行測試，這樣的測試我們稱之為單元測試。 傳統的編程方式，進行單元測試是一件很麻煩的事情，你要重新寫另外一個程序，在該程序中調用你需要測試的方法，并且仔細觀察運行結果，看看是否有錯。正因 為如此麻煩，所以程序員們編寫單元測試的熱情不是很高。于是有一個牛人推出了單元測試包，大大簡化了進行單元測試所要做的工作，這就是JUnit4。本文簡要介紹一下在Eclipse3.2中使用JUnit4進行單元測試的方法。

　　首先，我們來一個傻瓜式速成教程，不要問為什么，Follow Me，先來體驗一下單元測試的快感!

　　首先新建一個項目叫JUnit_Test，我們編寫一個Calculator類，這是一個能夠簡單實現加減乘除、平方、開方的計算器類，然后對這些功能進行單元測試。這個類并不是很完美，我們故意保留了一些Bug用于演示，這些Bug在注釋中都有說明。該類代碼如下：

　　package andycpp;

　　public class Calculator ...{

　　private static int result; // 靜態變量，用于存儲運行結果

　　public void add(int n) ...{

　　result = result + n;

　　}

　　public void substract(int n) ...{

　　result = result - 1; //Bug: 正確的應該是 result =result-n

　　}

　　public void multiply(int n) ...{

　　} // 此方法尚未寫好

　　public void divide(int n) ...{

　　result = result / n;

　　}

　　public void square(int n) ...{

　　result = n * n;

　　}

　　public void squareRoot(int n) ...{

　　for (; ;) ; //Bug : 死循環

　　}

　　public void clear() ...{ // 將結果清零

　　result = 0;

　　}

　　public int getResult() ...{

　　return result;

　　}

　　}

　　第二步，將JUnit4單元測試包引入這個項目：在該項目上點右鍵，點“屬性”，如圖：

　　在彈出的屬性窗口中，首先在左邊選擇“Java Build Path”，然后到右上選擇“Libraries”標簽，之后在最右邊點擊“Add Library…”按鈕，如下圖所示：

　　然后在新彈出的對話框中選擇JUnit4并點擊確定，如上圖所示，JUnit4軟件包就被包含進我們這個項目了。

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　　第三步，生成JUnit測試框架：在Eclipse的Package Explorer中用右鍵點擊該類彈出菜單，選擇“JUnit 測試用例”。如下圖所示：

　　在彈出的對話框中，進行相應的選擇，如下圖所示：

　　點擊“下一步”后，系統會自動列出你這個類中包含的方法，選擇你要進行測試的方法。此例中，我們僅對“加、減、乘、除”四個方法進行測試。如下圖所示：

　　之后系統會自動生成一個新類CalculatorTest，里面包含一些空的測試用例。你只需要將這些測試用例稍作修改即可使用。完整的CalculatorTest代碼如下：

　　package andycpp;

　　import static org.junit.Assert.*;

　　import org.junit.Before;

　　import org.junit.Ignore;

　　import org.junit.Test;

　　public class CalculatorTest ...{

　　private static Calculator calculator = new Calculator();

　　@Before

　　public void setUp() throws Exception ...{

　　calculator.clear();

　　}

　　@Test

　　public void testAdd() ...{

　　calculator.add(2);

　　calculator.add(3);

　　assertEquals(5, calculator.getResult());

　　}

　　@Test

　　public void testSubstract() ...{

　　calculator.add(10);

　　calculator.substract(2);

　　assertEquals(8, calculator.getResult());

　　}

　　@Ignore("Multiply() Not yet implemented")

　　@Test

　　public void testMultiply() ...{

　　}

　　@Test

　　public void testDivide() ...{

　　calculator.add(8);

　　calculator.divide(2);

　　assertEquals(4, calculator.getResult());

　　}

　　}

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　　第四步，運行測試代碼：按照上述代碼修改完畢后，我們在CalculatorTest類上點右鍵，選擇“Run As à JUnit Test”來運行我們的測試，如下圖所示：

　　運行結果如下：

　　進度條是紅顏色表示發現錯誤，具體的測試結果在進度條上面有表示“共進行了4個測試，其中1個測試被忽略，一個測試失敗”。

　　至此，我們已經完整體驗了在Eclipse中使用JUnit的方法。在接下來的文章中，我會詳細解釋測試代碼中的每一個細節。

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　　我們繼續對初級篇中的例子進行分析。初級篇中我們使用Eclipse自動生成了一個測試框架，在這篇文章中，我們來仔細分析一下這個測試框架中的每一個細節，知其然更要知其所以然，才能更加熟練地應用JUnit4。

　　一、包含必要地Package

　　在測試類中用到了JUnit4框架，自然要把相應地Package包含進來。最主要地一個Package就是org.junit.*。把它包含進來之后，絕大部分功能就有了。還有一句話也非常地重要“import static org.junit.Assert.*;”，我們在測試的時候使用的一系列assertEquals方法就來自這個包。大家注意一下，這是一個靜態包含(static)，是JDK5中新增添的一個功能。也就是說，assertEquals是Assert類中的一系列的靜態方法，一般的使用方式是 Assert. assertEquals()，但是使用了靜態包含后，前面的類名就可以省略了，使用起來更加的方便。

　　二、測試類的聲明

　　大家注意到，我們的測試類是一個獨立的類，沒有任何父類。測試類的名字也可以任意命名，沒有任何局限性。所以我們不能通過類的聲明來判斷它是不是一個測試類，它與普通類的區別在于它內部的方法的聲明，我們接著會講到。

　　三、創建一個待測試的對象

　　你要測試哪個類，那么你首先就要創建一個該類的對象。正如上一篇文章中的代碼：

　　private staticCalculator calculator =newCalculator();

　　為了測試Calculator類，我們必須創建一個calculator對象。

　　四、測試方法的聲明

　　在測試類中，并不是每一個方法都是用于測試的，你必須使用“標注”來明確表明哪些是測試方法。“標注”也是JDK5的一個新特性，用在此處非常恰當。我們可以看到，在某些方法的前有@Before、@Test、@Ignore等字樣，這些就是標注，以一個“@”作為開頭。這些標注都是JUnit4自定義的，熟練掌握這些標注的含義非常重要。

　　五、編寫一個簡單的測試方法

　　首先，你要在方法的前面使用@Test標注，以表明這是一個測試方法。對于方法的聲明也有如下要求：名字可以隨便取，沒有任何限制，但是返回值必須為 void，而且不能有任何參數。如果違反這些規定，會在運行時拋出一個異常。至于方法內該寫些什么，那就要看你需要測試些什么了。比如：

　　@Test

　　public voidtestAdd() ...{

　　calculator.add(2);

　　calculator.add(3);

　　assertEquals(5, calculator.getResult());

　　}

　　我們想測試一下“加法”功能時候正確，就在測試方法中調用幾次add函數，初始值為0，先加2，再加3，我們期待的結果應該是5。如果最終實際結果也是 5，則說明add方法是正確的，反之說明它是錯的。assertEquals(5, calculator.getResult());就是來判斷期待結果和實際結果是否相等，第一個參數填寫期待結果，第二個參數填寫實際結果，也就是通過計算得到的結果。這樣寫好之后，JUnit會自動進行測試并把測試結果反饋給用戶。

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　　六、 忽略測試某些尚未完成的方法

　　如果你在寫程序前做了很好的規劃，那么哪些方法是什么功能都應該實現定下來。因此，即使該方法尚未完成，他的具體功能也是確定的，這也就意味著你可以為他編寫測試用例。但是，如果你已經把該方法的測試用例寫完，但該方法尚未完成，那么測試的時候一定是“失敗”。這種失敗和真正的失敗是有區別的，因此JUnit 提供了一種方法來區別他們，那就是在這種測試函數的前面加上@Ignore標注，這個標注的含義就是“某些方法尚未完成，暫不參與此次測試”。這樣的話測試結果就會提示你有幾個測試被忽略，而不是失敗。一旦你完成了相應函數，只需要把@Ignore標注刪去，就可以進行正常的測試。

　　七、 Fixture(暫且翻譯為“固定代碼段”)

　　Fixture 的含義就是“在某些階段必然被調用的代碼”。比如我們上面的測試，由于只聲明了一個Calculator對象，他的初始值是0，但是測試完加法操作后，他的值就不是0了;接下來測試減法操作，就必然要考慮上次加法操作的結果。這絕對是一個很糟糕的設計!我們非常希望每一個測試都是獨立的，相互之間沒有任何耦合度。因此，我們就很有必要在執行每一個測試之前，對Calculator對象進行一個“復原”操作，以消除其他測試造成的影響。因此，“在任何一個測試執行之前必須執行的代碼”就是一個Fixture，我們用@Before來標注它，如前面例子所示：

　　@Before

　　public void setUp() throws Exception ...{

　　calculator.clear();

　　}

　　這里不在需要@Test標注，因為這不是一個test，而是一個Fixture。同理，如果“在任何測試執行之后需要進行的收尾工作”也是一個Fixture，使用@After來標注。由于本例比較簡單，沒有用到此功能。

　　JUnit4的一些基本知識就介紹到此，還有一些更靈活的用法放在本系列的高級篇中給大家介紹!

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　　通過前兩篇文章，您一定對JUnit有了一個基本的了解，下面我們來探討一下JUnit4中一些高級特性。

　　一、 高級Fixture

　　上一篇文章中我們介紹了兩個Fixture標注，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 500兆)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并讀入文件內容，這絕對是一個非常耗費時間的操作。如果我們使用@Before和@After，那么每次測試都要讀取一次文件，效率及其低下。這里我們所希望的是在所有測試一開始讀一次文件，所有測試結束之后釋放文件，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標注的函數，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后，執行@AfterClass進行收尾工作。在這里要注意一下，每個測試類只能有一個方法被標注為 @BeforeClass 或 @AfterClass，并且該方法必須是Public和Static的。

　　二、 限時測試

　　還記得我在初級篇中給出的例子嗎，那個求平方根的函數有Bug，是個死循環：

　　public voidsquareRoot(intn) ...{

　　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，對于那些邏輯很復雜，循環嵌套比較深的程序，很有可能出現死循環，因此一定要采取一些預防措施。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，并且系統還會向你匯報該函數結束的原因是因為超時，這樣你就可以發現這些Bug了。要實現這一功能，只需要給@Test標注加一個參數即可，代碼如下：

　　@Test(timeout = 1000)

　　public voidsquareRoot() ...{

　　calculator.squareRoot(4);

　　assertEquals(2, calculator.getResult());

　　}

　　Timeout參數表明了你要設定的時間，單位為毫秒，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。那么，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，并 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，那么必然要拋出“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標注的expected屬性，將我們要檢驗的異常傳遞給他，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。

　　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框架后，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，前面我們寫了那么多測試，并沒有明確指定一個Runner啊?這是因為JUnit中有一個默認Runner，如果你沒有指定，那么系統自動使用默認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 ...{

　　...

　　}

　　@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標注，并且把你所指定的Runner作為參數傳遞給它。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，那么這個類中的所有函數都被這個Runner來調用。最后，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。

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　　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，或者說他的參數分為很多個區域。比如，一個對考試分數進行評價的函數，返回值分別為“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，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：

　　import org.junit.AfterClass;

　　import org.junit.Before;

　　import org.junit.BeforeClass;

　　import org.junit.Test;

　　import static org.junit.Assert.*;

　　public class AdvancedTest ...{

　　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());

　　}

　　}

　　為了簡化類似的測試，JUnit4提出了“參數化測試”的概念，只寫一個測試函數，把這若干種情況作為參數傳遞進去，一次性的完成測試。代碼如下：

　　import static org.junit.Assert.assertEquals;

　　import org.junit.Test;

　　import org.junit.runner.RunWith;

　　import org.junit.runners.Parameterized;

　　import org.junit.runners.Parameterized.Parameters;

　　import java.util.Arrays;

　　import java.util.Collection;

　　@RunWith(Parameterized.class)

　　public class SquareTest ...{

　　private static Calculator calculator = new Calculator();

　　private int param;

　　private int result;

　　@Parameters

　　public static Collection data() ...{

　　return Arrays.asList(new Object[][]...{

　　...{2, 4},

　　...{0, 0},

　　...{-3, 9},

　　});

　　}

　　//構造函數，對變量進行初始化

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