编写JUnit测试单元测试 -Java零基础学习教程集册

什么是单元测试呢？单元测试就是针对最小的功能单元编写测试代码。Java程序最小的功能单元是方法，因此，对Java程序进行单元测试就是针对单个Java方法的测试。

单元测试有什么好处呢？在学习单元测试前，我们可以先了解一下测试驱动开发。

所谓测试驱动开发，是指先编写接口，紧接着编写测试。编写完测试后，我们才开始真正编写实现代码。在编写实现代码的过程中，一边写，一边测，什么时候测试全部通过了，那就表示编写的实现完成了：

    编写接口
     │
     ▼
    编写测试
     │
     ▼
┌─> 编写实现
│    │
│ N  ▼
└── 运行测试
     │ Y
     ▼
    任务完成

这就是传说中的……

tdd

当然，这是一种理想情况。大部分情况是我们已经编写了实现代码，需要对已有的代码进行测试。

我们先通过一个示例来看如何编写测试。假定我们编写了一个计算阶乘的类，它只有一个静态方法来计算阶乘：

$n!=1×2×3×...×nn!=1\times2\times3\times...\times n$

代码如下：

public class Factorial {
    public static long fact(long n) {        long r = 1;        for (long i = 1; i <= n; i++) {
            r = r * i;
        }        return r;
    }
}

要测试这个方法，一个很自然的想法是编写一个main()方法，然后运行一些测试代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {        if (fact(10) == 3628800) {
            System.out.println("pass");
        } else {
            System.out.println("fail");
        }
    }
}

这样我们就可以通过运行main()方法来运行测试代码。

不过，使用main()方法测试有很多缺点：

一是只能有一个main()方法，不能把测试代码分离，二是没有打印出测试结果和期望结果，例如，expected: 3628800, but actual: 123456，三是很难编写一组通用的测试代码。

因此，我们需要一种测试框架，帮助我们编写测试。

JUnit

JUnit是一个开源的Java语言的单元测试框架，专门针对Java设计，使用最广泛。JUnit是事实上的单元测试的标准框架，任何Java开发者都应当学习并使用JUnit编写单元测试。

使用JUnit编写单元测试的好处在于，我们可以非常简单地组织测试代码，并随时运行它们，JUnit就会给出成功的测试和失败的测试，还可以生成测试报告，不仅包含测试的成功率，还可以统计测试的代码覆盖率，即被测试的代码本身有多少经过了测试。对于高质量的代码来说，测试覆盖率应该在80%以上。

此外，几乎所有的IDE工具都集成了JUnit，这样我们就可以直接在IDE中编写并运行JUnit测试。JUnit目前最新版本是5。

以Eclipse为例，当我们已经编写了一个Factorial.java文件后，我们想对其进行测试，需要编写一个对应的FactorialTest.java文件，以Test为后缀是一个惯例，并分别将其放入src和test目录中。最后，在Project - Properties - Java Build Path - Libraries中添加JUnit 5的库：

junit-lib

整个项目结构如下：

junit-test-structure

我们来看一下FactorialTest.java的内容：

package com.itranswarp.learnjava;import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;import org.junit.jupiter.api.Test;public class FactorialTest {

    @Test
    void testFact() {
        assertEquals(1, Factorial.fact(1));
        assertEquals(2, Factorial.fact(2));
        assertEquals(6, Factorial.fact(3));
        assertEquals(3628800, Factorial.fact(10));
        assertEquals(2432902008176640000L, Factorial.fact(20));
    }
}

核心测试方法testFact()加上了@Test注解，这是JUnit要求的，它会把带有@Test的方法识别为测试方法。在测试方法内部，我们用assertEquals(1, Factorial.fact(1))表示，期望Factorial.fact(1)返回1。assertEquals(expected, actual)是最常用的测试方法，它在Assertion类中定义。Assertion还定义了其他断言方法，例如：

assertTrue(): 期待结果为true
assertFalse(): 期待结果为false
assertNotNull(): 期待结果为非null
assertArrayEquals(): 期待结果为数组并与期望数组每个元素的值均相等
...

运行单元测试非常简单。选中Factorial.java文件，点击Run - Run As - JUnit Test，Eclipse会自动运行这个JUnit测试，并显示结果：

junit-test-ok

如果测试结果与预期不符，assertEquals()会抛出异常，我们就会得到一个测试失败的结果：

junit-test-failed

在Failure Trace中，JUnit会告诉我们详细的错误结果：

编写JUnit测试

在这篇文章中：

JUnit

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