头歌JUnit单元测试相关实验进阶

JUnit是一个由 Erich Gamma 和 Kent Beck 编写的一个回归测试框架（regression testing framework），主要供 Java 开发人员编写单元测试。Junit在极限编程和重构中被极力推荐使用，因为它可以大大地提高开发的效率。

Junit的特性：

1、用于测试期望结果的断言（Assertion)

2、用于共享共同测试数据的测试工具

3、用于方便的组织和运行测试的测试套件

4、图形和文本的测试运行期

一、进阶实验

1.1Junit参数化测试

任务描述

根据所学内容，要求用户补全Junit的参数化测试代码。

相关知识

Junit参数化测试

如果测试代码大同小异，代码结构都是相同的，不同的只是测试的数据和预期值，那么Junit的参数化测试可以派上用场了：Junit的参数化测试允许开发人员使用不同的参数反复运行同一个测试。你将遵循以下 5 个步骤来创建参数化测试。

用 @RunWith(Parameterized.class) 来注释 test 类。
创建一个由 @Parameters 注释的公共的静态方法，它返回一个对象的集合(数组)来作为测试数据集合。
创建一个公共的构造函数，它接受和一行测试数据相等同的东西。
为每一列测试数据创建一个实例变量。
用实例变量作为测试数据的来源来创建你的测试用例。

在JUnit中，可以使用@RunWith 和@parameter这两个注解来为单元测试传递参数。

@RunWith注解：当类被@RunWith注解修饰，或者类继承了一个被该注解修饰的类，JUnit将会使用这个注解所指明的运行器（runner）来运行测试。
@Parameters注解：然后在该类提供数据的方法上加上一个@Parameters注解，这个方法必须是静态static的，不能带参数，并且返回一个集合Collection。

在测试类的构造方法中为各个参数赋值，（构造方法是由JUnit调用的），最后编写测试类，它会根据参数的组数来运行测试多次。

注意：必须要为类的所有字段赋值，不管你是不是都用到！否则，Junit会出错。

代码示例

我们现在来看一个简单的 add 方法。
//MathUtils.java
package com.trustie.junittest;
public class MathUtils {public static int add(int a, int b) {return a + b;}
}
接下来我们创建一个为上面的JUnit测试类 MathUtilsTest.java
//MathUtilsTest.java
package com.trustie.junittest;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Parameterized;
import org.junit.runners.Parameterized.Parameters;
import com.trustie.junittest.MathUtils;
/*** 参数化测试的类必须有Parameterized测试运行器修饰*/
@RunWith(Parameterized.class)
public class MathUtilsTest {private int input1;private int input2;private int expected;/*** 准备数据。数据的准备需要在一个方法中进行，该方法需要满足一定的要求：* 1）该方法必须由Parameters注解修饰* 2）该方法必须为public static的* 3）该方法必须返回Collection类型* 4）该方法的名字不做要求* 5）该方法没有参数* @return* 这里设置了四组参数，只有当四组参数都通过测试，才代表测试通过*/@Parameterspublic static Collection prepareData(){Object [][] bject = {{-1,-2,-3},{0,2,2},{-1,1,0},{1,2,3}};return Arrays.asList(bject);}public MathUtilsTest(int input1,int input2,int expected){this.input1 = input1;this.input2 = input2;this.expected = expected;}@Testpublic void testAdd(){MathUtils add = new MathUtils();int result = add.add(input1, input2);Assert.assertEquals(expected,result);}
}
编程要求

给定一个减法函数Calculator.java如下：
Calculator.java/** * 数学计算-->减法 */  
public class Calculator {  public int sub(int a, int b) {  return a - b;  }  
}
请按照上面索索的知识，补全题目中参数化测试 ParameterTest.java 的prepareData()函数。

本关涉及的代码文件ParameterTest.java的代码如下:

见下述答案

评测说明

本关卡的测试文件是TestRunner.java，该文件进行了函数封装且学员不可见，用于验证学员的Junit测试代码是否正确。

具体测试过程如下：

1.平台自动编译生成TestRunner.exe;

2.平台运行TestRunner.exe；

3.获取TestRunner.exe输出，并将其输出与预期输出对比:如果一致则测试通过，否则测试失败。

预期输入: 预期输出:true

package step1;import static org.junit.Assert.assertEquals; //静态导入
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Parameterized;
import org.junit.runners.Parameterized.Parameters;
import step1.Calculator;
/*** JUnit4的参数化测试*/
@RunWith(Parameterized.class)
public class ParameterTest {private int input11;private int input22;private int expected;public ParameterTest(int input11, int input22, int expected){this.input11 = input11;this.input22 = input22;this.expected = expected;}@Parameterspublic static Collection prepareData(){/***该二维数组的类型必须是Object类型的*该二维数组中的数据是为测试Calculator中的sub()方法而准备的*该二维数组中的每一个元素中的数据都对应着构造方法ParameterTest()中的参数的位置*所以依据构造方法的参数位置判断，该二维数组中的第一个数减去第二个数等于第三个数*请在Begin/End内补全代码，要求为单元测试传递4组参数，来验证Calculator中的sub函数编写是否正确*提示：只需要补2行代码*//*********************************Begin*************************************************/return Arrays.asList(new Object[][] {{5, 3, 2},{10, 5, 5},{8, 4, 4},{15, 7, 8}});/**********************************End**************************************************/}@Testpublic void testSub(){Calculator cal = new Calculator();assertEquals(cal.sub(input11, input22), expected);}
}

1.2Junit异常测试

任务描述

学员写一个Junit异常测试，用来判断实例化的对象数据是否合法。

相关知识

Junit异常测试

Junit 用代码处理提供了一个追踪异常的选项。你可以测试代码是否它抛出了想要得到的异常。通过@Test元数据中的expected属性验证是否抛出期望的异常，expected属性的值是一个异常的类型，如果抛出了期望的异常，则测试通过，否则不通过。

现在让我们看下 @Test(expected=* .class)注解的具体使用。

代码示例
// ExceptionTest.java
public class ExceptionTest {@Test(expected = ArithmeticException.class)  // 使用@Test注解，期望抛出ArithmeticException异常public void divisionWithException() {  int i = 1/0; // 除数为0，将抛出ArithmeticException异常}  }
在上述例子中，divisionWithException()方法将抛出ArithmeticException异常，因为这是一个预期的异常，因此单元测试会通过。其实，Junit的异常测试我们追踪到了预期的异常信息，所以代码会执行成功而不是中断。

编程要求

本关的任务是写一个Junit异常测试，用来判断实例化的对象数据是否合法。具体在JunitException.java中补全异常测试代码：要求判断Person类中实例化的对象年龄是否合法，如果不合法则抛出IllegalArgumentException异常。

Person类代码如下：
// 定义一个Person类
public class Person {// 定义私有变量name，表示人的姓名private String name;// 定义私有变量age，表示人的年龄private int age;// 定义公共方法getName，用于获取当前对象的姓名public String getName() {return name;}// 定义公共方法setName，用于设置当前对象的姓名public void setName(String name) {this.name = name;}// 定义公共方法getAge，用于获取当前对象的年龄public int getAge() {return age;}// 定义公共方法setAge，用于设置当前对象的年龄public void setAge(int age) {// 如果传入的年龄小于0，抛出异常，提示年龄无效if (age < 0) {throw new IllegalArgumentException("age is invalid");}// 否则，将传入的年龄赋值给当前对象的age变量this.age = age;}
}
测试类JunitException.java的代码如下

见下述答案

评测说明

本关卡的测试文件是TestRunner.java，该文件进行了函数封装且学员不可见，用于验证学员的Junit测试代码是否正确。

具体测试过程如下：

1.平台自动编译生成TestRunner.exe; 2.平台运行TestRunner.exe； 3.获取TestRunner.exe输出，并将其输出与预期输出对比:如果一致则测试通过，否则测试失败。

预期输入: 预期输出:true

package step2;
import static org.junit.Assert.*;import org.junit.Rule;
import org.junit.Test;
import org.junit.rules.ExpectedException;
import step2.Person;public class JunitException {/***请在Begin/End内加一行注解，要求检查Person对象的年龄是否合法，不合法则*抛出IllegalArgumentException异常*//************************************Begin**********************************************/@Test(expected = IllegalArgumentException.class)  /************************************End************************************************/public void checkage() {Person person = new Person();person.setAge(-1);}
}

1.3Junit套件测试

任务描述

根据所学内容，要求用户补全Junit的套件测试代码。 ####相关知识 #####本关必读

测试套件意味着捆绑几个单元测试用例并且一起执行他们。在 JUnit 中，@RunWith 和 @Suite 注释用来运行套件测试。

代码示例

对下面两个类进行单元测试，组成套件测试。

类代码：
//Car.java
public class Car {public int getWheels() {return 4;}
}//Rectangle.java
public class  Rectangle{public int getArea(int width,int height){return width*height;}
}
测试类代码：
// CarTest.java
public class CarTest {Car car; // 声明一个Car类型的变量car@Before // 使用@Before注解，表示在执行testGetWheels方法之前，会先执行setUp方法public void setUp() throws Exception {car = new Car(); // 创建一个新的Car对象，并将其赋值给car变量}@Test // 使用@Test注解，表示这是一个测试方法public void testGetWheels() {int result = car.getWheels(); // 调用car对象的getWheels方法，获取轮子数量，并将结果赋值给result变量assertEquals(4, result); // 使用断言方法assertEquals，判断result是否等于4，如果不等于4，则测试失败}
}
//RectangleTest.java
public class RectangleTest {Rectangle rectangle;@Beforepublic void setUp() throws Exception {rectangle=new Rectangle();}@Testpublic void testGetArea() {int result = rectangle.getArea(12, 2);assertEquals(24, result);}
}
测试套件代码：
@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses({ CalculateTest.class, CarTest.class, RectangleTest.class })
public class AllTests {
}
注意：套件测试代码需要紧靠测试类，不能有换行！

编程要求

本关卡的要求是让学员补全Junit的套件测试代码。具体要求如下：

给定一个类Calculate.java和对应的测试类CalculateTest.java，如下：
//Calculate.java
public class Calculate {public int add(int a, int b) {return a + b;}
}
//CalculateTest.java
public class CalculateTest {Calculate calculate;@Beforepublic void setUp() throws Exception {calculate = new Calculate();}@Testpublic void testAdd() {int result = calculate.add(12, 12);assertEquals(24, result);}
}
请在SuiteTest.java内补全CalculateTest和CarTest的套件测试代码。

本关涉及到的SuiteTest.java代码如下：

见下述答案

评测说明

本关卡的测试文件是TestRunner.java，该文件进行了函数封装且学员不可见，用于验证学员的Junit测试代码是否正确。

具体测试过程如下：

1.平台自动编译生成TestRunner.exe; 2.平台运行TestRunner.exe； 3.获取TestRunner.exe输出，并将其输出与预期输出对比:如果一致则测试通过，否则测试失败。

预期输入: 预期输出:true

package step3;import static org.junit.Assert.*;import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Suite;
import step3.Calculate;
import step3.CalculateTest;
import step3.Car;
import step3.CarTest;/*
请在星号后加两行注解，要求实现CalculateTest类和CarTest类的套件测试
套件测试代码需要紧靠SuiteTest这个类，不能有换行
*/
/*************************************************************** 使用Suite类进行测试套件的创建* @RunWith(Suite.class) 表示使用Suite类作为测试运行器* @Suite.SuiteClasses({ CalculateTest.class, CarTest.class }) 表示将CalculateTest类和CarTest类添加到测试套件中*/
@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses({ CalculateTest.class, CarTest.class })
public class SuiteTest {}

1.4命令行下进行Junit测试

任务描述

补全TestRunner.java中的代码，如果测试类JunitSubTest.java中的测试都通过，则main函数会打印true。

环境配置

环境配置：Linux主机+JDK 1.8+Junit 4.12。

首先确保自己在linux主机装好了java环境，配置好环境变量。

然后下载两个jar包：

junit 4.12 ：Release JUnit 4.12 · junit-team/junit4 · GitHub

hamcrest-core-1.3.jar ： http://central.maven.org/maven2/org/hamcrest/hamcrest-core/1.3/hamcrest-core-1.3.jar

让后把这两个包放到jdk安装的lib目录下，本机的JDK安装目录如下：
/home/soft/jdk1.8.0_111/lib# ls
amd64           hamcrest-core-1.3.jar  jexec           packager.jar
ant-javafx.jar  ir.idl                 junit-4.12.jar  sa-jdi.jar
ct.sym          javafx-mx.jar          missioncontrol  tools.jar
dt.jar          jconsole.jar           orb.idl  
然后修改本机环境变量，
vim ~/.bashrc 
修改成如下：
export JAVA_HOME=/home/soft/jdk1.8.0_111
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/junit-4.12.jar:$JAVA_HOME/lib/hamcrest-core-1.3.jar:$CLASSPATH
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH:$HOME/bin
这里着重看下CLASSPATH，JAVA_HOME和PATH如果设置过，就不用修改了。

然后source ~/.bashrc 让环境变量生效。

新建两个java文件：Calculate.java和CalculateTest.java。
//Calculate.java
package com.trustie.junitest;
public class Calculate {public int sum(int var1, int var2) {System.out.println("相加的值是: " + var1 + " + " + var2);return var1 + var2;}public static void main(String[] args) {System.out.println("hh");  }
}
//CalculateTest.java
package com.trustie.test;
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.assertEquals;
import org.junit.Test;
import com.trustie.junitest.Calculate;
public class CalculateTest {Calculate calculation = new Calculate();int sum = calculation.sum(2, 5);int testSum = 7;@Testpublic void testSum() {System.out.println("@Test sum(): " + sum + " = " + testSum);assertEquals(sum, testSum);}
}
然后编译执行：
javac -d . Calculate.java
javac -d . CalculateTest.java
java org.junit.runner.JUnitCore com.trustie.test.CalculateTest
就可以看到如下打印：
JUnit version 4.12
相加的值是: 2 + 5
.@Test sum(): 7 = 7
Time: 0.003
OK (1 test)
至此，Junit环境配置成功，可以在本机命令行下运行Junit测试。

其实在命令行中运行JUnit测试，使用了org.junit.runner.JUnitCore类。这个类提供了runClasses()方法，它允许运行一个或多个测试类。runClasses()方法返回类型是org.junit.runner.Result对象类型。这个对象可以被用来收集关于测试信息。此外，如果有一个失败的测试，可以用org.junit.runner.notification.Failure对象保存失败测试的描述。

代码示例

之前各个关卡中的TestRunner.java我们现在揭开谜底吧：
// TestRunner.java
import org.junit.runner.JUnitCore; // 导入JUnit核心类库
import org.junit.runner.Result; // 导入测试结果类
import org.junit.runner.notification.Failure; // 导入失败通知类public class TestRunner {public static void main(String[] args) {// 使用JUnitCore运行Test类的测试用例，并将结果存储在result变量中Result result = JUnitCore.runClasses(Test.class);// 遍历result中的所有失败用例，并打印失败信息for (Failure failure : result.getFailures()) {System.out.println(failure.toString());}// 打印测试是否成功的信息System.out.println(result.wasSuccessful());}
}
如果你的测试类Test.java中所有测试都通过，以上代码会打印true。

本关任务

补全TestRunner.java中的代码，如果测试类JunitSubTest.java中的测试都通过，则main函数会打印true。

本关涉及的代码文件TestRunner.java的代码如下:

见下述答案

评测说明

本关卡的测试文件是TestRunner.java，用于验证学员的Junit测试代码是否正确。

具体测试过程如下：

1.平台自动编译生成TestRunner.exe; 2.平台运行TestRunner.exe； 3.获取TestRunner.exe输出，并将其输出与预期输出对比:如果一致则测试通过，否则测试失败。

预期输入: 预期输出:true

package step4;import org.junit.runner.JUnitCore;
import org.junit.runner.Result;
import org.junit.runner.notification.Failure;public class TestRunner {public static void main(String[] args) {//请在Begin/End内加一行代码，要求如果测试类JunitSubTest.java中的测试都通过，则main函数会打印true/******************************Begin**************************************************/// 创建一个JunitSubTest对象JunitSubTest junitSubTest = new JunitSubTest();// 使用JUnitCore运行junitSubTest类中的所有测试用例，并将结果存储在result变量中Result result = JUnitCore.runClasses(junitSubTest.getClass());/******************************End****************************************************/for (Failure failure : result.getFailures()) {System.out.println(failure.toString());}System.out.println(result.wasSuccessful());}
}