模拟用户输入并检查输出的简单方法

最近，我的一些学生向我询问了赫尔辛基大学MOOC提供的单元测试的机制，我检查了它们的实现，并认为这对于初学者了解实际发生的情况是有帮助的，因此在此发表了这篇小文章。

我们将以“机场”项目为例，这是OOP2第一周的最后一项任务。

我们仅关注测试，因此我将跳过有关如何解决它的事情。在本练习中，我们将每次手动执行main方法，重复输入飞机编号，容量，有时我们认为我们的代码可以工作，然后运行本地测试，以便可以提交给服务器进行在线判断和评分。

我一直使用这个小项目作为借助单元测试保护的重构示例。当我又重复又痛苦地输入飞机ID，航班号，机场代码和操作代码时，我问我的学生：“这很痛苦吗？”。

显然，他们所有人都回答了。然后我问，“即使无聊又痛苦，您会一次又一次地进行这种测试吗？”

安静。

从我过去的经验中，我知道跳过这些无聊的测试很容易，并且我们可以安慰自己，“这些代码非常简单，我不会犯错，它将起作用并且会起作用，不用担心。”

由于做出这样的选择，我会留下痛苦的回忆，因为过去我犯了太多简单而愚蠢的错误，所以无论看起来多么简单，我仍然会进行测试-即使是手动测试，也无聊而痛苦。

我添加此内容是因为单元测试无法完全替代手动测试，尽管它将使手动测试更加容易和有效。

对于Airport项目，如果不需要每次都重复输入，并且可以捕获程序的输出，则与预期相比，我们将更快地获得反馈。

String operation = scanner.nextLine();
...
System.out.println("Blahblahblah...");

例如，我们确切地知道是否首先输入x ，然后它将进入飞行服务部分并打印菜单选项；如果我们第二次输入x ，则程序将结束循环并退出，结果，我们将仅获取机场面板和飞行服务的说明输出。

因此，让我们转到一个测试用例，看看实际会发生什么。

@Test
public void printsMenusAndExits() throws Throwable {String syote = "x\nx\n";MockInOut io = new MockInOut(syote);suorita(f(syote));String[] menuRivit = {"Airport panel","[1] Add airplane","[2] Add flight","[x] Exit","Flight service","[1] Print planes","[2] Print flights","[3] Print plane info","[x] Quit"};String output = io.getOutput();String op = output;for (String menuRivi : menuRivit) {int ind = op.indexOf(menuRivi);assertRight(menuRivi, syote, output, ind > -1);op = op.substring(ind + 1);}
}

上面是第二个测试用例，它涵盖了我们所说的最简单的情况，仅输入两个x 。

当我们查看测试代码时，它分为三部分：

准备输入
执行Main.main(args)方法
检查输出以查看它是否依次包含所有预期行

您知道scanner.nextLine()或scanner.nextInt()的正常行为。该程序将挂起并等待用户输入，以便执行下一行代码。但是，为什么它在这里没有任何等待就可以顺利运行？

在开始这一部分之前，我想简要解释一下该方法的执行，它使用Java反射以一种不直接但可以进行更多检查的方式来调用该方法，例如，第一个测试用例要求Main为公共类，但您可能会发现要通过手动测试，可以将Main访问级别设置为package。

@Test
public void classIsPublic() {assertTrue("Class " + klassName + " should be public, so it must be defined as\n" +"public class " + klassName + " {...\n}", klass.isPublic());
}

这里klass.isPublic()正在检查是否根据需要设置访问级别。

好。看来MockInOut类使魔术发生了，我们可以检查代码以在MockInOut找到想法。您可以在GitHub上访问源代码。

public MockInOut(String input) {orig = System.out;irig = System.in;os = new ByteArrayOutputStream();try {System.setOut(new PrintStream(os, false, charset.name()));} catch (UnsupportedEncodingException ex) {throw new RuntimeException(ex);}is = new ByteArrayInputStream(input.getBytes());System.setIn(is);
}

您可能已经输入System.out数千次，但是您是否意识到可以像上面一样默默地更改out ？这同时设置out与in系统的，这样我们就可以完全执行后得到的输出，我们也不需要手工输入这个时候，因为在声明Scanner scanner = new Scanner(System.in); ，则参数System.in会以无提示方式更改，因此scanner.nextLine()将获得准备好的输入而不会挂起。

同样，输出将不会在控制台中打印，而是会累积到ByteArrayOutputStream ，此后可以访问。

您可能想知道，如果我们真的要恢复System.in和System.out的正常行为，该怎么办？

/*** Restores System.in and System.out*/
public void close() {os = null;is = null;System.setOut(orig);System.setIn(irig);
}

基本上，它节省了原来in和out ，需要恢复时，只需再次清除遭入侵的人，并设置他们回来，那么一切都将照常进行。

您可以在下面复制简单的示例代码以进行快速测试。

import java.io.*;
import java.util.*;class HelloWorld {public static void main(String[] args) throws IOException {PrintStream orig = System.out;ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();System.setOut(new PrintStream(os, false, "UTF-8"));// Here it won't print but just accumulatefor (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("Hello World");}System.setOut(orig);// Print 100 lines of "Hello World" here since out was restoredSystem.out.println(os.toString("UTF-8"));InputStream is = System.in;System.setIn(new ByteArrayInputStream("x\nx\n".getBytes()));Scanner scanner = new Scanner(System.in);// Without hang onSystem.out.println(scanner.nextLine());System.out.println(scanner.nextLine());try {// There are only two lines provided, so here will failSystem.out.println(scanner.nextLine());} catch (NoSuchElementException e) {e.printStackTrace();}System.setIn(is);scanner = new Scanner(System.in);// Hang on here since `in` was restoredSystem.out.println(scanner.nextLine());}
}

实际上，注入和替换是一种用于分离单元测试依赖关系的常用方法，这对于仅关注代码非常有用。还有更先进，更复杂的方法来做到这一点，但在这里，我们只是想说明一个简单的方法是“黑客” in和out ，这样你可以专注于你的代码，而不是in与out 。

对于某些遗留项目，此方法可能对重构至关重要，因为太多的依赖关系使测试变得非常困难！