JUnit是一個開源的java自動化單元測試框架。由 Erich Gamma 和 Kent Beck 與1997年開發(fā)完成。 Erich Gamma 是 GOF的作者 之一；Kent Beck 則在 XP 中有重要的貢獻(xiàn)。Junit常常被開發(fā)者用來做單元測試的自動化測試框架。但是按照測試人員的角度來說，Junit更嚴(yán)格來講是一個測試驅(qū)動器，我們不僅僅可以用其來做單元測試，也是可以以其為核心來做集成測試、系統(tǒng)測試。很多人分析Junit喜歡從開發(fā)角度從設(shè)計模式來分析，但是對于測試人員來說需要的是從中學(xué)習(xí)自動化測試框架的基本組成部分與結(jié)構(gòu)模式。學(xué)習(xí)Junit不僅僅是學(xué)習(xí)其用法，更要從中學(xué)習(xí)一個自動化測試框架的有哪些組成部分？各個組成部分之間是如何協(xié)調(diào)運作來形成一個可擴展穩(wěn)健的自動化測試框架。Junit可謂“麻雀雖小，五臟俱全?！?，其包含一個自動化測試框架所有的要素部分，很多的測試框架，千變?nèi)f化其實都離不開一個測試框架必有的組件與模式。本系列嘗試從一個手工測用例轉(zhuǎn)化為自動化執(zhí)行以后的模式，來總結(jié)出一個自動化測試所必須的一個組成部分，并借用Junit來說明Junit中是如何實現(xiàn)這幾個部分的。

基本概述

讓我們從平時做測試的一個簡單情形開始。想想平時我們是如何做測試的，或者說是如何執(zhí)行測試過程的？是不是有用例?我們編寫了用例，在用例里面說明了測試預(yù)置環(huán)境，測試輸出數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟，和預(yù)期的結(jié)果。例如：

拿到這個用例，是不是要一步步按照用例的說明來操作。在人工測試的情況下類似如下的情況，

在這個過程當(dāng)中，測試人員是執(zhí)行者，讀取測試用例內(nèi)容，操作被測對象，并判斷結(jié)果是否正確。

那么，如果要把上述的過程自動化需要如何做呢？在自動化的過程中，人不在了，那么誰來讀取測試用例呢？準(zhǔn)確點說由誰來讀取測試用例的文件，并逐條執(zhí)行里面的用例呢？首先想到就是寫一個程序，此程序能讀取文件，并識別里面的逐條的測試用例，然后執(zhí)行。這樣的一個程序叫做測試執(zhí)行器（Test Runner）。

有了執(zhí)行器以后，又面臨一個問題，在人工操過程中，人是可以識別文件里的文本用例，讀懂它的步驟然后操作，但執(zhí)行器就不行了，它是程序他無法識別文本的意思。程序識別程序，那么自然而然想到的方法就是把測試用例方法化，即把測試用例用程序的方法來表示，即測試方法（Test Method），因此執(zhí)行器執(zhí)行用例，就轉(zhuǎn)化為執(zhí)行器調(diào)用方法的過程。

我們進一步觀察，測試方法，實時上，一個方法（）Test Method 就代表一個測試用例，一個測試用例主要包含的重要信息，就是用例的執(zhí)行環(huán)境是什么，執(zhí)行步驟，預(yù)期值是什么，等等。類似的測試方法也需要包含四個步驟，稱為測試四步驟（Four-Phase Test）

• 環(huán)境設(shè)置
• SUT調(diào)用
• 結(jié)果驗證
• 環(huán)境清理

回顧之前所述，在測當(dāng)中一個重要的步驟就是驗證，手動測試中，肉眼查看運行結(jié)果并和預(yù)期對比來得出測試是否通過的結(jié)果。在自動化過程中自然需要這個過程，讓測試方法自動驗證測試結(jié)果呢？這部自動化測試中稱為斷言（Assert）。

在整個的測試過程當(dāng)中還包過如何過濾測試方法、、測試數(shù)據(jù)管理、最終測試結(jié)果報告等等。

如上述，我們總結(jié)一下，在自動化測試當(dāng)中需要涉及的部分包括：

• 測試執(zhí)行器（Runner）：讀取測試用例、執(zhí)行測試用例、測試報告輸出
• 測試輸入數(shù)據(jù)管理：如果測試需要外部輸入數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)如何組織管理
• 環(huán)境設(shè)置（setUp tearDown）：主要設(shè)置用例執(zhí)行前的環(huán)境、測試結(jié)束后清理測試環(huán)境；
• 結(jié)果斷言（Assert）：如何來判斷測試結(jié)果是否符合預(yù)期
• 測試組織與流程控制：如何來組織測試用例，測試用例的過程如何控制

那么作為一個自動化的測試框架，Junit如何對上述各個組成部分進行處理呢，我們將從一個Junti入門例子開始，先對Junit做大致介紹，然后逐一演示Junit是如何實現(xiàn)上述各個部分的？只要大家理解了Junit對上述幾個部分是怎么做的，后續(xù)學(xué)習(xí)其他測試驅(qū)動器就可以快速入手，比如TestNG-在講完Junit后，我們會針對TestNG如何實現(xiàn)上是問題做簡單說明，只要大家牢固掌握J(rèn)unit實現(xiàn)上述問題的本質(zhì)，學(xué)習(xí)testNG也就是分分鐘的事情。

在Eclipse中使用JUnit4

在開始之前我們先把Junit引入到我們的Eclipse的項目中來，在Eclipse項目右鍵選中，如下圖所示

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(biāo)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。

Junit 入門例子

假設(shè)我們有一個計算器類，包含兩個方法，add和multiply。

public class Calculator {
    
    public int add(int one, int another) {
        return one + another;
    }

    public int multiply(int one, int another) {
        return one * another;
    }
}

對這兩個方法，我們寫兩條happy path的測試用例：

要把這兩條測試用例自動化執(zhí)行，要涉及前面所述的幾個步驟，首先是要測試用例腳本化，把測試用例的步驟用代碼方法來表示，我們建一個類叫CalculatorTest,包含這兩條測試用例：

public class CalculatorTest {
    
    public void testAdd(){
        
        Calculator calculator = new Calculator();
        int sum = calculator.add(6,7);
        if(sum == 13) {
            System.out.println("add() SUCCESS!");
        } else {
            System.out.println("add() FAIL!");
        }
    }
    
    public void testMultiply(){
        
        Calculator calculator = new Calculator();
        int product = calculator.multiply(8,9);
        if (product == 56) {
            System.out.println("multiply() SUCCESS!");
        } else {
            System.out.println("multiply() FAILs!");
        }
    }   
}

測試方法是不是要執(zhí)行器來執(zhí)行？如果我沒有Junit這樣的框架，我們怎么執(zhí)行上述的測試方法呢?如下也許是一種方法：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CalculatorTest test = new CalculatorTest();
        test.testAdd();
        test.testMultiply();
    }
}

然后再通過某種方式運行這個main 方法，查看打印的輸出，來驗證測試是成功還是失敗。想想一下，如果我們有很多的類，每個類都有很多方法，每個方法都要寫很多的分支來判斷結(jié)果，而且還要寫個main方法一個個去調(diào)用各個類方法，明顯是不可行呢？如果有一個程序--執(zhí)行器，能夠自動創(chuàng)建一個測試類，并自動調(diào)用里面的各個測試方法那么就簡化很多了。Junit框架就提供了這樣的功能，Junit內(nèi)置的執(zhí)行器，能夠讀取一個類，并執(zhí)行里面的測試方法，要讓執(zhí)行者自動找到測試方法并調(diào)用，必須要有一定的約定，比如告訴執(zhí)行器說用test開頭的方法就是測試方法（Junit 3所采用的方法）或者給測試方法某個標(biāo)注來表示測試方法，那么執(zhí)行器就會按著這個約定去調(diào)用類里的有特定命名方式或者有特定標(biāo)志的測試方法。我們來Junit來改寫上述的測試：

public class CalculatorTest {
    
    @Test
    public void testAdd(){
        
        Calculator calculator = new Calculator();
        int sum = calculator.add(6,7);
        if(sum == 13) {
            System.out.println("add() SUCCESS!");
        } else {
            System.out.println("add() FAIL!");
        }
    }
    
    @Test
    public void testMultiply(){
        
        Calculator calculator = new Calculator();
        int product = calculator.multiply(8,9);
        if (product == 56) {
            System.out.println("multiply() SUCCESS!");
        } else {
            System.out.println("multiply() FAILs!");
        }
    }       
}

大家注意到每個測試方多了一個注解@Test，這個注解的作用的就是告訴Junit的Test Runner 這是一個測試方法，Test Runner就會調(diào)用這個方法。這時候你就不用自己寫一個main來執(zhí)行這些方法，在Eclipse下右鍵 Run as Junit Test，Junit的測試執(zhí)行器就會自動運行里面的測試方法。

還有兩個地方：一個是設(shè)置部分，每個測試方法都創(chuàng)建了一個Calculator，這個重復(fù)的代碼是否可以抽取出來呢？還有判斷結(jié)果部分分支復(fù)雜，能否簡化了?Junit提供fixture和斷言Assert相關(guān)方案來解決這兩個問題，看再一次用Junit簡化后的測試代碼：

public class CalculatorTest {
    
    // fixture部分
    public Calculator calculator;
    
    @Before
    public void setUp(){
        calculator = new Calculator();
    }
    
    //測試方法
    @Test
    public void testAdd(){
        
        calculator = new Calculator();
        int sum = calculator.add(6,7);
        //斷言部分
        Assert.assertEquals(13, sum);
    }
    
    @Test
    public void testMultiply(){
        
        calculator = new Calculator();
        int product = calculator.multiply(8,9);
        //斷言部分
        Assert.assertEquals(72, product);   
    }       

}

上述@Berfore 表示此方法在每個測試方法運行之前運行一次。Assert.assertEquals判斷實際結(jié)果與預(yù)期是否一致。至此，這就是一個簡單完整的Junit測試代碼。用Junit執(zhí)行器運行后有如下圖的測試結(jié)果展示:

上述的代碼中有疑問的地方先不管，這只是讓大家體會一些一個Junit測試的整體流程，各個注解后面會有詳細(xì)介紹。這邊講一些測試的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)和命名問題。

統(tǒng)一的測試結(jié)構(gòu)

回顧我們的第一個Junit測試，可以總結(jié)出一個良好的測試方法包含四個步驟，就是上回我們提到的：

• 設(shè)置：稱為Fixture
• 執(zhí)行：掉測試方法
• 斷言：判斷結(jié)果是否預(yù)期
• 清理：清理測試，相關(guān)例子后續(xù)會看到

極力建議再寫測試過程中中應(yīng)該在每個階段開始時做好注釋。

測試方法命名規(guī)則

Junit4之前，注解，Junit必須采用一種方法來區(qū)分普通的方法和測試方法，當(dāng)時采用的辦法標(biāo)識 以test為前綴的方法名、public、非static、void、無參的方法為測試方法，因此，測試方法名稱都testFoo，testBar諸如此類。

但是Junit設(shè)計師認(rèn)為這種的命名方式有時候無法真實揭示測試方法真實的用意，當(dāng)一個方法對應(yīng)的測試方法多了以后，甚至還會造成一些混亂，因此在Junit采用@Test注解來標(biāo)識測試方法后，Junit取消測試方法名稱必須test開頭的規(guī)定，而是可以隨意命名，但是大部分人還是以test開頭。

后面有人提出 行為表達(dá)式（Behavior-expressing patterns）的命名方式：

[UnitOfWork_StateUnderTest]

下劃線可以用with、if 等此替換。這種方式的作用是希望能讓測試用例和代碼文檔一樣易于閱讀，比如上述的代碼寫久了，回頭去看不知道方法testMultiply在乘積溢出情況下會返回什么，如果你的測試名稱是這么寫的：

multiplyOverflowWithException（）

那么看測試方法的人就知道這測試方法，在溢出時會拋異常

集體怎么命名取決與你們的團隊是如何約定，看個人喜好。

總結(jié)

我們討論手工測試自動化后，需要處理的幾個步驟，包括測試方法的讀取與執(zhí)行、測試執(zhí)行環(huán)境的設(shè)置、測試結(jié)果的判斷、測試報告、測試數(shù)據(jù)的管理、測試用例的組織等方面，一般的自動化測試框架要解決也就這幾個方面，對于Junit testNg無不如此。對于Junit 我們將從測試執(zhí)行、斷言、執(zhí)行器、異常測試、測試組織等幾個大方面詳細(xì)介紹它的使用