Java标准单元测试库 JUnit 4 抢先看

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　　JUnit 是 Java? 语言事实上的 标准单元测试库。JUnit 4 是该库三年以来最具里程碑意义的一次发布。它的新特性主要是通过采用 Java 5 中的标记（annotation）而不是利用子类、反射或命名机制来识别测试，从而简化测试。

在本文中，执着的代码测试人员 Elliotte Harold 以 JUnit 4 为例，详细介绍了如何在自己的工作中使用这个新框架。注意，本文假设读者具有 JUnit 的使用经验。
　　
　　JUnit 由 Kent Beck 和 Erich Gamma 开发，几乎毫无疑问是迄今所开发的最重要的第三方 Java 库。正如 Martin Fowler 所说，“在软件开发领域，从来就没有如此少的代码起到了如此重要的作用”。JUnit 引导并促进了测试的盛行。由于 JUnit，Java 代码变得更健壮，更可靠，bug 也比以前更少。JUnit（它本身的灵感来自 Smalltalk 的 SUnit）衍生了许多 xUnit 工具，将单元测试的优势应用于各种语言。nUnit (.NET)、pyUnit (Python)、CppUnit (C++)、dUnit (Delphi) 以及其他工具，影响了各种平台和语言上的程序员的测试工作。
　　
　　然而，JUnit 仅仅是一个工具而已。真正的优势来自于 JUnit 所采用的思想和技术，而不是框架本身。单元测试、测试先行的编程和测试驱动的开发并非都要在 JUnit 中实现，任何比较 GUI 的编程都必须用 Swing 来完成。JUnit 本身的最后一次更新差不多是三年以前了。尽管它被证明比大多数框架更健壮、更持久，但是也发现了 bug；而更重要的是，Java 不断在发展。Java 语言现在支持泛型、枚举、可变长度参数列表和注释，这些特性为可重用的框架设计带来了新的可能。
　　
　　JUnit 的停滞不前并没有被那些想要废弃它的程序员所打败。挑战者包括 Bill Venners 的 Artima SuiteRunner 以及 Cedric Beust 的 TestNG 等。这些库有一些可圈可点的特性，但是都没有达到 JUnit 的知名度和市场占有份额。它们都没有在诸如 Ant、Maven 或 Eclipse 之类的产品中具有广泛的开箱即用支持。所以 Beck 和 Gamma 着手开发了一个新版本的 JUnit，它利用 Java 5 的新特性（尤其是注释）的优势，使得单元测试比起用最初的 JUnit 来说更加简单。用 Beck 的话来说，“JUnit 4 的主题是通过进一步简化 JUnit，鼓励更多的开发人员编写更多的测试。”JUnit 4 尽管保持了与现有 JUnit 3.8 测试套件的向后兼容，但是它仍然承诺是自 JUnit 1.0 以来 Java 单元测试方面最重大的改进。
　　
　　注意：该框架的改进是相当前沿的。尽管 JUnit 4 的大轮廓很清晰，但是其细节仍然可以改变。这意味着本文是对 JUnit 4 抢先看，而不是它的最终效果。
　　
　　测试方法
　　
　　以前所有版本的 JUnit 都使用命名约定和反射来定位测试。例如，下面的代码测试 1+1 等于 2：
　　
　　import junit.framework.TestCase;
　　
　　public class AdditionTest extends TestCase {
　　
　　private int x = 1;
　　private int y = 1;
　　
　　public void testAddition() {
　　int z = x + y;
　　assertEquals(2, z);
　　}
　　
　　}
　　
　　而在 JUnit 4 中，测试是由 @Test 注释来识别的，如下所示：
　　
　　import org.junit.Test;
　　import junit.framework.TestCase;
　　
　　public class AdditionTest extends TestCase {
　　
　　private int x = 1;
　　private int y = 1;
　　
　　@Test public void testAddition() {
　　int z = x + y;
　　assertEquals(2, z);
　　}
　　
　　}
　　
　　使用注释的优点是不再需要将所有的方法命名为 testFoo()、testBar()，等等。例如，下面的方法也可以工作：
　　
　　import org.junit.Test;
　　import junit.framework.TestCase;
　　
　　public class AdditionTest extends TestCase {
　　
　　private int x = 1;
　　private int y = 1;
　　
　　@Test public void additionTest() {
　　int z = x + y;
　　assertEquals(2, z);
　　}
　　
　　}
　　
　　下面这个方法也同样能够工作：
　　
　　import org.junit.Test;
　　import junit.framework.TestCase;
　　
　　public class AdditionTest extends TestCase {
　　
　　private int x = 1;
　　private int y = 1;
　　
　　@Test public void addition() {
　　int z = x + y;
　　assertEquals(2, z);
　　}
　　
　　}
　　
　　这允许您遵循最适合您的应用程序的命名约定。例如，我介绍的一些例子采用的约定是，测试类对其测试方法使用与被测试的类相同的名称。例如，List.contains() 由 ListTest.contains() 测试，List.add() 由 ListTest.addAll() 测试，等等。
　　
　　TestCase 类仍然可以工作，但是您不再需要扩展它了。只要您用 @Test 来注释测试方法，就可以将测试方法放到任何类中。但是您需要导入 junit.Assert 类以访问各种 assert 方法，如下所示：
　　
　　import org.junit.Assert;
　　
　　public class AdditionTest {
　　
　　private int x = 1;
　　private int y = 1;
　　
　　@Test public void addition() {
　　int z = x + y;
　　Assert.assertEquals(2, z);
　　}
　　
　　}
　　
　　您也可以使用 JDK 5 中新特性（static import），使得与以前版本一样简单：
　　
　　import static org.junit.Assert.assertEquals;
　　
　　public class AdditionTest {
　　
　　private int x = 1;
　　private int y = 1;
　　
　　@Test public void addition() {
　　int z = x + y;
　　assertEquals(2, z);
　　}
　　
　　}
　　
　　这种方法使得测试受保护的方法非常容易，因为测试案例类现在可以扩展包含受保护方法的类了。
　　
　　SetUp 和 TearDown
　　
　　JUnit 3 测试运行程序（test runner）会在运行每个测试之前自动调用 setUp() 方法。该方法一般会初始化字段，打开日志记录，重置环境变量，等等。例如，下面是摘自 XOM 的 XSLTransformTest 中的 setUp() 方法：
　　
　　protected void setUp() {
　　
　　System.setErr(new PrintStream(new ByteArrayOutputStream()));
　　
　　inputDir = new File("data");
　　inputDir = new File(inputDir, "xslt");
　　inputDir = new File(inputDir, "input");
　　
　　}
　　
　　在 JUnit 4 中，您仍然可以在每个测试方法运行之前初始化字段和配置环境。然而，完成这些操作的方法不再需要叫做 setUp()，只要用 @Before 注释来指示即可，如下所示：
　　
　　@Before protected void initialize() {
　　
　　System.setErr(new PrintStream(new ByteArrayOutputStream()));
　　
　　inputDir = new File("data");
　　inputDir = new File(inputDir, "xslt");
　　inputDir = new File(inputDir, "input");
　　
　　}
　　
　　甚至可以用 @Before 来注释多个方法，这些方法都在每个测试之前运行：
　　
　　@Before protected void findTestDataDirectory() {
　　inputDir = new File("data");
　　inputDir = new File(inputDir, "xslt");
　　inputDir = new File(inputDir, "input");
　　}
　　
　　@Before protected void redirectStderr() {
　　System.setErr(new PrintStream(new ByteArrayOutputStream()));
　　}
　　
　　清除方法与此类似。在 JUnit 3 中，您使用 tearDown() 方法，该方法类似于我在 XOM 中为消耗大量内存的测试所使用的方法：
　　
　　protected void tearDown() {
　　doc = null;
　　System.gc();
　　}
　　
　　对于 JUnit 4，我可以给它取一个更自然的名称，并用 @After 注释它：
　　
　　@After protected void disposeDocument() {
　　doc = null;
　　System.gc();
　　}
　　
　　与 @Before 一样，也可以用 @After 来注释多个清除方法，这些方法都在每个测试之后运行。
　　
　　最后，您不再需要在超类中显式调用初始化和清除方法，只要它们不被覆盖即可，测试运行程序将根据需要自动为您调用这些方法。超类中的 @Before 方法在子类中的 @Before 方法之前被调用（这反映了构造函数调用的顺序）。@After 方法以反方向运行：子类中的方法在超类中的方法之前被调用。否则，多个 @Before 或 @After 方法的相对顺序就得不到保证。
　　
　　套件范围的初始化
　　
　　JUnit 4 也引入了一个 JUnit 3 中没有的新特性：类范围的 setUp() 和 tearDown() 方法。任何用 @BeforeClass 注释的方法都将在该类中的测试方法运行之前刚好运行一次，而任何用 @AfterClass 注释的方法都将在该类中的所有测试都运行之后刚好运行一次。
　　
　　例如，假设类中的每个测试都使用一个数据库连接、一个网络连接、一个非常大的数据结构，或者还有一些对于初始化和事情安排来说比较昂贵的其他资源。不要在每个测试之前都重新创建它，您可以创建它一次，并还原它一次。该方法将使得有些测试案例运行起来快得多。例如，当我测试调用第三方库的代码中的错误处理时，我通常喜欢在测试开始之前重定向 System.err，以便输出不被预期的错误消息打乱。然后我在测试结束后还原它，如下所示：
　　
　　// This class tests a lot of error conditions, which
　　// Xalan annoyingly logs to System.err. This hides System.err
　　// before each test and rest

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