单元测试初体验

先创建个简单的项目体验下单元测试是怎么一回事吧。

1、创建一个类com.hera.util.Math，然后输入一个求阶乘的方法：

2、创建一个队Math方法的单元测试：

        创建一个和src同级别的文件夹叫test(逻辑代码放src里，测试代码放test里是个好习惯)。
        接着在IntelliJ IDEA里还要把这个test文件夹要设置成测试文件的根目录，右键选中
        Mark Directory As - Test Sources Root。

                 
           创建一个测试类：

            IntelliJ IDEA提供了一个快捷操作Cmd + Shift + T作为类和测试之间的导航。同时允许用户在那里创建一个测试类。IntelliJ IDEA提供了一个快捷操作Cmd + Shift + T作为类和测试之间的导航。同时允许用户在那里创建一个测试类。

          为测试类MathTest添加测试方法：

                运行： run MathTest 。右下方一条绿色条说明测试通过，如果把120改成别的数字那么就会测试不通过显色红色条。JUnit4有一句话叫：“keeps the bar green to keep the code clean”。

解释一下MathTest，就六个地方要讲：
    第一，导入了org.junit.Test;和org.junit.Assert.*;这两个包，注意后者是静态导入import static。
    第二，testFactorial是在要测试的方法名Factorial前加个test（这也是个好习惯）。
    第三，所有测试方法返回类型必须为void且无参数。
    第四，一个测试方法之所以是个测试方法是因为@Test这个注解。
    第五，assertEquals的作用是判断两个参数是否相等，例子中120是预期结果，new Math().factorial(5)是实际结果。但是通常不应该只比较一个值，要测试多几个特殊值，特别是临界值。

    例如Math().factorial(0)和Math().factorial(-1)等。
    第六，assertEquals除了比较两个int，还重载了好多次可以比较很多种类型的参数。而且JUnit4包含一堆assertXX方法，assertEquals只是其中之一，这些assertXX统称为断言。刚不是下载了junit-4.12-              javadoc.jar这个文档吗，解压后打开index.html如下图还有一堆断言。

                   

执行顺序

JUnit4利用JDK5的新特性Annotation，使用注解来定义测试规则。
这里讲一下以下几个常用的注解：

• @Test：把一个方法标记为测试方法
• @Before：每一个测试方法执行前自动调用一次
• @After：每一个测试方法执行完自动调用一次
• @BeforeClass：所有测试方法执行前执行一次，在测试类还没有实例化就已经被加载，所以用static修饰
• @AfterClass：所有测试方法执行完执行一次，在测试类还没有实例化就已经被加载，所以用static修饰
• @Ignore：暂不执行该测试方法

我们来试验一下，我新建一个测试类AnnotationTest，然后每个注解都用了，其中有两个用@Test标记的方法分别是test1和test2，还有一个用@Ignore标记的方法test3。然后我还创建了一个构造方法，这个构造方法很重要一会会引出一个问题。
具体代码如下：

package com.xuhongchuan.util;

import org.junit.*;
import static org.junit.Assert.*;

/**
 * Created by xuhongchuan on 2015/7/18.
 */
public class AnnotationTest {

    public AnnotationTest() {
        System.out.println("构造方法");
    }

    @BeforeClass
    public static void setUpBeforeClass() {
        System.out.println("BeforeClass");
    }

    @AfterClass
    public static void tearDownAfterClass() {
        System.out.println("AfterClass");
    }

    @Before
    public void setUp() {
        System.out.println("Before");
    }

    @After
    public void tearDown() {
        System.out.println("After");
    }

    @Test
    public void test1() {
        System.out.println("test1");
    }

    @Test
    public void test2() {
        System.out.println("test2");
    }

    @Ignore
    public void test3() {
        System.out.println("test3");
    }

}

运行结果如下：

BeforeClass 构造方法 Before test1 After 构造方法 Before test2 After AfterClass

        解释一下：@BeforeClass和@AfterClass在类被实例化前（构造方法执行前）就被调用了，而且只执行一次，通常用来初始化和关闭资源。@Before和@After和在每个@Test执行前后都会被执行一次。@Test标记一个方法为测试方法没什么好说的，被@Ignore标记的测试方法不会被执行，例如这个模块还没完成或者现在想测试别的不想测试这一块。
       以上有一个问题，构造方法居然被执行了两次。所以我这里要说明一下，JUnit4为了保证每个测试方法都是单元测试，是独立的互不影响。所以每个测试方法执行前都会重新实例化测试类。
      我再给你看一个实验：

      添加一个成员变量

int i = 0;

然后把test1改为：

i++;
System.out.println("test1的i为" + i);

test2改为：

i++;
System.out.println("test2的i为" + i);

执行结果：

BeforeClass 构造方法 Before test1的i为1 After 构造方法 Before test2的i为1 After AfterClass

       可以看到test1和test2的i都只自增了一次，所以test1的执行不会影响test2，因为执行test2时又把测试类重新实例化了一遍。如果你希望test2的执行受test1的影响怎么办呢？把int i改为static的呗。

        最后关于这些注解还有一个要说明的就是，你可以把多个方法标记为@BeforeClass、@AfterClass、@Before、@After。他们都会在相应阶段被执行。

@Test的属性

最后来说一下@Test的两个属性

• excepted
• timeout
  excepted属性是用来测试异常的，我们回到Math类，拿其中的求阶乘方法factorial()来说。如果传进来一个负数我们是希望抛出异常的，那要测试会不会抛异常怎么办呢？
  我在测试类MathTest添加一个测试方法：                 

          这个方法就是(expected = Exception.class)和fail("factorial参数为负数没有抛出异常");之间的配合。就是这个测试方法会检查是否抛出Exception异常（当然也可以检测是否抛出其它异常），如果抛出了异常那么测试通过（因为你的预期就是传进负数会抛出异常）。没有抛出异常则测试不通过执行fail("factorial参数为负数没有抛出异常");

         然后说下timeout属性，这个是用来测试性能的，就是测试一个方法能不能在规定时间内完成。
回到Math类，我创建一个数组排序的方法，用的是冒泡排序。

public void sort(int[] arr) {
    //冒泡排序
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { //控制比较轮数

        for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) { //控制每轮的两两比较次数
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

      然后偶在测试类MathTest创建测试方法，随机生成一个长度为50000的数组然后测试排序所用时间。timeout的值为2000，单位和毫秒，也就是说超出2秒将视为测试不通过。

@Test(timeout = 2000)
public void testSort() throws Exception {
    int[] arr = new int[50000]; //数组长度为50000
    int arrLength = arr.length;
    //随机生成数组元素
    Random r = new Random();
    for (int i = 0; i < arrLength; i++) {
        arr[i] = r.nextInt(arrLength);
    }

    new Math().sort(arr);
}

      运行结果测试不通过，且提示TestTimedOutException。

      那怎么办，修改代码提升性能呗。回到Math方法改为下sort()。这次我用快速排序，代码如下：

public void sort(int[] arr) {
    //快速排序
    if (arr.length <= 1) {
        return;
    } else {
        partition(arr, 0, arr.length - 1);
    }
}

static void partition(int[] arr, int left, int right) {
    int i = left;
    int j = right;
    int pivotKey = arr[left]; //基准数

    while (i < j) {
        while (i < j && arr[j] >= pivotKey) {
            j--;
        }

        while (i < j && arr[i] <= pivotKey) {
            i++;
        }

        if (i < j) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }

    if (i != left) {
        arr[left] = arr[i];
        arr[i] = pivotKey;
    }

    if (i - left > 1) {
        partition(arr, left, i - 1);
    }

    if (right - j > 1) {
        partition(arr, j + 1, right);
    }

}

         然后再运行一下测试类MathTest，绿色条出现了，测试通过妥妥的。

编辑测试设置

       我们可以通过Run → Edit Configurations或工具栏上的标签来调整我们的测试运行配置。

        

       在Configuration选项卡,用户可以选择需要运行的测试。例如,您可以从一个类、程序包、测试套件或甚至模式中运行所有的测试。这里的Fork模式让用户在一个单独的进程运行每个测试。

        在代码覆盖标签你可以调整覆盖率设置。目前IntelliJ IDEA支持两种测量覆盖率引擎。默认情况下它使用自己的引擎，当然用户也可以选择JaCoCo引擎。用户也可以在这里选择覆盖率模式。Tracing{span{ mode模式会增加消耗,但测量会更精确。

                 

运行覆盖

         收集覆盖率,用户需要通过Run → Run 'MyClassTest' with Coverage或工具栏上的选项运行特定模式的测试。

        当覆盖模式运行至少一个测试之后,IDE将会在Project工具窗口显示每个程序包、类的覆盖率数据，同时在Coverage工具窗和编辑器中也会显示。

         

编辑器中的覆盖率

如果用户添加另一个方法到MyClass，并运行覆盖率测MyClass,就会发现,没有被测试覆盖到的代码都将高亮显示为红色。覆盖的代码颜色则是绿色。如果一些代码是只覆盖部分,那没将显示为黄色。