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JUnit单元测试

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JUnit单元测试

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相关知识 ：

  • 单元测试是编写的一小段代码，用于检验目标代码的一个很小的、很明确的功能模块是否正确。
  • 简单地讲，单元测试，就是对代码功能是否达到预期要求的测试。
  • 单元测试:方便，效率高，不必启动繁重的服务等。

单元测试覆盖率 ：

粗粒度覆盖率 ：

粗粒度的覆盖包括类覆盖和方法覆盖两种 ：

  • 类覆盖是指类中只要有方法或变量被测试用例调用或执行到，那么久说这个类被测试覆盖了。
  • 方法覆盖是指只要在测试用例执行过程中，某个方法被调用了，则无论执行了该方法中的多少行代码，都可以认为该方法被覆盖了。

细粒度覆盖率 ：

  • 行覆盖(Line Coverage)

    行覆盖也称为了语句覆盖，用来度量可执行的语句是否被执行到。

    行覆盖率 = 执行到了的语句行数 / 总的可执行行数。

  • 分支覆盖(Branch Coverage)

    分支覆盖也称为判定覆盖，用来度量程序中每一个分支是否都被执行到。

    分支覆盖率 = 执行到了的分支数 / 分支总数。

  • 条件判定覆盖(Condition Decision Coverage)

    条件判定覆盖要求设计足够的测试用例，能够让判定中每个条件的所有可能结果情况至少被执行一次。

    条件判定覆盖率 = 被执行到了的结果数 / 条件的所有结果数。

    注：如果是JUnit5的话，我们可以只编写一个测试用例上，然后在这个测试用例上借助于

    @ParameterizedTest注解和@CsvSource注解来定义多次运行时的参数列表，来完成

    条件判定覆盖测试用例的编写。如果是JUnit4的话，就需要编写多个测试用例来完成

    条件判定覆盖测试用例的编写了。

    注：如果表达式exp有三种可能结果A、B、C，若exp结果为A则执行分支a；若exp结果为

    B则执行分支b;若exp结果为C也执行分支b。 条件判定覆盖就是要穷举exp的所有结果

    （这里为A、B、C)；而分支覆盖就是要穷举exp(的所有结果引起)的所有分支(这里为a、b) 。

  • 条件组合覆盖(Multiple Condition Coverage)

    如果说条件判定覆盖注重的是结果，那么条件组合覆盖注重的就是过程了。示例说明：boolean类型的数exp的值由三个boolean类型的数exp1、exp2、exp3决定(如：exp = exp1 && exp2 || exp3)，条件判定覆盖只需要覆盖exp的所有结果即可(1或者0)；而条件组合覆盖就需要覆盖exp1、exp2、exp3的所有组合结果(0、0、0或者0、0、1或者0、1、0或者0、1、1或者1、0、0或者1、1、0或者1、80、1或者1、1、1)。所以，对于一个包含了n个条件的判定，至少需要个测试用例才可以。

    条件组合覆盖率 = 执行到了的条件组合数 / 条件总组合数。

    注：如果表达式exp(注:表达式可能非常复杂,如 exp = exp1 && exp2 || exp3)成立，那么执行分

    支a；如果表达式不成立，那么执行分支b。 条件判定覆盖就是要穷举所有exp的可能；而

    分支覆盖就是要穷举所有分支 。

  • 路径覆盖(Path Coverage)

    路径覆盖要求能测试到程序中所有可能的路径。我们知道A && B中，若A为false时，就不需要在走B了,就能直接得到A && B的结果为false;而A || B中，若A为true时，就不需要在走B了,就能直接得到A || B的结果为true。

    如果说条件组合覆盖是不考虑程序走向的无脑穷举，那么路径覆盖就是考虑了程序走向的穷举。如:

    exp1 && exp2 || exp3 中，大体路线分为：

    ①走exp1和exp2，不走exp3。

    此情况中，要走的有exp1和exp2,当且仅且exp1和exp2均为true时，才满足此情况，所以

    有(exp1 == true, exp2 == 1);

    ②走exp1和exp2，还要走exp3。

    此情况中，要走的有exp1、exp2还有exp3,当且仅且exp1为true，exp2为false时，才会走

    exp3，而无论exp3为true还是为false，都满足 此情况。所以有

    (exp1 == true, exp2 == false, exp3 == false)和

    (exp1 == true, exp2 == false, exp3 == true)。

    ③走exp1，还要走exp3。

    此情况中，要走的有只有exp1和exp3,当且仅且exp1为false时，才会只走exp1和exp3，而

    无论exp3为true还是为false，都满足 此情况。所以有(exp1 == false, exp3 == false)和

    (exp1 == false, exp3 == true)。

    路径覆盖率 = 执行到了的路径数 / 可执行的路径总数。

注：不同公司对单元测试要求不一样;有的公司甚至不要求单元测试，有的公司要求单元测试，但对覆盖率

要求得不高；有的公司对覆盖率要求比较严，如:必须要用细粒度的单元测试，且核心代码单元测试的

覆盖率必须为100%，其余代码覆盖率不低于85%。

单元测试框架、工具 ：

单元测试的工具有JUnit、TestNG、Mockito、Unitils等， 其中JU nit、 TestNG比较主流 。

JUnit4相关注解 ：

  • @BeforeClass ：在所有测试方法前执行一次，一般在其中写上整体初始化的代码。

  • @AfterClass ：在所有测试方法后执行一次，一般在其中写上销毁和释放资源的代码。

  • @Before ：在每个测试方法前执行，一般用来初始化方法(比如我们在测试别的方法时，

    类中与其他测试方法共享的值已经被改变，为了保证测试结果的有效性，我们会在@Before注解的方法中重置数据)。

  • @After ：在每个测试方法后执行，在方法执行完成后要做的事情 。

  • @Test(timeout = 1000) ：指明要被测试的方法(测试方法执行超过1000毫秒后算超时，测试将失败)。

  • @Test(expected = Exception.class) ：测试方法期望得到的异常类，如果方法执行没有抛出指定的异常，则测试失败。

  • @Ignore ：执行测试时将忽略掉此方法，如果用于修饰类，则忽略整个类。

  • @Test ：指明要被测试的方法。

  • @RunWith ：指定用什么方式策略去运行这些测试集、类、方法。

  • @ActiveProfiles(“xxx”) ：在测试的时候启用某些Profile的Bean。

注：JUnit5不仅新增了@ParameterizedTest注解等，还对JUnit4的部分注解进行了调整，

如：注解名称发生了变化(功能几乎没变)等。

注：这些注解的使用方式比较简单，下面的具体示例中，并不以示例上述注解为主。

断言Assert ：

程序员在测试时，使用断言来判断某些逻辑条件必须满足。断言判断为真，下面的一些业务逻辑才可以进行下去，如果断言判断为假，程序就会"报错"甚至是"崩溃"。

断言与异常、错误的区别：

“断言"通常是给程序开发人员自己使用，并且在开发测试期间使用。而异常等在程序运行期间触发。通常"断言"触发后程序"崩溃"退出，不需要从错误中恢复。而"异常"通常会使用try/catch等结构从错误中恢复并继续运行程序。

断言简单使用示例：

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/1b8fb1aac134a4befbb778a0d80cd14c.png

断言Assert的方法很多：

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/a5514d508e2a088ef30d04e0500ef5f5.png

注： 与断言(assert)相似的叫假设(assume) 。当断言不成立时，当次测试的结果状态将会是测试失败；而当假设

不成立时，当次测试的结果状态不是失败，而是假设。断言用得想多一些，本人也不介绍假设。

注： 未使用断言的单元测试，不是一个合格的单元测试； 使用System.out…的单元测试不是一个合格的单元测试；

需要人员盯着观察的单元测试，不是一个合格的单元测试。由于本文只是测试使用，未使用断言，啊~这不

是一个合格的单元测试。

JUnit使用示例 ：

声明 ：最基础的JUnit测试，本文不再给出， 下面给出的是模拟Web请求URL的单元测试 。

软硬件环境：jdk1.8、win7、springboot1.5.2。

准备工作 ：在pom.xml 引入JUnit依赖

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/0ff98d70db4f3aeb12a8f74974acefdd.png

Controller测试示例一 ：

先给出SpringBoot中编写的用于测试的controller类：

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/d2bc08941bd1735e55efb8785e2a20ff.png

其余地方都和正常的SpringBoot编写一样，下面展示的是test文件夹下的test单元测试类：

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/3a146281e88154d5f9483559090f0c83.png

import com.AsipreApplication;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import org.springframework.test.context.web.WebAppConfiguration;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
import org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders;
import org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultHandlers;
import org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers;
import org.springframework.test.web.servlet.setup.MockMvcBuilders;
import org.springframework.web.context.WebApplicationContext;

@RunWith(SpringRunner.class) // 指定测试启动器
@SpringBootTest(classes = AsipreApplication.class) // 指定SpringBoot工程的启动类
@WebAppConfiguration // Web项目中,Junit需要模拟ServletContext,由该注解提供
public class DemoApplicationTests {
    
    private MockMvc mockMvc;

    @Autowired
    private WebApplicationContext webApplicationContext;

    @Before
    public void setUp() {
        this.mockMvc = MockMvcBuilders.webAppContextSetup(webApplicationContext).build();
    }

    @Test
    public void controllerJUnitTest() throws Exception {
        String responseString = mockMvc
                .perform(MockMvcRequestBuilders.get("/myJunitTest") // 请求的URL,请求的方法是get
                        .contentType(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED) // 数据的格式
                        .param("username", "zhangSan") // 添加参数
                        .param("myname", "JustryDeng"))
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk()) // 返回的状态是200
                .andDo(MockMvcResultHandlers.print()) // 打印出请求和相应的内容
                .andReturn().getResponse().getContentAsString(); // 将响应的数据转换为字符串
        System.out.println("返回的字符串数据 >>>>" + responseString);
    }

    public int getArraySum(int[] arr) {
        int sum = 0;
        for (int tem : arr) {
            sum += arr[tem];
        }
        return sum;
    }

    @Test
    public void singleJUnitTest() {
        int[] arr = {1, 2, -4, 8, 4, -4, 6, -2, 1};
        int sumValue = getArraySum(arr);
        // 断言
        Assert.assertEquals(12, sumValue);
    }
}

注：JUnit4时，RunWith一定要有，否则可能导致@Autowired注入的对象为null。

注：如果只是测试Controller类中方法的功能的话，也可以直接@Autowired获取到Controller类实例，然后进行打点

调用进行测试。

这里给出上例里controllerJUnitTest方法print出来的内容，并进行说明 ：

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/bea6283676ffecbeb8168b501fac9b62.png

由此可见，我们在测试Controller时，不仅可以设置请求的方式，还可以作出其他各种各样的设置。

Controller测试示例二 ：

**说明

：** 可以不使用 @WebAppConfiguration ，而直接使用

webEnvironment =

SpringBootTest

.WebEnvironment. RANDOM_PORT 来模拟Web环境

Controller中是这样的：

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/e35d48c2555f816eb64f6c264250c994.png

Test类是这样的：

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.web.client.TestRestTemplate;
import org.springframework.boot.web.server.LocalServerPort;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

@RunWith(SpringRunner.class)//指定测试的运行环境
//webEnvironment模拟提供web环境支持
@SpringBootTest(classes = AbcSpringBootDemoApplication.class, webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class AbcSpringBootDemoApplicationTests {
	/**
	 * SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT其中RANDOM_PORT指自动随机获取一个可用的端口
	 * 通过@LocalServerPort注解将这个端口号赋值给port
	 */
	@LocalServerPort
	private int port;

	/**
	 * RestTemplate对象在底层通过使用 java.net 包下的实现创建 HTTP 请求,
	 * 可以通过使用 ClientHttpRequestFactory 指定不同的HTTP请求方式
	 */
	@Autowired
	private TestRestTemplate restTemplate;

	/**
	 * 向"/JUnitTest"地址发送请求，并打印返回结果
	 */
	@Test
	public void contextLoads() {
		ResponseEntity<String> response = this.restTemplate.getForEntity(
				"http://localhost:" + this.port + "/JUnitTest",
				          String.class,"");
		System.out.println("响应的body信息为:" + response.getBody());
	}
}

提示：RestTemplate当然可以实现各种请求(get、post、put、delete等等)，具体怎么进行，可参考本人的 。

注：如果只是测试Controller类中方法的功能的话，也可以直接@Autowired获取到Controller类实例，然后进行打

点调用进行测试。

进行JUnit测试(P.S.没使用断言的单元测试不是一个合格的单元测试)，打印出：

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/108f52a47a36de2265ff350b16ed0786.png

单元测试时的事务回滚 ：

在单元测试时，有时我们会进行事务回滚来恢复现场，设置方式为： 在类上或方法上加 @Transactional 注解 ，如：

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/6787e9877001e78f9ab961344b15ebb5.png

^_^ 若有不足，欢迎指正

^_^ 参考链接 (部分内容直接摘录自此链接) 等

^_^ 参考书籍(部分内容直接摘录自此书籍，强烈推荐阅读) 《码出高效Java开发手册》 杨冠宝(孤尽)、高海慧(鸣莎) 著

^_^ 本文已经被收录进《程序员成长笔记(二)》，笔者JustryDeng

更新于 2025-01-03
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