五年了，你还在用Junit4吗？

  • 2021 年 4 月 17 日
  • 筆記

junit5

JUnit5在2017年就发布了，你还在用junit4吗？

什么是junit5

与以前的JUnit版本不同，JUnit 5由三个不同子项目的多个不同模块组成。

JUnit 5 = JUnit Platform + JUnit Jupiter + JUnit Vintage

JUnit Platform为在JVM上启动测试框架提供基础。它还定义了TestEngine API, 用来开发在平台上运行的测试框架。此外，平台提供了一个控制台启动器]，用于从命令行启动平台，并为Gradle和Maven提供构建插件以[基于JUnit 4的Runner，用于在平台上运行任意TestEngine。

JUnit Jupiter是在JUnit 5中编写测试和扩展的新型编程模型和[扩展模型][]的组合.Jupiter子项目提供了TestEngine，用于在平台上运行基于Jupiter的测试。

JUnit Vintage提供TestEngine，用于在平台上运行基于JUnit 3和JUnit 4的测试。

为什么需要 JUnit 5

自从有了类似 JUnit 之类的测试框架，Java 单元测试领域逐渐成熟，开发人员对单元测试框架也有了更高的要求：更多的测试方式，更少的其他库的依赖。

因此，大家期待着一个更强大的测试框架诞生，JUnit 作为Java测试领域的领头羊，推出了 JUnit 5 这个版本，主要特性：

  • 提供全新的断言和测试注解，支持测试类内嵌
  • 更丰富的测试方式：支持动态测试，重复测试，参数化测试等
  • 实现了模块化，让测试执行和测试发现等不同模块解耦，减少依赖
  • 提供对 Java 8 的支持，如 Lambda 表达式，Sream API等。

基本注解

@Test: 表示方法是测试方法。但是与JUnit4的@Test不同，他的职责非常单一不能声明任何属性，拓展的测试将会由Jupiter提供额外测试

@ParameterizedTest: 表示方法是参数化测试

@RepeatedTest: 表示方法可重复执行

@DisplayName: 为测试类或者测试方法设置展示名称

@BeforeEach: 表示在每个单元测试之前执行

@AfterEach: 表示在每个单元测试之后执行

@BeforeAll: 表示在所有单元测试之前执行

@AfterAll: 表示在所有单元测试之后执行

@Tag: 表示单元测试类别，类似于JUnit4中的@Categories

@Disabled: 表示测试类或测试方法不执行，类似于JUnit4中的@Ignore

@Timeout: 表示测试方法运行如果超过了指定时间将会返回错误

@ExtendWith: 为测试类或测试方法提供扩展类引用

常用注解格式：

class StandardTests {

    //与junit4的@beforeClass类似，每个测试类运行一次
    @BeforeAll
    static void initAll() {
    }

    //与junit4中@before类似，每个测试用例都运行一次
    @BeforeEach
    void init() {
    }

    @Test
    @DisplayName("成功测试")
    void succeedingTest() {
    }

    @Test
    @DisplayName("失败测试")
    void failingTest() {
        fail("a failing test");
    }

    //禁用测试用例
    @Test
    @Disabled("for demonstration purposes")
    void skippedTest() {
        // not executed
    }

    @Test
    void abortedTest() {
        assumeTrue("abc".contains("Z"));
        fail("test should have been aborted");
    }


    //与@BeforeEach对应，每个测试类执行一次，一般用于恢复环境
    @AfterEach
    void tearDown() {
    }

    //与@BeforeAll对应，每个测试类执行一次，一般用于恢复环境
    @AfterAll
    static void tearDownAll() {
    }
}

新特性

显示名称

@DisplayName("显示名称测试")
class DisplayNameDemo {

    @Test
    @DisplayName("我的 第一个 测试 用例")
    void testWithDisplayNameContainingSpaces() {
    }

    @Test
    @DisplayName("╯°□°）╯")
    void testWithDisplayNameContainingSpecialCharacters() {
    }

    @Test
    @DisplayName("😱")
    void testWithDisplayNameContainingEmoji() {
    }
}

IDE运行测试结果显示：

image-20210416232329161

优点：通过这种方式，可以在方法名是英文特别长或者很难用英文描述清楚的场景下，增加中文解释

更强大的断言

JUnit Jupiter提供了许多JUnit4已有的断言方法，并增加了一些适合与Java 8 lambda一起使用的断言方法。所有JUnit Jupiter断言都是[org.junit.jupiter.Assertions]类中的静态方法。

分组断言:

多个条件同时满足时才断言成功

@Test
void groupedAssertions() {
    Person person = new Person();

    Assertions.assertAll("person",
                         () -> assertEquals("niu", person.getName()),
                         () -> assertEquals(18, person.getAge())
                        );
}

异常断言：

Junit4时需要使用rule方式，junit5提供了assertThrows更优雅的异常断言

@Test
void exceptionTesting() {
    Throwable exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
        throw new IllegalArgumentException("a message");
    });
    assertEquals("a message", exception.getMessage());
}

超时断言：

@Test
@DisplayName("超时测试")
public void timeoutTest() {
    Assertions.assertTimeout(Duration.ofMillis(100), () -> Thread.sleep(50));
}

标签和过滤

通过标签把测试分组，在不同阶段执行不同的逻辑测试，比如划分为快速冒烟测试和执行慢但也重要的测试

@Test
@Tag("fast")
	void testing_faster() {
}

@Test
@Tag("slow")
	void testing_slow() {
}

然后通过配置maven-surefire-plugin插件

<plugin>
    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
    <version>2.22.0</version>
    <configuration>
        <properties>
            <includeTags>fast</includeTags>
            <excludeTages>slow</excludeTages>
        </properties>
    </configuration>
</plugin>

嵌套测试

当我们编写的类和代码逐渐增多，随之而来的需要测试的对应测试类也会越来越多。

为了解决测试类数量爆炸的问题，JUnit 5提供了@Nested 注解，能够以静态内部成员类的形式对测试用例类进行逻辑分组。

并且每个静态内部类都可以有自己的生命周期方法， 这些方法将按从外到内层次顺序执行。

此外，嵌套的类也可以用@DisplayName 标记，这样我们就可以使用正确的测试名称。下面看下简单的用法：

@DisplayName("A stack")
class TestingAStackDemo {

    Stack<Object> stack;

    @Test
    @DisplayName("is instantiated with new Stack()")
    void isInstantiatedWithNew() {
        new Stack<>();
    }

    @Nested
    @DisplayName("when new")
    class WhenNew {

        @BeforeEach
        void createNewStack() {
            stack = new Stack<>();
        }

        @Test
        @DisplayName("is empty")
        void isEmpty() {
            assertTrue(stack.isEmpty());
        }


        @Nested
        @DisplayName("after pushing an element")
        class AfterPushing {

            String anElement = "an element";

            @BeforeEach
            void pushAnElement() {
                stack.push(anElement);
            }

            @Test
            @DisplayName("it is no longer empty")
            void isNotEmpty() {
                assertFalse(stack.isEmpty());
            }
        }
    }
}

junit没有限制嵌套层数，除非必要一般不建议使用超过3层，过于复杂的层次结构会增加开发者理解用例关系的难度

构造函数和方法的依赖注入

在之前的所有JUnit版本中，测试构造函数或方法都不允许有参数（至少不能使用标准的Runner实现）。作为JUnit Jupiter的主要变化之一，测试构造函数和方法现在都允许有参数。这带来了更大的灵活性，并为构造函数和方法启用依赖注入

  • TestInfo可获取测试信息
  • TestReporter可以向控制台输出信息
@Test
@DisplayName("test-first")
@Tag("my-tag")
void test1(TestInfo testInfo) {
    assertEquals("test-first", testInfo.getDisplayName());
    assertTrue(testInfo.getTags().contains("my-tag"));
}

@Test
@DisplayName("test-second")
@Tag("my-tag")
void test2(TestReporter testReporter) {
    testReporter.publishEntry("a key", "a value");
}

重复测试

多次调用同一个测试用例

@RepeatedTest(10)
@DisplayName("重复测试")
public void testRepeated() {
    //...
}

image-20210416232512919

动态测试

动态测试只需要编写一处代码，就能一次性对各种类型的输入和输出结果进行验证

@TestFactory
@DisplayName("动态测试")
Stream<DynamicTest> dynamicTests() {
    List<Person> persons = getAllPerson();

    return persons.stream()
        .map(person -> DynamicTest.dynamicTest(person.getName() + "-test", () -> assertTrue(person.getName().contains("niu"))));
}

超时测试

通过时间来验证用例是否超时，一般要求单个单元测试不应该超过1秒

class TimeoutDemo {
    @BeforeEach
    @Timeout(5)
    void setUp() {
        // fails if execution time exceeds 5 seconds
    }

    @Test
    @Timeout(value = 1000, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)
    void failsIfExecutionTimeExceeds1000Milliseconds() {
        // fails if execution time exceeds 1000 milliseconds
        //也可用这种方式 Assertions.assertTimeout(Duration.ofMillis(1000), () -> Thread.sleep(1500));
    }
}

参数测试

参数测试我觉得是最好用的特性，可以大量减少重复模板式代码，也是junit5最惊艳的提升，强烈推荐使用

@ValueSource: 为参数化测试指定入参来源，支持八大基础类以及String类型,Class类型

@NullSource: 表示为参数化测试提供一个null的入参

@EnumSource: 表示为参数化测试提供一个枚举入参

@CsvSource：表示读取CSV格式内容作为参数化测试入参

@CsvFileSource：表示读取指定CSV文件内容作为参数化测试入参

@MethodSource：表示读取指定方法的返回值作为参数化测试入参(注意方法返回需要是一个流)

@ArgumentsSource：指定一个自定义的，可重用的ArgumentsProvider。

看完用法描述，简直太喜欢了

一个顶三个基础测试用例

@ParameterizedTest
@ValueSource(strings = {"one", "two", "three"})
@DisplayName("参数化测试1")
public void parameterizedTest1(String string) {
    assertTrue(StringUtils.isNotBlank(string));
}

image-20210416233807174

如果不是基础的类型，可以使用方法构造，只要返回值为Stream类型就可以，多个参数使用Arguments实例流

@ParameterizedTest
@MethodSource("method")
@DisplayName("方法来源参数")
public void testWithExplicitLocalMethodSource(String name) {
    Assertions.assertNotNull(name);
}

private static Stream<String> method() {
    return Stream.of("apple", "banana");
}

@CsvSource允许您将参数列表表示为以逗号分隔的值（例如，字符串文字）

@ParameterizedTest
@CsvSource({"steven,18", "jack,24"})
@DisplayName("参数化测试-csv格式")
public void parameterizedTest3(String name, Integer age) {
    System.out.println("name:" + name + ",age:" + age);
    Assertions.assertNotNull(name);
    Assertions.assertTrue(age > 0);
}

image-20210416232702304

@CsvFileSource使用classpath中的CSV文件，CSV文件中的每一行都会导致参数化测试的一次调用

这种就完全把测试数据与测试方法隔离，达到更好解耦效果

@ParameterizedTest
@CsvFileSource(resources = "/persons.csv")  //指定csv文件位置
@DisplayName("参数化测试-csv文件")
public void parameterizedTest2(String name, Integer age) {
    System.out.println("name:" + name + ",age:" + age);
    Assertions.assertNotNull(name);
    Assertions.assertTrue(age > 0);
}

其他方式不在赘述，如果还是满足不了需求，可以通过@ArgumentsSource自定义自己的数据来源，必须封装成去取JSON或者XMl等数据

AssertJ

当定义好需要运行的测试方法后，下一步则是需要关注测试方法的细节，这就离不开断言和假设

断言：封装好了常用判断逻辑，当不满足条件时，该测试用例会被认为测试失败

假设：与断言类似，当条件不满足时，测试会直接退出而不是判定为失败

因为不会影响到后续的测试用例，最常用的还是断言

除了Junit5自带的断言，AssertJ是非常好用的一个断言工具，最大特点是提供了流式断言，与Java8使用方法非常类似

@Test
void testString() {
    // 断言null或为空字符串
    assertThat("").isNullOrEmpty();
    // 断言空字符串
    assertThat("").isEmpty();
    // 断言字符串相等 断言忽略大小写判断字符串相等
    assertThat("niu").isEqualTo("niu").isEqualToIgnoringCase("NIu");
    // 断言开始字符串 结束字符穿 字符串长度
    assertThat("niu").startsWith("ni").endsWith("u").hasSize(3);
    // 断言包含字符串 不包含字符串
    assertThat("niu").contains("iu").doesNotContain("love");
    // 断言字符串只出现过一次
    assertThat("niu").containsOnlyOnce("iu");
}

@Test
void testNumber() {
    // 断言相等
    assertThat(42).isEqualTo(42);
    // 断言大于 大于等于
    assertThat(42).isGreaterThan(38).isGreaterThanOrEqualTo(38);
    // 断言小于 小于等于
    assertThat(42).isLessThan(58).isLessThanOrEqualTo(58);
    // 断言0
    assertThat(0).isZero();
    // 断言正数 非负数
    assertThat(1).isPositive().isNotNegative();
    // 断言负数 非正数
    assertThat(-1).isNegative().isNotPositive();
}

@Test
void testCollection() {
    // 断言 列表是空的
    assertThat(newArrayList()).isEmpty();
    // 断言 列表的开始 结束元素
    assertThat(newArrayList(1, 2, 3)).startsWith(1).endsWith(3);
    // 断言 列表包含元素 并且是排序的
    assertThat(newArrayList(1, 2, 3)).contains(1, atIndex(0)).contains(2, atIndex(1)).contains(3)
        .isSorted();
    // 断言 被包含与给定列表
    assertThat(newArrayList(3, 1, 2)).isSubsetOf(newArrayList(1, 2, 3, 4));
    // 断言 存在唯一元素
    assertThat(newArrayList("a", "b", "c")).containsOnlyOnce("a");
}

@Test
void testMap() {
    Map<String, Object> foo = ImmutableMap.of("A", 1, "B", 2, "C", 3);

    // 断言 map 不为空 size
    assertThat(foo).isNotEmpty().hasSize(3);
    // 断言 map 包含元素
    assertThat(foo).contains(entry("A", 1), entry("B", 2));
    // 断言 map 包含key
    assertThat(foo).containsKeys("A", "B", "C");
    // 断言 map 包含value
    assertThat(foo).containsValue(3);
}
// 其他断言，请自行探索......

想想如果没有使用AssertJ时我们是如何写断言的，是不是需要多个assert，很繁琐

AssertJ的断言代码清爽很多，流式断言充分利用了java8之后的匿名方法和stream类型的特点，很好的对Junit断言方法做了补充。

参考

//junit.org/junit5/docs/current/user-guide/#overview

//assertj.github.io/doc/

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