計算某天的下一天：黑盒測試之等價類劃分+JUnit參數化測試
題目要求
測試以下程式：該程式有三個輸入變數month、day、year（month、day和year均為整數值，並且滿足：1≤month≤12、1≤day≤31和1900≤year≤2050)，分別作為輸入日期的月份、日、年份，通過程式可以輸出該輸入日期在日曆上隔一天的日期。例如，輸入為2004年11月30日，則該程式的輸出為2004年12月1日。
- 劃分等價類，按照等價類劃分法設計測試用例；
- 編寫getNextDate函數；
- 掌握Junit4的用法，使用Junit4測試getNextDate函數。
等價類表
假設輸入格式為year,month,day，且三個輸入變數year、month和day均被輸入，等價類劃分如下。
按照題意則確實按上表這樣劃分等價類；按照實際情況則應考慮2月的特殊性。在本次實驗中，我按照題意劃分等價類；考慮到2月的特殊性，在根據有效等價類和無效等價類設計測試用例之外，我額外設計了4個測試用例。
測試用例
有效等價類測試用例
| 測試數據 | 期望結果 | 覆蓋範圍 |
|---|---|---|
| 2004/11/30 | 2004/12/1 | 1,5,9 |
無效等價類測試用例
| 測試數據 | 期望結果 | 覆蓋範圍 |
|---|---|---|
| 1899/6/1 | year非法 | 2 |
| 2051/6/1 | year非法 | 3 |
| a/6/1 | year非法 | 4 |
| 1999/0/1 | month非法 | 6 |
| 1999/13/1 | month非法 | 7 |
| 1999/a/1 | month非法 | 8 |
| 1999/1/0 | day非法 | 10 |
| 1999/1/32 | day非法 | 11 |
| 1999/1/a | day非法 | 12 |
針對2月設計的等價類測試用例
因為閏年的2月有29天、非閏年的2月有28天，所以題目中對於year、month和day三個變數的要求不夠嚴謹，所以再設計4個用例。
| 測試數據 | 期望結果 | 覆蓋範圍 |
|---|---|---|
| 2000/2/30 | day非法 | 閏年day非法 |
| 2000/2/29 | 2000/3/1 | 閏年day合法 |
| 1999/2/29 | day非法 | 非閏年day非法 |
| 1999/2/28 | 1999/3/1 | 非閏年day合法 |
其它測試用例
上文中的等價類測試用例其實只測試了輸入是否合法，而並未關注程式的功能是否實現。因此可以從功能角度出發設計測試用例，舉例如下。
| 測試數據 | 期望結果 | 覆蓋範圍 |
|---|---|---|
| 2000/12/31 | 2001/1/1 | 31天的月份，month進位，day進位 |
| …… | …… | …… |
源程式碼
項目結構如下圖所示
DateUtil.java
package com.company;
public class DateUtil {
// 有31天的月份
private static int[] monthOfThirtyOne = new int[]{1,3,5,7,8,10,12};
// 有30天的月份
private static int[] monthOfThirty = new int[]{4,6,9,11};
// 年月日
private int year;
private int month;
private int day;
// 最終實現的功能，輸入是一個「年/月/日」格式的字元串；
// 如果函數運行成功，輸出則是相同格式的下一天，否則是錯誤資訊
public String getNextDate(String dateStr){
String updateResult = this.updateDate(dateStr);
// 如果輸入合法
if (updateResult.equals("success")){
String checkResult = this.checkDate();
// 如果輸入合法
if (checkResult.equals("valid")){
// 計算明天的日期
return this.calcNextDate();
}
return checkResult;
}
return updateResult;
}
// 根據輸入字元串轉換並更新年月日
private String updateDate(String dateStr){
// 獲取年月日
String[] numbers = dateStr.split("/");
try{
this.year = Integer.parseInt(numbers[0]);
}catch (NumberFormatException e){
return "year非法";
}
try{
this.month = Integer.parseInt(numbers[1]);
}catch (NumberFormatException e){
return "month非法";
}
try{
this.day = Integer.parseInt(numbers[2]);
}catch (NumberFormatException e){
return "day非法";
}
return "success";
}
// 檢查日期是否合法
private String checkDate(){
String valid = "valid";
String yearInvalid = "year非法";
String monthInvalid = "month非法";
String dayInvalid = "day非法";
// year合法
if (year>=1900&&year<=2050){
// month合法
if (month>=1&&month<=12){
// day小於1
if (day<=0){
return dayInvalid;
}
// 至此能保證day大於0
// 是2月
if (month==2){
// 閏年
if (yearIsLeap(year)){
// 1-29
if (day<=29){
return valid;
}else{
return dayInvalid;
}
}
// 平年2月
else{
// 1-28
if (day<=28){
return valid;
}else{
return dayInvalid;
}
}
}
// 至此能保證不是2月
// 是否為31天的月
for(int i=0;i<7;++i){
if (month==monthOfThirtyOne[i]){
// 1-31
if (day<=31){
return valid;
}else{
return dayInvalid;
}
}
}
// 至此能保證不是2月和31天的月
// 是否為30天的月
for(int i=0;i<4;++i){
if (month==monthOfThirty[i]){
// 1-30
if (day<=30){
return valid;
}else{
return dayInvalid;
}
}
}
}
// month非法
else{
return monthInvalid;
}
}
// year非法
return yearInvalid;
}
// 計算下一天
private String calcNextDate(){
int yearNext;
int monthNext;
int dayNext=day+1;
int dayCarry=0;
int monthCarry=0;
// 處理day
// 是2月
if (month==2){
// 閏年
if (yearIsLeap(year)){
// 1-29
if (day==29){
dayNext = 1;
dayCarry = 1;
}
}
// 平年2月
else{
// 1-28
if (day==28){
dayNext = 1;
dayCarry = 1;
}
}
}
// 不是2月
else{
boolean isThirtyOne= false;
// 是否為31天的月
for(int i=0;i<7;++i){
if (month==monthOfThirtyOne[i]){
isThirtyOne = true;
// 1-31
if (day==31){
dayNext = 1;
dayCarry = 1;
}
break;
}
}
// 至此能保證是30天的月
if (!isThirtyOne){
// 1-30
if (day==30){
dayNext = 1;
dayCarry = 1;
}
}
}
// 處理月
if (month+dayCarry>12){
monthNext = 1;
monthCarry = 1;
}else{
monthNext = month+dayCarry;
}
// 處理年
yearNext = year+monthCarry;
return yearNext +"/"+ monthNext +"/"+ dayNext;
}
// 判斷某一年是否為閏年
private boolean yearIsLeap(int year){
// 普通閏年和世紀閏年
if ((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0)){
return true;
}
// 平年
return false;
}
}
DateUtilTest.java
package com.test;
import com.company.DateUtil;
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Test;
//1、參數化測試：引入相關的包和類
import java.util.Collection;
import java.util.Arrays;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Parameterized;
import org.junit.runners.Parameterized.Parameters;
@RunWith(Parameterized.class) //2、參數化測試：更改測試運行器為RunWith(Parameterized.class)
public class DateUtilTest {
//3、參數化測試：聲明變數用來存放預期值與結果值
private DateUtil util = new DateUtil();
private String date;
private String except;
//4、參數化測試：聲明一個返回值為 Collection 的公共靜態方法，並使用@Parameters 進行修飾
@Parameters
public static Collection data(){
return Arrays.asList(new Object[][]{
{"2004/11/30", "2004/12/1"},
{"1899/6/1", "year非法"},
{"2051/6/1", "year非法"},
{"a/6/1", "year非法"},
{"1999/0/1", "month非法"},
{"1999/13/1", "month非法"},
{"1999/a/1", "month非法"},
{"1999/1/0", "day非法"},
{"1999/1/32", "day非法"},
{"1999/1/a", "day非法"},
{"2000/2/30", "day非法"},
{"2000/2/29", "2000/3/1"},
{"1999/2/29", "day非法"},
{"1999/2/28", "1999/3/1"},
{"2000/12/31", "2001/1/1"},
});
}
//5、參數化測試：為測試類聲明一個帶有參數的公共構造方法，並在其中為聲明變數賦值
public DateUtilTest(String date, String except){
this.date = date;
this.except = except;
}
@Test
public void testGetNextDate(){
assertEquals(except, util.getNextDate(date));
}
}
測試結果
如下圖所示，15個測試用例均測試成功，程式實際輸出與期望值相同。
實驗總結
本次實驗的主要目的是鞏固黑盒測試方法中的等價類劃分法的知識，練習JUnit的參數化測試。在本次實驗中，我認為我的getNextDate函數的實現並不是很優雅，比較過程化。寫這個函數花了我很多時間，主要問題在於我沒有抓住一些關鍵的、抽象的邏輯和子函數，比如天向月份進位和月份向年份完全可以參照加法器的循環、可以寫一個函數根據年份和月份判斷出天數的最大值等等。
作者：@臭鹹魚
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