JUnit 5 教程之基础篇

2020-02-15 本文已影响0人 MrTT

JUnit 5 作为新一代的 Java 单元测试框架，提供很多改进。例如对比 JUnit4 与 JUnit5 的官网，JUnit5 的设计更加简约与时尚，至少不会抗拒阅读的程度了（像破烂一样的网站，看了整个人都难受，不影响效率？不存在的）

image

而且，除此外，他的文档使用了 Asciidoc，相对于markdown复杂，主要是它还支持具有包含另一个文件内容，这对于写API文档来说挺重要的，有兴趣可以了解下~

Okay，结束吐槽，让我来看看 JUnit5 到底带来了哪些变化吧

JUnit 5 是什么？

与以往的版本不同，JUnit5 由三个模块模版组成 JUnit Platform + JUnit Jupiter + JUnit Vintage

JUnit Platform：运行测试框架的基础服务，定义了一套API，任何实现这套API的测试引擎，都能运行在这之上
JUnit Jupiter：一系列用于编写JUnit5测试或者扩展的组合，同时他的子项目提供了JUnit5测试引擎
JUnit Vintage：提供 JUnit3 和 JUnit4 的测试引擎

三分钟教程

环境搭建

创建你的项目（建议Spring Boot），简单的勾选几个依赖

image
添加 JUnit5 的依赖（spring boot 2.2 中已默认是Junit5，不需要额外加，详见WIKI），

    <dependency>
      <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
      <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
      <version>${latest-version}</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>

org.junit.jupiter:junit-jupiter已包含了 JUnit Platform，不需要额外声明依赖，一个就够了

image

第一个测试用例

创建一个待测试的工具类

public class TimeUtils {
    public static String hello(Instant now) {
        return "现在时间是：" + now.toString();
    }
}

创建测试用例

class TimeUtilsTest {
    @Test
    void hello() {
        Instant now = Instant.now();
        String expect = "现在时间是：" + now.toString();
        assertEquals(expect, TimeUtils.hello(now));
    }
}

运行测试用例，如果你使用idea，那么直接点旁边的运行按钮，或者使用其它编辑器的功能测试，当然，你还可以选择通过命令行，下载junit-platform-console-standalone，并运行它(不懂)，另一种是mvn test运行测试

更多食用方案

别名

测试的Class可以通过添加@DisplayName()，添加别名

@DisplayName("时间工具类测试")
class TimeUtilsTest {}

也可以使用@DisplayNameGeneration()，进行更多的配置

@DisplayNameGeneration(TimeUtils2Test.ReplaceUnderscores.class)
class TimeUtils2Test {
    @Test
    void hello() {
        Instant now = Instant.now();
        String expect = "现在时间是：" + now.toString();
        assertEquals(expect, TimeUtils.hello(now));
    }
    static class ReplaceUnderscores extends DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores {
        @Override
        public String generateDisplayNameForClass(Class<?> testClass) {
            return "哈哈哈";
        }
    }
}

断言、假设

测试中核心之一，用于判断是否执行成功，在JUnit5中增加了些对lambdas的支持，例如：

    @Test
    void asserts() {
        assertEquals(1,2, () -> "1要是1");
    }

另外，还增加了假设

    @Test
    void assume() {
        assumingThat("DEV".equals(System.getenv("ENV")),
                () -> {
                    // 如果不为true这里将不执行
                    assertEquals(1, 1);
                });

        assumeTrue("DEV".equals(System.getenv("ENV")),
                () -> "Aborting test: not on developer workstation");
        // 如果不为true这里将不执行
    }

禁用

添加@Disabled()可以禁用测试，这个意义在于某一测试用例遇到问题，临时不执行，等待问题修复后再次使用的

@Disabled("Disabled 因为重复")
class TimeUtilsCopyTest {}

测试执行条件

通过添加 @EnabledOnOs 或者 @DisabledOnOs 来决定在某一操作系统上执行.

    @Test
    @EnabledOnOs(MAC)
    void testOnMac() {
        log.info("exec on mac");
    }
    @Test
    @EnabledOnOs({ WINDOWS, LINUX })
    void testOnOs() {
        log.info("exec on windows or linux");
    }

@EnabledOnJre 和 @DisabledOnJre 可以对java环境判断

    @Test
    @EnabledOnJre(JRE.JAVA_8)
    void testOnJava8() {
        log.info("exec on java 8");
    }

@EnabledIfSystemProperty/@DisabledIfSystemProperty 与 @EnabledIfEnvironmentVariable/@DisabledIfEnvironmentVariable 分别判断系统和环境变量，他们的匹配项支持正则表达式

@Test
@DisabledIfEnvironmentVariable(named = "ENV", matches = ".*development.*")
void notOnDeveloperWorkstation() {
    // ...
}

标签/分组

JUnit5 中支持通过 @Tag() 对测试用例进行分组，例如

    @Tag("conditional")
    @Test
    @EnabledOnOs(MAC)
    void testOnMac() {
        log.info("exec on mac");
    }
    @Tag("conditional")
    @Test
    @EnabledOnJre(JRE.JAVA_8)
    void testOnJava8() {
        log.info("exec on java 8");
    }

@Tag() 有以下这些语法规则

不能为null或者空字符串
不能有空格
不能包含ISO控制符
不能包含保留字符(,,(,),&,|,!)

顺序

添加@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)与@Order()，定义测试用例的执行顺序

@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)
public class OrderedTest {
    @Test
    @Order(2)
    void emptyValues() {
        // perform assertions against empty values
    }
    @Test
    @Order(1)
    void nullValues() {
        // perform assertions against null values
    }
    @Test
    @Order(3)
    void validValues() {
        // perform assertions against valid values
    }
}

生命周期

JUnit5 提供了4个生命周期注解 @BeforeAll @AfterAll @BeforeEach @AfterEach

@BeforeAll：在所有的 @Test @RepeatedTest @ParameterizedTest @TestFactory 之前执行
@BeforeEach：在每个测试用例前执行
@AfterAll @AfterEach：与before类似，在测试用例之后执行

例如：

@Slf4j
@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)
@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_CLASS)
public class LifecycleTest {
    int num = 0;
    @BeforeAll
    static void initAll() {
        log.error("initAll");
    }
    @BeforeEach
    void init() {
        log.error("init");
    }
    @Test
    @Order(1)
    void doTest1() {
        log.error("num is " + num);
        num = 1;
        log.error("doTest1");
    }
    @Test
    @Order(2)
    void doTest2() {
        log.error("num is " + num);
        num = 2;
        log.error("doTest1");
    }
}

除此外，还有@TestInstance()配置，见上面的例子，这个存在两个模式

PER_METHOD：每个测试用例执行前，都会创建一个实例（默认，与junit4一致）
PER_CLASS：每个类的测试用例执行前，创建统一的实例

上面的例子中，得到的log为：

13:58:03.477 [main] ERROR com.jiangtj.example.junit5.LifecycleTest - initAll
13:58:03.485 [main] ERROR com.jiangtj.example.junit5.LifecycleTest - init
13:58:03.487 [main] ERROR com.jiangtj.example.junit5.LifecycleTest - num is 0
13:58:03.487 [main] ERROR com.jiangtj.example.junit5.LifecycleTest - doTest1
13:58:03.494 [main] ERROR com.jiangtj.example.junit5.LifecycleTest - init
13:58:03.495 [main] ERROR com.jiangtj.example.junit5.LifecycleTest - num is 1
13:58:03.495 [main] ERROR com.jiangtj.example.junit5.LifecycleTest - doTest1

doTest1() 的执行，影响到num属性的值，而默认模式下则不会

嵌套

@Nested() 可以更好的表达测试用例间的关系，例如官方的例子

@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());
        }

        @Test
        @DisplayName("throws EmptyStackException when popped")
        void throwsExceptionWhenPopped() {
            assertThrows(EmptyStackException.class, stack::pop);
        }

        @Test
        @DisplayName("throws EmptyStackException when peeked")
        void throwsExceptionWhenPeeked() {
            assertThrows(EmptyStackException.class, stack::peek);
        }

        @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());
            }

            @Test
            @DisplayName("returns the element when popped and is empty")
            void returnElementWhenPopped() {
                assertEquals(anElement, stack.pop());
                assertTrue(stack.isEmpty());
            }

            @Test
            @DisplayName("returns the element when peeked but remains not empty")
            void returnElementWhenPeeked() {
                assertEquals(anElement, stack.peek());
                assertFalse(stack.isEmpty());
            }
        }
    }
}

我们可以清晰的看到他们之间的关系

image

重复测试

@RepeatedTest() 执行多次测试，支持name修改名称（具体见官网，觉得没多大意义），另外可以在方法中获取repetitionInfo参数，用于判断当前的执行情况（JUnit5支持注入参数，后续详说）

@Slf4j
class RepeatedTestsDemo {
    @RepeatedTest(2)
    void repeatedTest() {
        log.info("done!");
    }
    @RepeatedTest(2)
    void repeatedTest2(RepetitionInfo repetitionInfo) {
        int currentRepetition = repetitionInfo.getCurrentRepetition();
        int totalRepetitions = repetitionInfo.getTotalRepetitions();
        log.info(String.format("About to execute repetition %d of %d", //
                currentRepetition, totalRepetitions));
    }
}

参数测试

@ParameterizedTest 很实用的注解，需要junit-jupiter-params依赖（我们已经添加了）

它主要是配置@xxxSource，注入参数，以完成测试，参数的注入方式有多种

数据源

@ValueSource 注入String内容，这是最常用的

    @ParameterizedTest
    @ValueSource(strings = { "racecar", "radar", "able was I ere I saw elba" })
    void palindromes(String candidate) {
        log.error(candidate);
    }

@EnumSource 注入枚举类

    @ParameterizedTest
    @EnumSource(TimeUnit.class)
    void testWithEnumSource(TimeUnit timeUnit) {
        log.error(timeUnit.toString());
    }
    @ParameterizedTest
    @EnumSource(value = TimeUnit.class, names = { "DAYS", "HOURS" })
    void testWithEnumSourceInclude(TimeUnit timeUnit) {
        // 选择部分
        log.error(timeUnit.toString());
    }

@MethodSource 通过方法名注入（我更倾向于使用下面的@ArgumentsSource）

    @ParameterizedTest
    @MethodSource("stringProvider")
    void testWithExplicitLocalMethodSource(String argument) {
        log.error(argument);
    }
    static Stream<String> stringProvider() {
        return Stream.of("apple", "banana");
    }

    @ParameterizedTest
    @MethodSource("stringIntAndListProvider")
    void testWithMultiArgMethodSource(String str, int num, List<String> list) {
        // 多参支持
        log.error(String.format("Content: %s is %d, %s", str, num, String.join(",", list)));
    }
    static Stream<Arguments> stringIntAndListProvider() {
        return Stream.of(
                arguments("apple", 1, Arrays.asList("a", "b")),
                arguments("lemon", 2, Arrays.asList("x", "y"))
        );
    }

@CsvSource csv源支持

    @ParameterizedTest
    @CsvSource({
            "apple,         1",
            "banana,        2",
            "'lemon, lime', 0xF1"
    })
    void testWithCsvSource(String fruit, int rank) {
        log.error(fruit + rank);
    }

它也支持从文件导入，例如@CsvFileSource(resources = "/two-column.csv", numLinesToSkip = 1)

@ArgumentsSource 通过自定义的参数提供器导入

    @ParameterizedTest
    @ArgumentsSource(MyArgumentsProvider.class)
    void testWithArgumentsSource(String argument) {
        log.error(argument);
    }
    static class MyArgumentsProvider implements ArgumentsProvider {
        @Override
        public Stream<? extends Arguments> provideArguments(ExtensionContext context) {
            return Stream.of("apple", "banana").map(Arguments::of);
        }
    }

参数转换

为了支持csv，JUnit支持了些内建的转换，详细见文档writing-tests-parameterized-tests-argument-conversion，如果转换失败，会寻找构造器或者静态构造方法（非私有）中，单String的方法，来转换对应的对象

内建的转换有必要，但后一种，我宁愿得到报错，而不是转换，隐形的转换往往会导致莫名的问题出现

所以推荐通过@ConvertWith实现参数类型间的转换

    @ParameterizedTest
    @ValueSource(strings = { "Wow,12", "radar,50"})
    void toBook(@ConvertWith(ToBookConverter.class) Book book) {
        log.error(book.toString());
    }
    static class ToBookConverter extends SimpleArgumentConverter {
        @Override
        protected Object convert(Object source, Class<?> targetType) {
            String value = String.valueOf(source);
            String[] split = value.split(",");
            return Book.of(split[0], Integer.parseInt(split[1]));
        }
    }

JUnit中也内置了些转换，如@JavaTimeConversionPattern等

除外，还可以通过@AggregateWith转换或者接收ArgumentsAccessor对象

Dynamic测试

除了常规的@Test,我们还可以通过@TestFactory来构建整个测试树

class DynamicTestsDemo {

    private final Calculator calculator = new Calculator();

    // This will result in a JUnitException!
    @TestFactory
    List<String> dynamicTestsWithInvalidReturnType() {
        return Arrays.asList("Hello");
    }

    @TestFactory
    Collection<DynamicTest> dynamicTestsFromCollection() {
        return Arrays.asList(
            dynamicTest("1st dynamic test", () -> assertTrue(isPalindrome("madam"))),
            dynamicTest("2nd dynamic test", () -> assertEquals(4, calculator.multiply(2, 2)))
        );
    }

    @TestFactory
    Iterable<DynamicTest> dynamicTestsFromIterable() {
        return Arrays.asList(
            dynamicTest("3rd dynamic test", () -> assertTrue(isPalindrome("madam"))),
            dynamicTest("4th dynamic test", () -> assertEquals(4, calculator.multiply(2, 2)))
        );
    }

    @TestFactory
    Iterator<DynamicTest> dynamicTestsFromIterator() {
        return Arrays.asList(
            dynamicTest("5th dynamic test", () -> assertTrue(isPalindrome("madam"))),
            dynamicTest("6th dynamic test", () -> assertEquals(4, calculator.multiply(2, 2)))
        ).iterator();
    }

    @TestFactory
    DynamicTest[] dynamicTestsFromArray() {
        return new DynamicTest[] {
            dynamicTest("7th dynamic test", () -> assertTrue(isPalindrome("madam"))),
            dynamicTest("8th dynamic test", () -> assertEquals(4, calculator.multiply(2, 2)))
        };
    }

    @TestFactory
    Stream<DynamicTest> dynamicTestsFromStream() {
        return Stream.of("racecar", "radar", "mom", "dad")
            .map(text -> dynamicTest(text, () -> assertTrue(isPalindrome(text))));
    }

    @TestFactory
    Stream<DynamicTest> dynamicTestsFromIntStream() {
        // Generates tests for the first 10 even integers.
        return IntStream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10)
            .mapToObj(n -> dynamicTest("test" + n, () -> assertTrue(n % 2 == 0)));
    }

    @TestFactory
    Stream<DynamicTest> generateRandomNumberOfTests() {

        // Generates random positive integers between 0 and 100 until
        // a number evenly divisible by 7 is encountered.
        Iterator<Integer> inputGenerator = new Iterator<Integer>() {

            Random random = new Random();
            int current;

            @Override
            public boolean hasNext() {
                current = random.nextInt(100);
                return current % 7 != 0;
            }

            @Override
            public Integer next() {
                return current;
            }
        };

        // Generates display names like: input:5, input:37, input:85, etc.
        Function<Integer, String> displayNameGenerator = (input) -> "input:" + input;

        // Executes tests based on the current input value.
        ThrowingConsumer<Integer> testExecutor = (input) -> assertTrue(input % 7 != 0);

        // Returns a stream of dynamic tests.
        return DynamicTest.stream(inputGenerator, displayNameGenerator, testExecutor);
    }

    @TestFactory
    Stream<DynamicNode> dynamicTestsWithContainers() {
        return Stream.of("A", "B", "C")
            .map(input -> dynamicContainer("Container " + input, Stream.of(
                dynamicTest("not null", () -> assertNotNull(input)),
                dynamicContainer("properties", Stream.of(
                    dynamicTest("length > 0", () -> assertTrue(input.length() > 0)),
                    dynamicTest("not empty", () -> assertFalse(input.isEmpty()))
                ))
            )));
    }

    @TestFactory
    DynamicNode dynamicNodeSingleTest() {
        return dynamicTest("'pop' is a palindrome", () -> assertTrue(isPalindrome("pop")));
    }

    @TestFactory
    DynamicNode dynamicNodeSingleContainer() {
        return dynamicContainer("palindromes",
            Stream.of("racecar", "radar", "mom", "dad")
                .map(text -> dynamicTest(text, () -> assertTrue(isPalindrome(text)))
        ));
    }

}

还未看过源码，但目测@Test是由内建的转换器，转换成DynamicNode，然后再执行。使用@TestFactory，tree型的代码也是种选择，再维护上，不差于@Test的常规方案

后续还有扩展与Spring应用篇，欢迎关注我哦~

一个小疑问，JUnit5 的注解风格和 Spring 为何如此接近。。。

例子源码：https://github.com/jiangtj-lab/junit5-demo

本文作者： Mr.J
本文链接： https://www.dnocm.com/articles/cherry/junit-5-info/
版权声明： 本博客所有文章除特别声明外，均采用 BY-NC-SA 许可协议。转载请注明出处！

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