头歌JUnit单元测试相关实验入门
一、入门实验
1.1第一个Junit测试程序
任务描述
请学员写一个名为
testSub()的测试函数，来测试给定的减法函数是否正确。相关知识
Junit编写原则
1、简化测试的编写，这种简化包括测试框架的学习和实际测试单元的编写。 2、测试单元保持持久性。 3、利用既有的测试来编写相关的测试。
Junit特征
1、使用断言方法判断期望值和实际值差异，返回Boolean值。
2、测试驱动设备使用共同的初始化变量或者实例。
3、测试包结构便于组织和集成运行。
4、支持图形交互模式和文本交互模式。
Junit框架的组成
1、测试用例（
TestCase）：对测试目标进行测试的方法与过程的集合2、测试包（
TestSuite）：测试用例的集合，可容纳多个测试用例（TestCase）。3、测试结果（
TestResult）:测试结果的描述与记录。4、测试监听（
TestListener）:测试过程中事件的监听者。5、测试失败元素（
TestFailure）:每一个测试方法所发生的与预期不一致状况的描述。6、测试框架出错异常（
AssertionFailedError）:junit执行测试时所抛出的异常。Junit作用介绍
通常我们写完代码想要测试这段代码的正确性，那么必须新建一个类，然后创建一个
main()方法，之后再编写测试代码。如果需要测试的代码很多呢？那么要么就会建很多main()方法来测试，要么将其全部写在一个main()方法里面。这也会大大的增加测试的复杂度，降低程序员的测试积极性。而 Junit 能很好的解决这个问题，简化单元测试，写一点测一点，在之后的代码改动中如果发现问题可以较快的追踪到问题的原因，减小回归错误的纠错难度。如何编写Junit测试
首先，我们将介绍一个测试类：
Calculate.java//Calculate.java package com.trustie.junitest; public class Calculate { public int sum(int var1, int var2) { return var1 + var2; } }在上面的代码中，我们可以看到，
Calculate类有一个公共的方法sum(), 它接收输入两个整数，将它们相加并返回结果。在这里，我们将测试这个方法。为了这个目的，我们将创建另一个类及其方法，将测试之前的类(在此情况下，我们只有一个方法进行测试)中的方法，这是使用的最常见的方式。当然，如果一个方法非常复杂且要扩展，我们可以用多个试验方法来对其进行测试。创建测试用例的详细信息将显示在下面的部分。下面，有一个类是：CalculateTest.java，它具有我们的测试类的角色的代码：// CalculateTest.java package com.trustie.test; import org.junit.Test; import static org.junit.Assert.assertEquals; import com.trustie.junitest.Calculate; public class CalculateTest { // 创建一个Calculate对象 Calculate calculation = new Calculate(); // 调用sum方法计算2和5的和，并将结果赋值给变量sum int sum = calculation.sum(2, 5); // 定义一个预期的和值 int testSum = 7; // 使用@Test注解标记测试方法 @Test public void testSum() { // 使用assertEquals方法比较实际计算结果和预期结果是否相等 assertEquals(sum, testSum); } }先来解释一下上面的代码。首先，我们可以看到，有一个@Test的注解在 testSum()方法的上方。 这个注释指示该方法它所附着的代码可以做为一个测试用例。因此，testSum()方法将用于测试公开方法 sum() 。 我们再观察一个方法 assertEquals(sum, testsum)。assertEquals ([String message], object expected, object actual)方法持有两个对象作为输入，并断言这两个对象相等。然后在Bash执行：
// 编译Calculate.java文件，生成字节码文件 javac -d . Calculate.java // 编译CalculateTest.java文件，生成字节码文件 javac -d . CalculateTest.java // 运行CalculateTest测试类，使用JUnit框架进行单元测试 java org.junit.runner.JUnitCore com.trustie.test.CalculateTest就可以看到：JUnit version 4.12 . Time: 0.003 OK (1 test)这里首先打印出了JUnit版本号，然后输出了耗时和测试结果。在这里，我们的测试结果是OK，证明测试通过，原函数功能正确。编程要求
本关的编程任务是在
JunitSubTest.java中的补全测试函数testSub()，具体要求:用sub和testSub作为参数，来验证JunitSub.java中sub函数是否正确的是否正确。本关涉及的代码文件
JunitSub.java的代码如下:package step1; public class JunitSub { public int sub(int var1, int var2) { return var1 - var2; } }本关涉及的代码文件JunitSubTest.java的代码如下:package step1; import org.junit.Test; import static org.junit.Assert.assertEquals; import step1.JunitSub; public class JunitSubTest { //引入JunitSub对象 JunitSub js = new JunitSub(); int sub = js.sub(5,2); int testSub = 3; /* 请在下面的Begin/End内写一个测试函数， 来验证JunitSub中的sub函数编写是否正确 */ /***********************Begin**************************/ /************************End***************************/ }评测说明
本关卡的测试文件是
TestRunner.java，该文件进行了函数封装且学员不可见，用于验证学员的Junit测试代码是否正确。具体测试过程如下：
1.平台自动编译生成
TestRunner.exe;2.平台运行
TestRunner.exe；3.获取
TestRunner.exe输出，并将其输出与预期输出对比:如果一致则测试通过，否则测试失败。预期输入: 预期输出:
true友情提示
1.请不要直接
println最终输出，否则平台发现此类情况后，将一律扣掉本关经验值，并且追加处罚措施。2.学员答题时请尽量手敲代码，请勿从实训讲解代码片段中复制代码段粘贴到答题区域作答，复制的内容会保留一些格式和字符，导致编译失败。
开始你的任务吧，祝你成功!
package step1;
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.assertEquals;
import step1.JunitSub;
public class JunitSubTest {
//引入JunitSub对象
JunitSub js = new JunitSub();
int sub = js.sub(5,2);
int testSub = 3;
/*
请在下面的Begin/End内写一个测试函数，
来验证JunitSub中的sub函数编写是否正确
*/
/***********************Begin**************************/
@Test
public void testSubFunction() {
assertEquals(testSub, sub);
}
/************************End***************************/
}
1.2Junit注解
相关知识
Junit注解
Java注解（(Annotation）的使用方法是"@ + 注解名" 。借助注解，我们可以在编程中通过简单的注解来实现一些功能。在junit中常用的注解有
@Test、@Ignore、@BeforeClass、@AfterClass、@Before、@After下表列出了这些注释的概括：
具体解释如下：
1、
@Test，表明此方法为测试方法。2、
@Before，用此注解修饰的方法在每个test方法运行前执行3、
@BeforeClass，用此注解修饰的方法将在所有方法运行前被执行，是一个static方法，只执行一次。4、
@After，用此注解修饰的方法在每个test方法运行后执行5、
@AfterClass，用此注解修饰的方法将在所有方法运行后被执行，也是一个static方法，只执行一次。6、
@Ignore，用此注解修饰的方法会被Junit忽略。代码示例
这里新建一个
JunitAnnotation.java，把上面所讲的注解全部加到某个测试函数之前，这些注解的作用一目了然：// 导入JUnit相关的类和静态方法 import static org.junit.Assert.*; import java.util.*; import org.junit.*; // 定义一个名为AnnotationsTest的公共类，用于进行单元测试 public class AnnotationsTest { // 定义一个私有的ArrayList变量testList，用于存储测试数据 private ArrayList testList; // 使用@BeforeClass注解标记的方法，在所有的测试方法执行前只执行一次 @BeforeClass public static void onceExecutedBeforeAll() { // 输出提示信息 System.out.println("@BeforeClass: onceExecutedBeforeAll"); } // 使用@Before注解标记的方法，在每个测试方法执行前都会执行一次 @Before public void executedBeforeEach() { // 初始化testList为一个新的ArrayList对象 testList = new ArrayList(); // 输出提示信息 System.out.println("@Before: executedBeforeEach"); } // 使用@AfterClass注解标记的方法，在所有的测试方法执行后只执行一次 @AfterClass public static void onceExecutedAfterAll() { // 输出提示信息 System.out.println("@AfterClass: onceExecutedAfterAll"); } // 使用@After注解标记的方法，在每个测试方法执行后都会执行一次 @After public void executedAfterEach() { // 清空testList中的所有元素 testList.clear(); // 输出提示信息 System.out.println("@After: executedAfterEach"); } // 使用@Test注解标记的方法，表示这是一个测试方法 @Test public void EmptyCollection() { // 断言testList为空，如果为空则测试通过，否则测试失败 assertTrue(testList.isEmpty()); // 输出提示信息 System.out.println("@Test: EmptyArrayList"); } // 使用@Test注解标记的方法，表示这是一个测试方法 @Test public void OneItemCollection() { // 向testList中添加一个元素 testList.add("oneItem"); // 断言testList的大小为1，如果大小为1则测试通过，否则测试失败 assertEquals(1, testList.size()); // 输出提示信息 System.out.println("@Test: OneItemArrayList"); } // 使用@Ignore注解标记的方法，表示这个测试方法被忽略，不会被执行 @Ignore public void executionIgnored() { // 输出提示信息 System.out.println("@Ignore: This execution is ignored"); } }如果我们运行上面的测试，控制台输出将是下面：
@BeforeClass: onceExecutedBeforeAll @Before: executedBeforeEach @Test: EmptyArrayList @After: executedAfterEach @Before: executedBeforeEach @Test: OneItemArrayList @After: executedAfterEach @AfterClass: onceExecutedAfterAll// 在所有测试方法执行前只执行一次的方法 @BeforeClass public void onceExecutedBeforeAll() { // ... } // 在每个测试方法执行前都会执行的方法 @Before public void executedBeforeEach() { // ... } // 测试方法1：空的ArrayList @Test public void EmptyArrayList() { // ... } // 在每个测试方法执行后都会执行的方法 @After public void executedAfterEach() { // ... } // 在每个测试方法执行前都会执行的方法（重复） @Before public void executedBeforeEach() { // ... } // 测试方法2：只有一个元素的ArrayList @Test public void OneItemArrayList() { // ... } // 在所有测试方法执行后只执行一次的方法 @AfterClass public void onceExecutedAfterAll() { // ... }编程要求
本关的编程任务是在
JunitAnnotation.java中修改测试函数对应的注解，使得原代码输出结果变为逆序。本关涉及的代码文件
JunitAnnotation.java的代码如下:见下答案版
评测说明
本关卡的测试文件是
TestRunner.java，该文件进行了函数封装且学员不可见，用于验证学员的Junit测试代码是否正确。具体测试过程如下：
1.平台自动编译生成
TestRunner.exe; 2.平台运行TestRunner.exe； 3.获取TestRunner.exe输出，并将其输出与预期输出对比:如果一致则测试通过，否则测试失败。预期输入: 预期输出:
in after class in after in test in before in before class true
package step2;
import org.junit.After;
import org.junit.AfterClass;
import org.junit.Before;
import org.junit.BeforeClass;
import org.junit.Ignore;
import org.junit.Test;
public class JunitAnnotation {
/*
*以下Junit测试程序的输出结果为：
*in before class
*in before
*in test
*in after
*in after class
*请修改下面Begin/End内各个测试函数的注解，使输出结果逆序
*/
/***********************Begin**************************/
@BeforeClass
public static void afterClass() {
System.out.println("in after class");
}
//execute after test
@Before
public void after() {
System.out.println("in after");
}
//execute before test
@After
public void before() {
System.out.println("in before");
}
//execute after class
@AfterClass
public static void beforeClass() {
System.out.println("in before class");
}
//test case
@Test
public void test() {
System.out.println("in test");
}
//execute before class
/************************End***************************/
}
1.3Junit断言
任务描述
给定一个断言测试类
AssertionsTest.java，请按要求补全代码，写出相应的断言测试。相关知识
Junit断言
Junit的断言方法允许检查测试方法的期望结果值和真实返回值。Junit的org.junit.Assert类提供了各种断言方法来写junit测试，这些方法被用来检查方法的真实结果值和期望值。
代码示例
创建一个文件名为 TestAssertions.java 的类，如下：
package com.trustie.junittest; import org.junit.Test; import static org.junit.Assert.*; public class TestAssertions { @Test public void testAssertions() { //测试数据 String str1 = new String ("abc"); String str2 = new String ("abc"); String str3 = null; String str4 = "abc"; String str5 = "abc"; int val1 = 5; int val2 = 6; String[] expectedArray = {"one", "two", "three"}; String[] resultArray = {"one", "two", "three"}; //检查两个对象是否相等 assertEquals(str1, str2); //检查条件是否为真 assertTrue (val1 < val2); //检查条件是否为假 assertFalse(val1 > val2); //检查对象不为空 assertNotNull(str1); //检查对象为空 assertNull(str3); //检查两个对象引用是否指向同一个对象 assertSame(str4,str5); //检查两个对象引用是否不指向同一个对象 assertNotSame(str1,str3); //检查两个数组是否相等 assertArrayEquals(expectedArray, resultArray); } }在以上类中我们可以看到，这些断言方法是可以工作的。
assertEquals() 如果比较的两个对象是相等的，此方法将正常返回；否则失败显示在JUnit的窗口测试将中止。
assertSame() 和 assertNotSame() 方法测试两个对象引用指向完全相同的对象。
assertNull() 和 assertNotNull() 方法测试一个变量是否为空或不为空(null)。
assertTrue() 和 assertFalse() 方法测试if条件或变量是true还是false。
assertArrayEquals() 将比较两个数组，如果它们相等，则该方法将继续进行不会发出错误。否则失败将显示在JUnit窗口和中止测试。
编程要求
本关的编程任务是给定一个断言测试类
AssertionsTest.java，请按要求补全代码，写出相应的断言测试。具体要求如下：
1.断言obj1和obj2相等；
2.断言obj3和obj4指向完全相同的对象；
3.断言obj2和obj4指向不同的对象；
4.断言obj1对象不为空；
5.断言obj5对象为空；
6.断言var1小于var2;
7.断言arithmetic1和arithmetic2两个数组相等。
本关涉及的代码文件
AssertionsTest.java的代码如下:见下
评测说明
本关卡的测试文件是
TestRunner.java，该文件进行了函数封装且学员不可见，用于验证学员的Junit测试代码是否正确。具体测试过程如下：
1.平台自动编译生成
TestRunner.exe; 2.平台运行TestRunner.exe； 3.获取TestRunner.exe输出，并将其输出与预期输出对比:如果一致则测试通过，否则测试失败。预期输入: 预期输出:
true
package step3;
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Test;
public class AssertionsTest {
String obj1 = "junit";
String obj2 = "junit";
String obj3 = "test";
String obj4 = "test";
String obj5 = null;
int var1 = 1;
int var2 = 2;
int[] arithmetic1 = { 1, 2, 3 };
int[] arithmetic2 = { 1, 2, 3 };
@Test
public void test() {
//请在下面的Begin/End内写添加断言测试的代码，不要改动其他地方的代码
/***********************Begin**************************/
assertEquals(obj1,obj2); // 判断两个字符串是否相等
assertSame(obj3,obj4); // 判断两个对象引用是否指向同一个对象
assertNotSame(obj2,obj4); // 判断两个对象引用是否不指向同一个对象
assertNotNull(obj1); // 判断对象引用是否不为空
assertNull(obj5); // 判断对象引用是否为空
assertTrue (var1 < var2); // 判断一个整数是否小于另一个整数
assertArrayEquals(arithmetic1,arithmetic2); // 判断两个数组是否相等
/************************End***************************/
}
}
1.4Junit时间测试
任务描述
要求学员实现一个Junit时间测试：超过1000毫秒未执行结束就判定测试未通过。
相关知识
Junit时间测试
Junit 提供了一个暂停的方便选项。如果一个测试用例比起指定的毫秒数花费了更多的时间，那么Junit 将自动将它标记为失败。timeout 参数和
@Test注释一起使用。现在让我们看看活动中的@Test(timeout)。代码示例
import org.junit.*; /** * JUnit TimeOut Test */ public class JunitTest { @Test(timeout = 50000) //单位是毫秒 public void infinity() { while (true); // 无限循环，导致测试超时 } }在上面的例子中，infinity() 方法将不会返回，因此JUnit引擎将其标记为失败，并抛出一个异常。
java.lang.Exception:test timed out after 50000 milliseconds编程要求
本关的编程任务是在
TestTimeOut.java中实现一个Junit时间测试，超过1000毫秒未执行结束就判定测试未通过。本关涉及的代码文件
TestTimeOut.java的代码如下:见下述答案
评测说明
本关卡的测试文件是
TestRunner.java，该文件进行了函数封装且学员不可见，用于验证学员的Junit测试代码是否正确。具体测试过程如下：
1.平台自动编译生成
TestRunner.exe; 2.平台运行TestRunner.exe； 3.获取TestRunner.exe输出，并将其输出与预期输出对比:如果一致则测试通过，否则测试失败。预期输入: 预期输出:
test(step4.TestTimeOut): test timed out after 1000 milliseconds false
package step4;
import org.junit.Test;
public class TestTimeOut {
//请在下面的Begin/End内补全test()超时测试函数，要求如果超过1000毫秒执行未结束，就判定测试未通过
/***********************Begin**************************/
@Test(timeout = 1000)
public void test() {
while(true){}
}
/************************End***************************/
}