JUnit4.1源代码分析

用JUnit4进行测试有两种方式分别是：

　　（1）、命令行方式：java org.junit.runner.JUnitCore [java class...];

　　（2）、程序方式：直接调用org.junit.runner.JUnitCore.runClass(Class<?>...clazz)方法;

这两种测试的方法，最终调用的是同一个执行体。先看第一种测试方法：在JUnitCore这个类中，我们可以发现它有一个main方法：

1 public static void main(String... args) {
2     runMainAndExit(new RealSystem(), args);
3 }

这就是命令行方式执行的入口，JUnitCore.runMain()方法

 1 public Result runMain(JUnitSystem system, String... args) {
 2         system.out().println("JUnit version " + Version.id());
 3         List<Class<?>> classes= new ArrayList<Class<?>>();
 4         List<Failure> missingClasses= new ArrayList<Failure>();
 5         for (String each : args)
 6             try {
 7                 classes.add(Class.forName(each));
 8             } catch (ClassNotFoundException e) {
 9                 system.out().println("Could not find class: " + each);
10                 Description description= Description.createSuiteDescription(each);
11                 Failure failure= new Failure(description, e);
12                 missingClasses.add(failure);
13             }
14         RunListener listener= new TextListener(system);
15         addListener(listener);
16         Result result= run(classes.toArray(new Class[0]));
17         for (Failure each : missingClasses)
18             result.getFailures().add(each);
19         return result;
20     }

在上面这个方法中，主要是构造一个存储Class<?>类型的List，以供JUnitCore.run(Class<?>...clazz);来执行。

再看第二种执行方式，调用的是JUnitCore.runClass(Class<?>... classes),

1     public static Result runClasses(Class<?>... classes) {
2         return new JUnitCore().run(defaultComputer(), classes);
3     }

在这个方法里面，会构造一个默认的Computer（这个后面会解释它的用处），紧接着就调用了JUnitCore的另外一个重载的run()方法

1 　　public Result run(Computer computer, Class<?>... classes) {
2         return run(Request.classes(computer, classes));
3    }

该方法会构造一个封装了Runner的Request，然后继续调用JUnitCore的run方法：

 1 public Result run(Runner runner) {
 2         Result result= new Result();
 3         RunListener listener= result.createListener();
 4         fNotifier.addFirstListener(listener);
 5         try {
 6             fNotifier.fireTestRunStarted(runner.getDescription());
 7             runner.run(fNotifier);
 8             fNotifier.fireTestRunFinished(result);
 9         } finally {
10             removeListener(listener);
11         }
12         return result;
13     }

该方法才是真正的开始执行Test，首先会构造一个Result的对象，顾名思义就知道它是记录运行时的状态，

 1 public class Result implements Serializable {
 2     private static final long serialVersionUID = 1L;
 3     private AtomicInteger fCount = new AtomicInteger();
 4     private AtomicInteger fIgnoreCount= new AtomicInteger();
 5     private final List<Failure> fFailures= Collections.synchronizedList(new ArrayList<Failure>());
 6     private long fRunTime= 0;
 7     private long fStartTime;
 8     //.......
 9     private class Listener extends RunListener {
10     //.......
11     }
12 }

包括：所运行Test的数量，所忽略Test的数量，开始运行的时间，总运行时间，运行期间出现错误的信息；它里面还包含一个私有内部类,该类的作用就是帮助Result记录状态的。最后会执行Runner的run方法。这时就真正开始执行Test了。

 

这篇主要讲下JUnit是如何构建、运行Runner 。

JUnit4中是通过Request.classes(Computer computer, Class<?>... classes)来构造Runner的

 //org.junit.runner.Request
 1 public static Request classes(Computer computer, Class<?>... classes) {
 2         try {
 3             AllDefaultPossibilitiesBuilder builder= new AllDefaultPossibilitiesBuilder(true);
 4             Runner suite= computer.getSuite(builder, classes);
 5             return runner(suite);
 6         } catch (InitializationError e) {
 7             throw new RuntimeException(
 8                     "Bug in saff's brain: Suite constructor, called as above, should always complete");
 9         }
10     }

       在上面这个方法中出现了一个重要的类，就是AllDefaultPossibilitiesBuilder，这个类就是用来选择RunerBuilder，继而选择Runner来执行Test。这个类中有一重要的方法runnerForClass(Class<?> testClass)（代码-1），

该方法用来确定选择RunerBuilder，继而选择Runner来执行Test。默认选择的是junit4Builder();（但是你可以自由选择和自己实现，可以用@RunWith Annotation来标注，这样就会选择annotatedBuilder()来作为RunnerBuilder.）。

在 选择好了RunnerBuilder后，接下就是要构建Runner了，这里是用Computer.getSuite（）（代码-2）来获取Suite类型的 Runner（通过类层次关系，你会发现Suiter是继承自ParentRunner的，而ParentRunner是实现了Runner接口的）。

 

代码-1

　　  //org.junit.internal.builders.AllDefaultPossibilitiesBuilder
　　　public Runner runnerForClass(Class<?> testClass) throws Throwable {
        List<RunnerBuilder> builders= Arrays.asList(
                ignoredBuilder(),
                annotatedBuilder(),
                suiteMethodBuilder(),
                junit3Builder(),
                junit4Builder());

        for (RunnerBuilder each : builders) {
            Runner runner= each.safeRunnerForClass(testClass);
            if (runner != null)
                return runner;
        }
        return null;
    }

 

代码-2

 //org.junit.runners.Computer
 1 　　public Runner getSuite(final RunnerBuilder builder,
 2             Class<?>[] classes) throws InitializationError {
 3         return new Suite(new RunnerBuilder() {
 4             @Override
 5             public Runner runnerForClass(Class<?> testClass) throws Throwable {
 6                 return getRunner(builder, testClass);
 7             }
 8         }, classes);
 9     }
10 
11     /**
12      * Create a single-class runner for {@code testClass}, using {@code builder}
13      */
14     protected Runner getRunner(RunnerBuilder builder, Class<?> testClass) throws Throwable {
15         return builder.runnerForClass(testClass);
16     }

在上面的执行体中，只是new 出一个Suite对象然后返回。在Suite构造函数中接收两个参数（RunnerBuilder,Class<?>[]）;仔细研究这段代码，你会发现这个新new出来的RunnerBuilder（第3行）的功能其实就是传进来的builder（第一行），也就是AllDefaultPossibilitiesBuilder对象；这样执行RunnerBuilder.runnerForClass()，方法时就是执行AllDefaultPossibilitiesBuilder.runnerForClass()方法。

 

再进入Suite的构造函数中，你会发现它调用了Runnerbuilder.runners方法，该方法的作用是获取suite的子集合。具体获取的实现就是调用AllDefaultPossibilitiesBuilder.runnerForClass()， 该方法默认会用JUnit4Builder();然后调用JUnit4Builder.runnerForClass();最后返回的是 BlockJUnit4ClassRunner对象，该对象和Suite是平级的也是继承自ParentRunner。（代码-3）演示了这个执行过程：

//org.junit.runners.Suite
1     public Suite(RunnerBuilder builder, Class<?>[] classes) throws InitializationError {
2         this(null, builder.runners(null, classes));
3     }

 

代码-3

 //org.junit.runners.model.RunnerBuilder
 1 　　public List<Runner> runners(Class<?> parent, Class<?>[] children)
 2             throws InitializationError {
 3         addParent(parent);
 4 
 5         try {
 6             return runners(children);
 7         } finally {
 8             removeParent(parent);
 9         }
10     }
11 　　private List<Runner> runners(Class<?>[] children) {
12         ArrayList<Runner> runners= new ArrayList<Runner>();
13         for (Class<?> each : children) {
14             Runner childRunner= safeRunnerForClass(each);
15             if (childRunner != null)
16                 runners.add(childRunner);
17         }
18         return runners;
19     }
20 
21     public Runner safeRunnerForClass(Class<?> testClass) {
22         try {
23             return runnerForClass(testClass);
24         } catch (Throwable e) {
25             return new ErrorReportingRunner(testClass, e);
26         }
27     }
28 　　

　　　　//org.junit.internal.builders.AllDefaultPossibilitiesBuilder
29 　　@Override
30     public Runner runnerForClass(Class<?> testClass) throws Throwable {
31         List<RunnerBuilder> builders= Arrays.asList(
32                 ignoredBuilder(),
33                 annotatedBuilder(),
34                 suiteMethodBuilder(),
35                 junit3Builder(),
36  junit4Builder());
37 
38         for (RunnerBuilder each : builders) {
39             Runner runner= each.safeRunnerForClass(testClass);
40             if (runner != null)
41                 return runner;
42         }
43         return null;
44     }

45 　　//org.junit.internal.builders.AllDefaultPossibilitiesBuilder
46 　　protected JUnit4Builder junit4Builder() {
47         return new JUnit4Builder();
48     }
49 　　public Runner runnerForClass(Class<?> testClass) throws Throwable {
50         return new BlockJUnit4ClassRunner(testClass);
51     }

构造完上面的子集合以后，就进行到Suite的另外一个构造函数中

//org.junit.runners.Suite
1 　　protected Suite(Class<?> klass, List<Runner> runners) throws InitializationError {
2         super(klass);
3         fRunners = runners;
4     }

该构造函数中主要的功能就是调用父类的构造函数，在父类的构造函数中主要有以下功能：

1）、进行了部分方法的的验证，包括对BeforeClass和AfterClass所注解得方法进行了public static void 和无参数的判断和一些规则的判断。

2）、构造了一个TestClass（代码-4），这个类对Class对象进行了解析，把目标Class的方法和成员变量都解析出来了。并建立了一个从Annotation到方法和Annotation到成员变量的对应Map。

 

下面是ParentRunner的构造函数：

//org.junit.runners.ParentRunner
1 　　protected ParentRunner(Class<?> testClass) throws InitializationError {
2         fTestClass= new TestClass(testClass);
3         validate();
4     }

1 　　private void validate() throws InitializationError {
2         List<Throwable> errors= new ArrayList<Throwable>();
3         collectInitializationErrors(errors);
4         if (!errors.isEmpty())
5             throw new InitializationError(errors);
6     }

1 　　protected void collectInitializationErrors(List<Throwable> errors) {
2         validatePublicVoidNoArgMethods(BeforeClass.class, true, errors);
3         validatePublicVoidNoArgMethods(AfterClass.class, true, errors);
4         validateClassRules(errors);
5     }

 

代码-4

//org.junit.runners.model.TestClass       
　　　　//Annotation到方法的对应
 1 　　 private Map<Class<?>, List<FrameworkMethod>> fMethodsForAnnotations= new HashMap<Class<?>, List<FrameworkMethod>>();
 2     //Annotation到成员变量的对应
 3     private Map<Class<?>, List<FrameworkField>> fFieldsForAnnotations= new HashMap<Class<?>, List<FrameworkField>>();
 4 
 5     public TestClass(Class<?> klass) {
 6         fClass= klass;
 7         if (klass != null && klass.getConstructors().length > 1)
 8             throw new IllegalArgumentException(
 9                     "Test class can only have one constructor");
10 
11         for (Class<?> eachClass : getSuperClasses(fClass)) {
12             for (Method eachMethod : eachClass.getDeclaredMethods())
13                 addToAnnotationLists(new FrameworkMethod(eachMethod),
14                         fMethodsForAnnotations);
15             for (Field eachField : eachClass.getDeclaredFields())
16                 addToAnnotationLists(new FrameworkField(eachField),
17                         fFieldsForAnnotations);
18         }
19     }

这样就成功构造了一个Runner对象（也就是Suite对象），接下了就是运行该Runner了。

 1 　　public Result run(Runner runner) {
 2         Result result= new Result();
 3         RunListener listener= result.createListener();
 4         fNotifier.addFirstListener(listener);
 5         try {
 6             fNotifier.fireTestRunStarted(runner.getDescription());
 7             runner.run(fNotifier);
 8             fNotifier.fireTestRunFinished(result);
 9         } finally {
10             removeListener(listener);
11         }
12         return result;
13     }

 

 上面这个方法就是负责启动执行Runner的，他调用Runner.run（）方法。也就是ParentRunner（Suite继承自ParentRunner，而Sutie没有对run方法进行重载）的run（）方法。

再跟进到ParentRunner.run()方法中，这个方法的功能有：

1、构造一个链式的Statement，分别是:

RunRules --> RunAfters(@AfterClass) -->RunBefores(@BeforeClass) -->

(RunRules--> RunAfters(@After) -->RunBefores(@Before)-->FailOnTimeout(@Test(timeout=?))-->ExpectException(@Test(expect=?))-->InvokeMethod(@Test)...)-->

....

(RunRules--> RunAfters(@After) -->RunBefores(@Before)-->FailOnTimeout(@Test(timeout=?))-->ExpectException(@Test(expect=?))-->InvokeMethod(@Test)...)；

从这个链式的结构中可以看出，最先执行的是RunRules这个Statement，然后是RunAfter(这里不要有疑问为什么先执行RunAfter，进去看看实现吧（代码2.1会揭晓一切的）)...;

2、记录错误信息，在run方法中会传递进来一个RunNotifier对象，在这里RunNotifier可以拥有多个RunListener。默认的情况下在JunitCore里的RunNotifier只包含Result.RunListener对象,这样就可以进行对Result的状态的改变从而记录运行结果信息，其实这就是典型的观察者模式。RunNotifier就是观察者，得到通知就通知其子集合区执行相应的操作。

 1 　　@Override
 2     public void run(final RunNotifier notifier) {
 3         EachTestNotifier testNotifier= new EachTestNotifier(notifier,
 4                 getDescription());
 5         try {
 6             Statement statement= classBlock(notifier);
 7             statement.evaluate();
 8         } catch (AssumptionViolatedException e) {
 9             testNotifier.fireTestIgnored();
10         } catch (StoppedByUserException e) {
11             throw e;
12         } catch (Throwable e) {
13             e.printStackTrace();
14             testNotifier.addFailure(e);
15         }
16     }

1 　　protected Statement classBlock(final RunNotifier notifier) {
2         Statement statement= childrenInvoker(notifier);
3         statement= withBeforeClasses(statement);
4         statement= withAfterClasses(statement);
5         statement= withClassRules(statement);
6         return statement;
7     }

 

 

 

 代码-2.1（RunAfter会先执行它的下一个，等它的下一个执行完成之后才执行本体。这样就可以保证呗@After和@AfterClass的注解的方法一定会被执行，即使某个环节执行过程出错也会执行finally的RunAfter本体）；

 

 1 public class RunAfters extends Statement {
 2     private final Statement fNext;
 3 
 4     private final Object fTarget;
 5 
 6     private final List<FrameworkMethod> fAfters;
 7     
 8     public RunAfters(Statement next, List<FrameworkMethod> afters, Object target) {
 9         fNext= next;
10         fAfters= afters;
11         fTarget= target;
12     }
13 
14     @Override
15     public void evaluate() throws Throwable {
16         List<Throwable> errors = new ArrayList<Throwable>();
17         try {
18             fNext.evaluate();
19         } catch (Throwable e) {
20             errors.add(e);
21         } finally {
22             for (FrameworkMethod each : fAfters)
23                 try {
24                     each.invokeExplosively(fTarget);
25                 } catch (Throwable e) {
26                     errors.add(e);
27                 }
28         }30         MultipleFailureException.assertEmpty(errors);
31     }
32 }

 

 

这样JUint的执行流程就讲完了。。。