測試是開發(fā)的一個非常重要的方面，可以在很大程度上決定一個應(yīng)用程序的命運。良好的測試可以在早期捕獲導(dǎo)致應(yīng)用程序崩潰的問題，但較差的測試往往總是導(dǎo)致故障和停機。

雖然有三種主要類型的軟件測試：單元測試，功能測試和集成測試，但是在這篇博文中，我們將討論開發(fā)人員級單元測試。在我深入講述具體細節(jié)之前，讓我們先來回顧一下這三種測試的詳細內(nèi)容。

軟件開發(fā)測試的類型

單元測試用于測試各個代碼組件，并確保代碼按照預(yù)期的方式工作。單元測試由開發(fā)人員編寫和執(zhí)行。大多數(shù)情況下，使用JUnit或TestNG之類的測試框架。測試用例通常是在方法級別寫入并通過自動化執(zhí)行。

集成測試檢查系統(tǒng)是否作為一個整體而工作。集成測試也由開發(fā)人員完成，但不是測試單個組件，而是旨在跨組件測試。系統(tǒng)由許多單獨的組件組成，如代碼，數(shù)據(jù)庫，Web服務(wù)器等。集成測試能夠發(fā)現(xiàn)如組件布線，網(wǎng)絡(luò)訪問，數(shù)據(jù)庫問題等問題。

功能測試通過將給定輸入的結(jié)果與規(guī)范進行比較來檢查每個功能是否正確實現(xiàn)。通常，這不是在開發(fā)人員級別的。功能測試由單獨的測試團隊執(zhí)行。測試用例基于規(guī)范編寫，并且實際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進行比較。有若干工具可用于自動化的功能測試，如Selenium和QTP。

如前所述，單元測試可幫助開發(fā)人員確定代碼是否正常工作。在這篇博文中，我將提供在Java中單元測試的有用提示。

1.使用框架來用于單元測試

Java提供了若干用于單元測試的框架。TestNG和JUnit是最流行的測試框架。JUnit和TestNG的一些重要功能：

• 易于設(shè)置和運行。
• 支持注釋。
• 允許忽略或分組并一起執(zhí)行某些測試。
• 支持參數(shù)化測試，即通過在運行時指定不同的值來運行單元測試。
• 通過與構(gòu)建工具，如Ant，Maven和Gradle集成來支持自動化的測試執(zhí)行。

EasyMock是一個模擬框架，是單元測試框架，如JUnit和TestNG的補充。EasyMock本身不是一個完整的框架。它只是添加了創(chuàng)建模擬對象以便于測試的能力。例如，我們想要測試的一個方法可以調(diào)用從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)的DAO類。在這種情況下，EasyMock可用于創(chuàng)建返回硬編碼數(shù)據(jù)的MockDAO。這使我們能夠輕松地測試我們意向的方法，而不必擔心數(shù)據(jù)庫訪問。

2.謹慎使用測試驅(qū)動開發(fā)！

測試驅(qū)動開發(fā)（TDD）是一個軟件開發(fā)過程，在這過程中，在開始任何編碼之前，我們基于需求來編寫測試。由于還沒有編碼，測試最初會失敗。然后寫入最小量的代碼以通過測試。然后重構(gòu)代碼，直到被優(yōu)化。

目標是編寫覆蓋所有需求的測試，而不是一開始就寫代碼，卻可能甚至都不能滿足需求。TDD是偉大的，因為它導(dǎo)致簡單的模塊化代碼，且易于維護。總體開發(fā)速度加快，容易發(fā)現(xiàn)缺陷。此外，單元測試被創(chuàng)建作為TDD方法的副產(chǎn)品。

然而，TDD可能不適合所有的情況。在設(shè)計復(fù)雜的項目中，專注于最簡單的設(shè)計以便于通過測試用例，而不提前思考可能會導(dǎo)致巨大的代碼更改。此外，TDD方法難以用于與遺留系統(tǒng)，GUI應(yīng)用程序或與數(shù)據(jù)庫一起工作的應(yīng)用程序交互的系統(tǒng)。另外，測試需要隨著代碼的改變而更新。

因此，在決定采用TDD方法之前，應(yīng)考慮上述因素，并應(yīng)根據(jù)項目的性質(zhì)采取措施。

3.測量代碼覆蓋率

代碼覆蓋率衡量（以百分比表示）了在運行單元測試時執(zhí)行的代碼量。通常，高覆蓋率的代碼包含未檢測到的錯誤的幾率要低，因為其更多的源代碼在測試過程中被執(zhí)行。測量代碼覆蓋率的一些最佳做法包括：

• 使用代碼覆蓋工具，如Clover，Corbetura，JaCoCo或Sonar。使用工具可以提高測試質(zhì)量，因為這些工具可以指出未經(jīng)測試的代碼區(qū)域，讓你能夠開發(fā)開發(fā)額外的測試來覆蓋這些領(lǐng)域。
• 每當寫入新功能時，立即寫新的測試覆蓋。
• 確保有測試用例覆蓋代碼的所有分支，即if / else語句。

高代碼覆蓋不能保證測試是完美的，所以要小心！

下面的 concat 方法接受布爾值作為輸入，并且僅當布爾值為true時附加傳遞兩個字符串：

public String concat(boolean append, String a,String b) {
        String result = null;
        If (append) {
            result = a + b;
                            }
        return result.toLowerCase();
}

以下是上述方法的測試用例：

@Test
public void testStringUtil() {
     String result = stringUtil.concat(true, "Hello ", "World");
     System.out.println("Result is "+result);
}

在這種情況下，執(zhí)行測試的值為true。當測試執(zhí)行時，它將通過。當代碼覆蓋率工具運行時，它將顯示100%的代碼覆蓋率，因為 concat 方法中的所有代碼都被執(zhí)行。但是，如果測試執(zhí)行的值為false，則將拋出 NullPointerException 。所以100%的代碼覆蓋率并不真正表明測試覆蓋了所有場景，也不能說明測試良好。

4.盡可能將測試數(shù)據(jù)外部化

在JUnit4之前，測試用例要運行的數(shù)據(jù)必須硬編碼到測試用例中。這導(dǎo)致了限制，為了使用不同的數(shù)據(jù)運行測試，測試用例代碼必須修改。但是，JUnit4以及TestNG支持外部化測試數(shù)據(jù)，以便可以針對不同的數(shù)據(jù)集運行測試用例，而無需更改源代碼。

下面的 MathChecker 類有方法可以檢查一個數(shù)字是否是奇數(shù)：

public class MathChecker {
        public Boolean isOdd(int n) {
            if (n%2 != 0) {
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        }
    }

以下是MathChecker類的TestNG測試用例：

public class MathCheckerTest {
        private MathChecker checker;
        @BeforeMethod
        public void beforeMethod() {
          checker = new MathChecker();
        }
        @Test
        @Parameters("num")
        public void isOdd(int num) { 
          System.out.println("Running test for "+num);
          Boolean result = checker.isOdd(num);
          Assert.assertEquals(result, new Boolean(true));
        }
    }

TestNG

以下是testng.xml（用于TestNG的配置文件），它具有要為其執(zhí)行測試的數(shù)據(jù)：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <suite name="ParameterExampleSuite" parallel="false">
    <test name="MathCheckerTest">
    <classes>
      <parameter name="num" value="3"></parameter>
      <class name="com.stormpath.demo.MathCheckerTest"/>
    </classes>
     </test>
     <test name="MathCheckerTest1">
    <classes>
      <parameter name="num" value="7"></parameter>
      <class name="com.stormpath.demo.MathCheckerTest"/>
    </classes>
     </test>
    </suite>

可以看出，在這種情況下，測試將執(zhí)行兩次，值3和7各一次。除了通過XML配置文件指定測試數(shù)據(jù)之外，還可以通過DataProvider注釋在類中提供測試數(shù)據(jù)。

JUnit

與TestNG類似，測試數(shù)據(jù)也可以外部化用于JUnit。以下是與上述相同MathChecker類的JUnit測試用例：

@RunWith(Parameterized.class)
    public class MathCheckerTest {
     private int inputNumber;
     private Boolean expected;
     private MathChecker mathChecker;
     @Before
     public void setup(){
         mathChecker = new MathChecker();
     }
        // Inject via constructor
        public MathCheckerTest(int inputNumber, Boolean expected) {
            this.inputNumber = inputNumber;
            this.expected = expected;
        }
        @Parameterized.Parameters
        public static Collection<Object[]> getTestData() {
            return Arrays.asList(new Object[][]{
                    {1, true},
                    {2, false},
                    {3, true},
                    {4, false},
                    {5, true}
            });
        }
        @Test
        public void testisOdd() {
            System.out.println("Running test for:"+inputNumber);
            assertEquals(mathChecker.isOdd(inputNumber), expected);
        }
    }

可以看出，要對其執(zhí)行測試的測試數(shù)據(jù)由getTestData（）方法指定。此方法可以輕松地修改為從外部文件讀取數(shù)據(jù)，而不是硬編碼數(shù)據(jù)。

5.使用斷言而不是Print語句

許多新手開發(fā)人員習慣于在每行代碼之后編寫System.out.println語句來驗證代碼是否正確執(zhí)行。這種做法常常擴展到單元測試，從而導(dǎo)致測試代碼變得雜亂。除了混亂，這需要開發(fā)人員手動干預(yù)去驗證控制臺上打印的輸出，以檢查測試是否成功運行。更好的方法是使用自動指示測試結(jié)果的斷言。

下面的 StringUti 類是一個簡單類，有一個連接兩個輸入字符串并返回結(jié)果的方法：

public class StringUtil {
        public String concat(String a,String b) {
            return a + b;
        }
    }

以下是上述方法的兩個單元測試：

@Test
    public void testStringUtil_Bad() {
         String result = stringUtil.concat("Hello ", "World");
         System.out.println("Result is "+result);
    }
    @Test
    public void testStringUtil_Good() {
         String result = stringUtil.concat("Hello ", "World");
         assertEquals("Hello World", result);
    }

testStringUtil\_Bad將始終傳遞，因為它沒有斷言。開發(fā)人員需要手動地在控制臺驗證測試的輸出。如果方法返回錯誤的結(jié)果并且不需要開發(fā)人員干預(yù)，則testStringUtil\_Good將失敗。

6.構(gòu)建具有確定性結(jié)果的測試

一些方法不具有確定性結(jié)果，即該方法的輸出不是預(yù)先知道的，并且每一次都可以改變。例如，考慮以下代碼，它有一個復(fù)雜的函數(shù)和一個計算執(zhí)行復(fù)雜函數(shù)所需時間（以毫秒為單位）的方法：

public class DemoLogic {
    private void veryComplexFunction(){
        //This is a complex function that has a lot of database access and is time consuming
        //To demo this method, I am going to add a Thread.sleep for a random number of milliseconds
        try {
            int time = (int) (Math.random()*100);
            Thread.sleep(time);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public long calculateTime(){
        long time = 0;
        long before = System.currentTimeMillis();
        veryComplexFunction();
        long after = System.currentTimeMillis();
        time = after - before;
        return time;
    }
    }

在這種情況下，每次執(zhí)行 calculateTime 方法時，它將返回一個不同的值。為該方法編寫測試用例不會有任何用處，因為該方法的輸出是可變的。因此，測試方法將不能驗證任何特定執(zhí)行的輸出。

7.除了正面情景外，還要測試負面情景和邊緣情況

通常，開發(fā)人員會花費大量的時間和精力編寫測試用例，以確保應(yīng)用程序按預(yù)期工作。然而，測試負面測試用例也很重要。負面測試用例指的是測試系統(tǒng)是否可以處理無效數(shù)據(jù)的測試用例。例如，考慮一個簡單的函數(shù)，它能讀取長度為8的字母數(shù)字值，由用戶鍵入。除了字母數(shù)字值，應(yīng)測試以下負面測試用例：

• 用戶指定非字母數(shù)字值，如特殊字符。
• 用戶指定空值。
• 用戶指定大于或小于8個字符的值。

類似地，邊界測試用例測試系統(tǒng)是否適用于極端值。例如，如果用戶希望輸入從1到100的數(shù)字值，則1和100是邊界值，對這些值進行測試系統(tǒng)是非常重要的。

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