Java单元测试(Junit+Mock+代码覆盖率)

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单元测试是编写测试代码，用来检测特定的、明确的、细颗粒的功能。单元测试并不一定保证程序功能是正确的，更不保证整体业务是准备的。

单元测试不仅仅用来保证当前代码的正确性，更重要的是用来保证代码修复、改进或重构之后的正确性。

一般来说，单元测试任务包括

1. 接口功能测试：用来保证接口功能的正确性。
2. 局部数据结构测试（不常用）：用来保证接口中的数据结构是正确的
   1. 比如变量有无初始值
   2. 变量是否溢出
3. 边界条件测试
   1. 变量没有赋值（即为NULL）
   2. 变量是数值（或字符)
      1. 主要边界：最小值，最大值，无穷大（对于DOUBLE等）
      2. 溢出边界（期望异常或拒绝服务）：最小值-1，最大值+1
      3. 临近边界：最小值+1，最大值-1
   3. 变量是字符串
      1. 引用“字符变量”的边界
      2. 空字符串
      3. 对字符串长度应用“数值变量”的边界
   4. 变量是集合
      1. 空集合
      2. 对集合的大小应用“数值变量”的边界
      3. 调整次序：升序、降序
   5. 变量有规律
      1. 比如对于Math.sqrt，给出n^2-1，和n^2+1的边界
4. 所有独立执行通路测试：保证每一条代码，每个分支都经过测试
   1. 代码覆盖率
      1. 语句覆盖：保证每一个语句都执行到了
      2. 判定覆盖（分支覆盖）：保证每一个分支都执行到
      3. 条件覆盖：保证每一个条件都覆盖到true和false（即if、while中的条件语句）
      4. 路径覆盖：保证每一个路径都覆盖到
   2. 相关软件
      1. Cobertura：语句覆盖
      2. Emma: Eclipse插件Eclemma
5. 各条错误处理通路测试：保证每一个异常都经过测试

JUNIT

JUnit是Java单元测试框架，已经在Eclipse中默认安装。目前主流的有JUnit3和JUnit4。JUnit3中，测试用例需要继承TestCase类。JUnit4中，测试用例无需继承TestCase类，只需要使用@Test等注解。

JUnit4

与JUnit3不同，JUnit4通过注解的方式来识别测试方法。目前支持的主要注解有：

• @BeforeClass 全局只会执行一次，而且是第一个运行
• @Before 在测试方法运行之前运行
• @Test 测试方法
• @After 在测试方法运行之后允许
• @AfterClass 全局只会执行一次，而且是最后一个运行
• @Ignore 忽略此方法

下面举一个样例：

如果细心的话，会发现Junit3的package是junit.framework，而Junit4是org.junit。
执行此用例后，控制台会输出

可以看到，执行次序是@BeforeClass -> @Before -> @Test -> @After -> @Before -> @Test -> @After -> @AfterClass。@Ignore会被忽略。

运行测试方法

与Junit3类似，可以在Eclipse中运行，也可以通过mvn test命令运行。

Assert

Junit3和Junit4都提供了一个Assert类（虽然package不同，但是大致差不多）。Assert类中定义了很多静态方法来进行断言。列表如下：

• assertTrue(String message, boolean condition) 要求condition == true
• assertFalse(String message, boolean condition) 要求condition == false
• fail(String message) 必然失败，同样要求代码不可达
• assertEquals(String message, XXX expected,XXX actual) 要求expected.equals(actual)
• assertArrayEquals(String message, XXX[] expecteds,XXX [] actuals) 要求expected.equalsArray(actual)
• assertNotNull(String message, Object object) 要求object!=null
• assertNull(String message, Object object) 要求object==null
• assertSame(String message, Object expected, Object actual) 要求expected == actual
• assertNotSame(String message, Object unexpected,Object actual) 要求expected != actual
• assertThat(String reason, T actual, Matcher matcher) 要求matcher.matches(actual) == true

Mock/Stub

Mock和Stub是两种测试代码功能的方法。Mock测重于对功能的模拟。Stub测重于对功能的测试重现。比如对于List接口，Mock会直接对List进行模拟，而Stub会新建一个实现了List的TestList，在其中编写测试的代码。
强烈建议优先选择Mock方式，因为Mock方式下，模拟代码与测试代码放在一起，易读性好，而且扩展性、灵活性都比Stub好。
比较流行的Mock有：

• JMock
• EasyMock
• Mockito
• powermock

其中EasyMock和Mockito对于Java接口使用接口代理的方式来模拟，对于Java类使用继承的方式来模拟（也即会创建一个新的Class类）。Mockito支持spy方式，可以对实例进行模拟。但它们都不能对静态方法和final类进行模拟，powermock通过修改字节码来支持了此功能。

EasyMock

IBM上有几篇介绍EasyMock使用方法和原理的文章：EasyMock 使用方法与原理剖析，使用 EasyMock 更轻松地进行测试。
EasyMock把测试过程分为三步：录制、运行测试代码、验证期望。
录制过程大概就是：期望method(params)执行times次（默认一次），返回result（可选），抛出exception异常（可选）。
验证期望过程将会检查方法的调用次数。
一个简单的样例是：

EasyMock还支持严格的检查，要求执行的方法次序与期望的完全一致。

Mockito

Mockito是Google Code上的一个开源项目，Api相对于EasyMock更好友好。与EasyMock不同的是，Mockito没有录制过程，只需要在“运行测试代码”之前对接口进行Stub，也即设置方法的返回值或抛出的异常，然后直接运行测试代码，运行期间调用Mock的方法，会返回预先设置的返回值或抛出异常，最后再对测试代码进行验证。可以查看此文章了解两者的不同。
官方提供了很多样例，基本上包括了所有功能，可以去看看。
这里从官方样例中摘录几个典型的：

• 验证调用行为
  1. import static org.mockito.Mockito.*;  
  2.    
  3. //创建Mock  
  4. List mockedList = mock(List.class);  
  5.    
  6. //使用Mock对象  
  7. mockedList.add("one");  
  8. mockedList.clear();  
  9.    
  10. //验证行为  
  11. verify(mockedList).add("one");  
  12. verify(mockedList).clear();  
   
   
• 对Mock对象进行Stub
  1. //也可以Mock具体的类，而不仅仅是接口  
  2. LinkedList mockedList = mock(LinkedList.class);  
  3.    
  4. //Stub  
  5. when(mockedList.get(0)).thenReturn("first"); // 设置返回值  
  6. when(mockedList.get(1)).thenThrow(new RuntimeException()); // 抛出异常  
  7.    
  8. //第一个会打印 "first"  
  9. System.out.println(mockedList.get(0));  
  10.    
  11. //接下来会抛出runtime异常  
  12. System.out.println(mockedList.get(1));  
  13.    
  14. //接下来会打印"null",这是因为没有stub get(999)  
  15. System.out.println(mockedList.get(999));  
  16.     
  17. // 可以选择性地验证行为，比如只关心是否调用过get(0)，而不关心是否调用过get(1)  
  18. verify(mockedList).get(0);  
   
   

代码覆盖率

比较流行的工具是Emma和Jacoco,Ecliplse插件有eclemma。eclemma2.0之前采用的是Emma，之后采用的是Jacoco。这里主要介绍一下Jacoco。Eclmama由于是Eclipse插件，所以非常易用，就不多做介绍了。

Jacoco

Jacoco可以嵌入到Ant、Maven中，也可以使用Java Agent技术监控任意Java程序，也可以使用Java Api来定制功能。
Jacoco会监控JVM中的调用，生成监控结果（默认保存在jacoco.exec文件中），然后分析此结果，配合源代码生成覆盖率报告。需要注意的是：监控和分析这两步，必须使用相同的Class文件，否则由于Class不同，而无法定位到具体的方法，导致覆盖率均为0%。

Java Agent嵌入

首先，需要下载jacocoagent.jar文件，然后在Java程序启动参数后面加上 -javaagent:[yourpath/]jacocoagent.jar=[option1]=[value1],[option2]=[value2]，具体的options可以在此页面找到。默认会在JVM关闭时（注意不能是kill -9），输出监控结果到jacoco.exec文件中，也可以通过socket来实时地输出监控报告（可以在Example代码中找到简单实现）。

Java Report

可以使用Ant、Mvn或Eclipse来分析jacoco.exec文件，也可以通过API来分析。

Java单元测试(Junit+Mock+代码覆盖率)

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原文地址：http://www.cnblogs.com/hushaojun/p/4308735.html