junit 是 java 语言事实上的 标准单元测试库。junit 4 是该库三年以来最具里程碑意义的一次发布。它的新特性主要是通过采用 java 5 中的标记(annotation)而不是利用子类、反射或命名机制来识别测试，从而简化测试。在本文中，执着的代码测试人员 elliotte harold 以 junit 4 为例，详细介绍了如何在自己的工作中使用这个新框架。注意，本文假设读者具有 junit 的使用经验。

　　junit 由 kent beck 和 erich gamma 开发，几乎毫无疑问是迄今所开发的最重要的第三方 java 库。正如 martin fowler 所说，“在软件开发领域，从来就没有如此少的代码起到了如此重要的作用”。junit 引导并促进了测试的盛行。由于 junit，java 代码变得更健壮，更可靠，bug 也比以前更少。junit(它本身的灵感来自 smalltalk 的 sunit)衍生了许多 xunit 工具，将单元测试的优势应用于各种语言。nunit (.net)、pyunit (python)、cppunit (c++)、dunit (delphi) 以及其他工具，影响了各种平台和语言上的程序员的测试工作。

　　然而，junit 仅仅是一个工具而已。真正的优势来自于 junit 所采用的思想和技术，而不是框架本身。单元测试、测试先行的编程和测试驱动的开发并非都要在 junit 中实现，任何比较 gui 的编程都必须用 swing 来完成。junit 本身的最后一次更新差不多是三年以前了。尽管它被证明比大多数框架更健壮、更持久，但是也发现了 bug;而更重要的是，java 不断在发展。java 语言现在支持泛型、枚举、可变长度参数列表和注释，这些特性为可重用的框架设计带来了新的可能。

　　junit 的停滞不前并没有被那些想要废弃它的程序员所打败。挑战者包括 bill venners 的 artima suiterunner 以及 cedric beust 的 testng 等。这些库有一些可圈可点的特性，但是都没有达到 junit 的知名度和市场占有份额。它们都没有在诸如 ant、maven 或 eclipse 之类的产品中具有广泛的开箱即用支持。所以 beck 和 gamma 着手开发了一个新版本的 junit，它利用 java 5 的新特性(尤其是注释)的优势，使得单元测试比起用最初的 junit 来说更加简单。用 beck 的话来说，“junit 4 的主题是通过进一步简化 junit，鼓励更多的开发人员编写更多的测试。”junit 4 尽管保持了与现有 junit 3.8 测试套件的向后兼容，但是它仍然承诺是自 junit 1.0 以来 java 单元测试方面最重大的改进。

　　注意:该框架的改进是相当前沿的。尽管 junit 4 的大轮廓很清晰，但是其细节仍然可以改变。这意味着本文是对 junit 4 抢先看，而不是它的最终效果。

　　测试方法

　　以前所有版本的 junit 都使用命名约定和反射来定位测试。例如，下面的代码测试 1+1 等于 2:

import junit.framework.testcase; public class additiontest extends testcase { 　private int x = 1; 　private int y = 1; 　public void testaddition() { 　　int z = x + y; assertequals(2, z); 　} }

　　而在 junit 4 中，测试是由 @test 注释来识别的，如下所示:

import org.junit.test; import junit.framework.testcase; public class additiontest extends testcase { 　private int x = 1; 　private int y = 1; 　@test public void testaddition() { 　　int z = x + y; 　　assertequals(2, z); 　} }

　　使用注释的优点是不再需要将所有的方法命名为 testfoo()、testbar()，等等。例如，下面的方法也可以工作:

import org.junit.test; import junit.framework.testcase; public class additiontest extends testcase { 　private int x = 1; 　private int y = 1; 　@test public void additiontest() { 　　int z = x + y; assertequals(2, z); 　} }

　　下面这个方法也同样能够工作:

import org.junit.test; import junit.framework.testcase; public class additiontest extends testcase { 　private int x = 1; 　private int y = 1; 　@test public void addition() { 　　int z = x + y; assertequals(2, z); 　} }

　　这允许您遵循最适合您的应用程序的命名约定。例如，我介绍的一些例子采用的约定是，测试类对其测试方法使用与被测试的类相同的名称。例如，list.contains() 由 listtest.contains() 测试，list.add() 由 listtest.addall() 测试，等等。

　　testcase 类仍然可以工作，但是您不再需要扩展它了。只要您用 @test 来注释测试方法，就可以将测试方法放到任何类中。但是您需要导入 junit.assert 类以访问各种 assert 方法，如下所示:

import org.junit.assert; public class additiontest { 　private int x = 1; 　private int y = 1; 　@test public void addition() { 　　int z = x + y; 　　assert.assertequals(2, z); 　} }

　　您也可以使用 jdk 5 中新特性(static import)，使得与以前版本一样简单:

import static org.junit.assert.assertequals; public class additiontest { 　private int x = 1; 　private int y = 1; 　@test public void addition() { 　　int z = x + y; assertequals(2, z); 　} }

　　这种方法使得测试受保护的方法非常容易，因为测试案例类现在可以扩展包含受保护方法的类了。 setup 和 teardown

　　junit 3 测试运行程序(test runner)会在运行每个测试之前自动调用 setup() 方法。该方法一般会初始化字段，打开日志记录，重置环境变量，等等。例如，下面是摘自 xom 的 xsltransformtest 中的 setup() 方法:

protected void setup() { 　system.seterr(new printstream(new bytearrayoutputstream())); 　inputdir = new file("data"); 　inputdir = new file(inputdir, "xslt"); 　inputdir = new file(inputdir, "input"); }

　　在 junit 4 中，您仍然可以在每个测试方法运行之前初始化字段和配置环境。然而，完成这些操作的方法不再需要叫做 setup()，只要用 @before 注释来指示即可，如下所示:

@before protected void initialize() { 　system.seterr(new printstream(new bytearrayoutputstream())); 　inputdir = new file("data"); 　inputdir = new file(inputdir, "xslt"); 　inputdir = new file(inputdir, "input"); }

　　甚至可以用 @before 来注释多个方法，这些方法都在每个测试之前运行:

@before protected void findtestdatadirectory() { 　inputdir = new file("data"); 　inputdir = new file(inputdir, "xslt"); 　inputdir = new file(inputdir, "input"); } @before protected void redirectstderr() { 　system.seterr(new printstream(new bytearrayoutputstream())); }

　　清除方法与此类似。在 junit 3 中，您使用 teardown() 方法，该方法类似于我在 xom 中为消耗大量内存的测试所使用的方法:

protected void teardown() { 　doc = null; 　system.gc(); }

　
　　对于 junit 4，我可以给它取一个更自然的名称，并用 @after 注释它:

@after protected void disposedocument() { 　doc = null; 　system.gc(); }

　　与 @before 一样，也可以用 @after 来注释多个清除方法，这些方法都在每个测试之后运行。

　　最后，您不再需要在超类中显式调用初始化和清除方法，只要它们不被覆盖即可，测试运行程序将根据需要自动为您调用这些方法。超类中的 @before 方法在子类中的 @before 方法之前被调用(这反映了构造函数调用的顺序)。@after 方法以反方向运行:子类中的方法在超类中的方法之前被调用。否则，多个 @before 或 @after 方法的相对顺序就得不到保证。

　　套件范围的初始化

　　junit 4 也引入了一个 junit 3 中没有的新特性:类范围的 setup() 和 teardown() 方法。任何用 @beforeclass 注释的方法都将在该类中的测试方法运行之前刚好运行一次，而任何用 @afterclass 注释的方法都将在该类中的所有测试都运行之后刚好运行一次。

　　例如，假设类中的每个测试都使用一个数据库连接、一个网络连接、一个非常大的数据结构，或者还有一些对于初始化和事情安排来说比较昂贵的其他资源。 不要在每个测试之前都重新创建它，您可以创建它一次，并还原它一次。该方法将使得有些测试案例运行起来快得多。例如，当我测试调用第三方库的代码中的错误 处理时，我通常喜欢在测试开始之前重定向 system.err，以便输出不被预期的错误消息打乱。然后我在测试结束后还原它，如下所示:

// this class tests a lot of error conditions, which // xalan annoyingly logs to system.err. this hides system.err // before each test and restores it after each test. private printstream systemerr; @beforeclass protected void redirectstderr() { 　systemerr = system.err; 　// hold on to the original value 　system.seterr(new printstream(new bytearrayoutputstream())); } @afterclass protected void teardown() { 　// restore the original value 　system.seterr(systemerr); }

　　没有必要在每个测试之前和之后都这样做。但是一定要小心对待这个特性。它有可能会违反测试的独立性，并引入非预期的混乱。如果一个测试在某种程度上改变了 @beforeclass 所初始化的一个对象，那么它有可能会影响其他测试的结果。它有可能在测试套件中引入顺序依赖，并隐藏 bug。与任何优化一样，只在剖析和基准测试证明您具有实际的问题之后才实现这一点。这就是说，我看到了不止一个测试套件运行时间如此之长，以至不能像它 所需要的那样经常运行，尤其是那些需要建立很多网络和数据库连接的测试。(例如，limewire 测试套件运行时间超过两小时。)要加快这些测试套件，以便程序员可以更加经常地运行它们，您可以做的就是减少 bug。 测试异常

　　异常测试是 junit 4 中的最大改进。旧式的异常测试是在抛出异常的代码中放入 try 块，然后在 try 块的末尾加入一个 fail() 语句。例如，该方法测试被零除抛出一个 arithmeticexception:

public void testdivisionbyzero() { 　try { 　　int n = 2 / 0; 　　fail("divided by zero!"); 　} 　catch (arithmeticexception success) { 　　assertnotnull(success.getmessage()); 　} }

　　该方法不仅难看，而且试图挑战代码覆盖工具，因为不管测试是通过还是失败，总有一些代码不被执行。在 junit 4 中，您现在可以编写抛出异常的代码，并使用注释来声明该异常是预期的:

@test(expected=arithmeticexception.class) public void dividebyzero() { int n = 2 / 0;}

　　
　　如果该异常没有抛出(或者抛出了一个不同的异常)，那么测试就将失败。但是如果您想要测试异常的详细消息或其他属性，则仍然需要使用旧式的 try-catch 样式。

　　被忽略的测试

　　也许您有一个测试运行的时间非常地长。不是说这个测试应该运行得更快，而是说它所做的工作从根本上比较复杂或缓慢。需要访问远程网络服务器的测试通 常都属于这一类。如果您不在做可能会中断该类测试的事情，那么您可能想要跳过运行时间长的测试方法，以缩短编译-测试-调试周期。或者也许是一个因为超出 您的控制范围的原因而失败的测试。例如，w3c xinclude 测试套件测试 java 还不支持的一些 unicode 编码的自动识别。不必老是被迫盯住那些红色波浪线，这类测试可以被注释为 @ignore，如下所示:

// java doesn't yet support // the utf-32be and utf32le encodings @ignore public void testutf32be() throws parsingexception, ioexception, xincludeexception { 　file input = new file( "data/xinclude/input/utf32be.xml" ); 　document doc = builder.build(input); 　document result = xincluder.resolve(doc); 　document expectedresult = builder.build( new file(outputdir, "utf32be.xml") ); 　assertequals(expectedresult, result); }

　　
　　测试运行程序将不运行这些测试，但是它会指出这些测试被跳过了。例如，当使用文本界面时，会输出一个“i”(代表 ignore)，而不是为通过的测试输出所经历的时间，也不是为失败的测试输出“e”:

$ java -classpath .:junit.jar org.junit.runner.junitcore nu.xom.tests.xincludetestjunit version 4.0rc1.....i..time: 1.149ok (7 tests)

　　但是一定要小心。最初编写这些测试可能有一定的原因。如果永远忽略这些测试，那么它们期望测试的代码可能会中断，并且这样的中断可能不能被检测到。忽略测试只是一个权宜之计，不是任何问题的真正解决方案。

　　时间测试

　　测试性能是单元测试最为痛苦的方面之一。junit 4 没有完全解决这个问题，但是它对这个问题有所帮助。测试可以用一个超时参数来注释。如果测试运行的时间超过指定的毫秒数，则测试失败。例如，如果测试花费 超过半秒时间去查找以前设置的一个文档中的所有元素，那么该测试失败:

@test(timeout=500) public void retrieveallelementsindocument() { 　doc.query("//*"); }

　　
　　除了简单的基准测试之外，时间测试也对网络测试很有用。在一个测试试图连接到的远程主机或数据库宕机或变慢时，您可以忽略该测试，以便不阻塞所有其 他的测试。好的测试套件执行得足够快，以至程序员可以在每个测试发生重大变化之后运行这些测试，有可能一天运行几十次。设置一个超时使得这一点更加可行。 例如，如果解析 http://www.ibiblio.org/xml 花费了超过 2 秒，那么下面的测试就会超时:

@test(timeout=2000) public void remotebaserelativeresolutionwithdirectory() 　throws ioexception, parsingexception { 　　builder.build("http://www.ibiblio.org/xml"); }

　　
　　新的断言

　　junit 4 为比较数组添加了两个 assert() 方法:

　　public static void assertequals(object[] expected, object[] actual)public static void assertequals(string message, object[] expected, object[] actual)

　　这两个方法以最直接的方式比较数组:如果数组长度相同，且每个对应的元素相同，则两个数组相等，否则不相等。数组为空的情况也作了考虑。 需要补充的地方

　　junit 4 基本上是一个新框架，而不是旧框架的升级版本。junit 3 开发人员可能会找到一些原来没有的特性。

　　最明显的删节就是 gui 测试运行程序。如果您想在测试通过时看到赏心悦目的绿色波浪线，或者在测试失败时看到令人焦虑的红色波浪线，那么您需要一个具有集成 junit 支持的 ide，比如 eclipse。不管是 swing 还是 awt 测试运行程序都不会被升级或捆绑到 junit 4 中。

　　下一个惊喜是，失败(assert 方法检测到的预期的错误)与错误(异常指出的非预期的错误)之间不再有任何差别。尽管 junit 3 测试运行程序仍然可以区别这些情况，而 junit 4 运行程序将不再能够区分。

　　最后，junit 4 没有 suite() 方法，这些方法用于从多个测试类构建一个测试套件。相反，可变长参数列表用于允许将不确定数量的测试传递给测试运行程序。

　　我对消除了 gui 测试运行程序并不感到太高兴，但是其他更改似乎有可能增加 junit 的简单性。只要考虑有多少文档和 faq 当前专门用于解释这几点，然后考虑对于 junit 4，您不再需要解释这几点了。

　　编译和运行 junit 4

　　当前，还没有 junit 4 的库版本。如果您想要体验新的版本，那么您需要从 sourceforge 上的 cvs 知识库获取它。分支(branch)是“version4”(参见 参考资料)。注意，很多的文档没有升级，仍然是指以旧式的 3.x 方式做事。java 5 对于编译 junit 4 是必需的，因为 junit 4 大量用到注释、泛型以及 java 5 语言级的其他特性。

　　自 junit 3 以来，从命令行运行测试的语法发生了一点变化。您现在使用 org.junit.runner.junitcore 类:

$ java -classpath .:junit.jar org.junit.runner.junitcore testa testb testc...junit version 4.0rc1time: 0.003ok (0 tests)

　　兼容性

　　beck 和 gamma 努力维持向前和向后兼容。junit 4 测试运行程序可以运行 junit 3 测试，不用做任何更改。只要将您想要运行的每个测试的全限定类名传递给测试运行程序，就像针对 junit 4 测试一样。运行程序足够智能，可以分辨出哪个测试类依赖于哪个版本的 junit，并适当地调用它。

　　向后兼容要困难一些，但是也可以在 junit 3 测试运行程序中运行 junit 4 测试。这一点很重要，所以诸如 eclipse 之类具有集成 junit 支持的工具可以处理 junit 4，而不需要更新。为了使 junit 4 测试可以运行在 junit 3 环境中，可以将它们包装在 junit4testadapter 中。将下面的方法添加到您的 junit 4 测试类中应该就足够了:

public static junit.framework.test suite() { 　return new junit4testadapter(assertiontest.class); }

　　但是由于 java 比较多变，所以 junit 4 一点都不向后兼容。junit 4 完全依赖于 java 5 特性。对于 java 1.4 或更早版本，它将不会编译或运行。

　　前景

　　junit 4 远没有结束。很多重要的方面没有提及，包括大部分的文档。我不推荐现在就将您的测试套件转换成注释和 junit 4。即使如此，开发仍在快速进行，并且 junit 4 前景非常看好。尽管 java 2 程序员在可预见的未来仍然需要使用 junit 3.8，但是那些已经转移到 java 5 的程序员则应该很快考虑使他们的测试套件适合于这个新的框架，以便匹配。