备案号链接工信部网站河南推广网站
JUnit5 介绍
什么是 xUnit ？
Java 语⾔的 xUnit 主流框架：
什么是 JUnit5 ？
JUnit 5 = JUnit Platform + JUnit Jupiter + JUnit Vintage
- JUnit Platform:：用于 JVM 上启动测试框架的基础服务，提供命令行，IDE和构建工具等方式执行测试的支持。不仅支持 Junit 自制的测试引擎，其他测试引擎也都可以接入。
- JUnit Jupiter：JUnit Jupiter 提供了 JUnit5 的新的编程模型和扩展模型，是 JUnit5 新特性的核心。内部包含了一个测试引擎，用于在 Junit Platform 上运行。
- JUnit Vintage：由于 JUint 已经发展多年，为了照顾老的项目，JUnit Vintage 提供了兼容 JUnit4.x、Junit3.x 的测试引擎。
通过上述的介绍，不知道有没有发现 JUint5 似乎已经不再满足于安安静静做一个单元测试框架了，它的野心很大，想通过接入不同测试引擎，来支持各类测试框架的使用，成为一个基于 JVM 测试框架的基础平台。因此它也采用了分层的架构，分为了平台层、引擎层、框架层。下图可以很清晰地体现出来：
-
最核心的就是平台层：IDE 和构建工具都是作为客户端和这个平台层交互，以达到在项目中运行测试的目的。TestEngine 的实现在平台层中用于发现和运行测试，并且输出测试报告，并通过平台层返回给客户端。
-
核心关注点是扩展能力：不仅仅只是存在于测试类级别，在整个测试平台级别，都提供了足够的扩展能力。只需要实现框架本身对 TestEngine 的接口，任何测试框架都可以在 JUnit Platform 上运行，这代表着 JUnit5 将会有着很强的拓展性。只需要一点点工作，通过这一个扩展点，框架就能得到所有 IDE 和构建工具在测试上的支持。这对于新框架来说绝对是好事，在测试和构建这块的门槛更低。如 JUnit Vintage 就是一个 TestEngine 实现，用于执行 JUnit4 的测试。
-
这些对于一个开发者来说意味着什么呢？这意味着一个测试框架和 JVM 开发市场上所有主流的工具集成的时候，你能更容易地说服你的经理、开发 leader、任何项阻碍你引入这个测试框架的人。
Junit5 新特性
JUnit5 更像是 JUnit4 的一个超集，他提供了非常多的增强：
- JUnit5 不再是单个库，而是模块化结构的集合。整个 API 分成了：自己的模块、引擎、Launcher、针对 Gradle 和 Surefire 的集成模块。
- 更强大的断言功能和测试注解。
- 嵌套测试类：不仅仅是 BDD（Behavior Driven Development）。
- 动态测试：在运行时生成测试用例。
- 扩展测试：JUnit5 提供了很多的标准扩展接口，第三方可以直接实现这些接口来提供自定义的行为。通过 @ExtendWith 注解可以声明在测试方法和类的执行中启用相应的扩展。
- 支持 Hamcrest 匹配和 AssertJ 断言库，可以用它们来代替 JUnit5 的方法。
- 实现了模块化，让测试执行和测试发现等不同模块解耦，减少依赖。
- 提供对 Java8 的支持，如 Sream API、Lambda 表达式（允许你通过表达式来代替功能接口）等。
- 提供了分组断言（允许执行一组断言，且会一起报告）。
迁移指南：
JUnit 平台可以通过 Jupiter 引擎来运行 JUnit 5 测试，通过 Vintage 引擎来运行 JUnit 3 和 JUnit 4 测试。因此，已有的 JUnit 3 和 4 的测试不需要任何修改就可以直接在 JUnit 平台上运行。只需要确保 Vintage 引擎的 jar 包出现在 classpath 中，JUnit 平台会自动发现并使用该引擎来运行 JUnit 3 和 4 测试。
开发人员可以按照自己的项目安排来规划迁移到 JUnit 5 的进度。可以保持已有的 JUnit 3 和 4 的测试用例不变，而新增加的测试用例则使用 JUnit 5。
在进行迁移的时候需要注意如下的变化：
- 注解在 org.junit.jupiter.api 包中；断言在 org.junit.jupiter.api.Assertions 类中；前置条件在 org.junit.jupiter.api.Assumptions 类中
- 把 @Before 和 @After 替换成 @BeforeEach 和 @AfterEach
- 把 @BeforeClass 和 @AfterClass 替换成 @BeforeAll 和 @AfterAll
- 把 @Ignore 替换成 @Disabled
- 把 @Category 替换成 @Tag
- 把 @RunWith、@Rule 和 @ClassRule 替换成 @ExtendWith
Junit5 注解
| 注解 | 说明 |
|---|---|
| @Test | 表示方法是测试方法（与 JUnit4 的 @Test 不同，它的职责非常单一，不能声明任何属性，拓展的测试将会由 Jupiter 提供额外注解） |
| @ParameterizedTest | 表示方法是参数化测试 |
| @RepeatedTest | 表示方法可重复执行 |
| @DisplayName | 为测试类或者测试方法设置展示名称 |
| @BeforeEach | 表示在每个测试方法之前执行 |
| @AfterEach | 表示在每个测试方法之后执行 |
| @BeforeAll | 只执行一次，执行时机是在所有测试方法和 @BeforeEach 注解方法之前 |
| @AfterAll | 只执行一次，执行时机是在所有测试方法和 @AfterEach 注解方法之后 |
| @Tag | 表示单元测试类别。类似于 JUnit4 中的 @Categories |
| @Disabled | 表示测试类或测试方法不执行。类似于 JUnit4 中的 @Ignore |
| @Timeout | 表示测试方法运行如果超过了指定时间将会返回错误 |
| @ExtendWith | 为测试类或测试方法提供扩展类引用 |
- JUnit5 不再需要手动将测试类与测试方法为 public，包可见的访问级别就足够了。
- 因为框架会为每个测试类创建一个单独的实例，且在 @BeforeAll/@AfterAll 方法执行时，尚无任何测试实例诞生。因此，这两个方法必须定义为静态方法。
示例：
- Maven 依赖：
<dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter</artifactId><version>RELEASE</version><scope>test</scope></dependency>
- 测试代码：
import org.junit.jupiter.api.*;class StandardTests {@BeforeAllstatic void initAll() {System.out.println("BeforeAll");}@BeforeEachvoid init() {System.out.println("BeforeEach");}@Testvoid test1() {System.out.println("test1");}@Testvoid test2() {System.out.println("test2");}@Test@Disabled("for demonstration purposes")void skippedTest() {// not executedSystem.out.println("skippedTest");}@AfterEachvoid tearDown() {System.out.println("AfterEach");}@AfterAllstatic void tearDownAll() {System.out.println("AfterAll");}}
执行结果：
BeforeAll
BeforeEach
test1
AfterEach
BeforeEach
test2
AfterEachfor demonstration purposes
AfterAll
断言
JUnit5 使用了新的断言类：org.junit.jupiter.api.Assertions。相比之前的 Assert 断言类多了许多新的功能，并且大量方法支持 Java8 的 Lambda 表达式。
JUnit5 常用断言方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| assertEquals(expected, actual) | 查看两个对象是否相等。 （类似于字符串比较使用的 equals() 方法） |
| assertNotEquals(first, second) | 查看两个对象是否不相等。 |
| assertNull(object) | 查看对象是否为空。 |
| assertNotNull(object) | 查看对象是否不为空。 |
| assertSame(expected, actual) | 查看两个对象的引用是否相等。 （类似于使用“==”比较两个对象） |
| assertNotSame(unexpected, actual) | 查看两个对象的引用是否不相等。 （类似于使用“!=”比较两个对象） |
| assertTrue(condition) | 查看运行结果是否为 true。 |
| assertFalse(condition) | 查看运行结果是否为 false。 |
| assertArrayEquals(expecteds, actuals) | 查看两个数组是否相等。 |
| assertThat(actual, matcher) | 查看实际值是否满足指定的条件。 |
| fail() | 让测试执行失败。 |
以下为两个与 JUnit4 不太一样的断言方式。
异常断言
JUnit5 提供了一种新的异常断言方式 Assertions.assertThrows()，配合函数式编程就可以进行使用。
我们先来考虑一下下面这个 JUnit4 测试：
@Test(expected = IllegalArgumentException.class)
public void shouldThrowException() throws Exception {Task task = buildTask();LocalDateTime oneHourAgo = LocalDateTime.now().minusHours(1);task.execute(oneHourAgo);
}
想象我们运行这个测试，如果传入到 execute() 方法中的参数是一个过去的时间，会正常抛出一个 IllegalArgumentException 异常。这种情况下，测试会运行通过。
但是如果在 buildTask() 方法中抛出了一个其他类型的异常呢？测试会正常执行，并且会提示你得到的异常和期望异常不匹配。这里问题就出来了，我们只是希望测试是在指定位置得到指定的异常，而不是在整个测试体中出现的异常都作为对比异常。
为此，在 JUnit5 中，提供了一个 assertThrows() 方法，可以非常轻松地处理这个问题：
@Test
void shouldThrowException() throws Exception {Task task = buildTask();LocalDateTime oneHourAgo = LocalDateTime.now().minusHours(1);assertThrows(IllegalArgumentException.class,() -> task.execute(oneHourAgo));
}
超时断言
同样的，Junit5 还提供了 Assertions.assertTimeout() 方法，为测试方法的指定位置，设置超时测试。
在这种情况下，就不会担心测试的 setup 阶段对代码执行时间的影响，你可以指定只去衡量某一段代码的执行时间。
另外还提供了一个选项：当出现超时的时候，是选择停止执行（即断言失败）还是继续当前测试（以衡量代码执行的真实完整时间）。
@Test
void shouldTimeout() throws Exception {ExpensiveService service = setupService();assertTimeout(ofSeconds(3), () -> {service.expensiveMethod();});
}
AssertAll（软断言）
问题现象：有⼀个⽅法存在多个断⾔，但是其中⼀个断⾔失败了，后⾯的断⾔都没有执⾏，难道我要等第⼀个问题修好了才能继续检查后⾯的断⾔么？
问题原因：因为原来使⽤的是 JUnit5 的普通断⾔，当⼀个断⾔失败会直接跳出测试⽅法，导致后⾯的断⾔⽆法执⾏，此时的脚本容错性较低。
解决思路：
- 拆开多个测试⽅法，每个测试⽅法进⾏⼀个断⾔。（会造成⼤量重复代码，此⽅案被否）
- 使⽤软断⾔，即使⼀个断⾔失败，仍会进⾏进⾏余下的断⾔，然后统⼀输出所有断⾔结果。
实施⽅案：可以使⽤ JUnit5 提供的 Java8lambdas的断⾔⽅法，当⼀个断⾔失败，剩下的断⾔依然会执⾏，脚本的容错性增强。
Junit5 带来新的断⾔⽅式：assertAll 断⾔⽅法，会在执⾏完所有断⾔后统⼀输出结果，⼀次性暴露所有问题，提⾼了测试脚本的健壮性。
@Testpublic void fun() {// 组内有一个断言方法不通过，则整组断言结果也不通过assertAll("断言描述1",() -> assertEquals(1, 2), // 断言失败() -> System.out.println("测试打印") // 即使上一行断言失败，仍能执行该行代码);// 若上组断言不通过，则该组断言不执行assertAll("断言描述2",() -> assertEquals(1, 2),() -> assertEquals(2, 2));}
运行结果：
测试打印expected: <1> but was: <2>
Comparison Failure:
Expected :1
Actual :2
<Click to see difference>org.opentest4j.MultipleFailuresError: 断言描述1 (1 failure)org.opentest4j.AssertionFailedError: expected: <1> but was: <2>
.....
综合示例
class AssertionsDemo {@Testvoid standardAssertions() {assertEquals(2, 2);assertEquals(4, 4, "The optional assertion message is now the last parameter.");assertTrue(2 == 2, () -> "Assertion messages can be lazily evaluated -- "+ "to avoid constructing complex messages unnecessarily.");}@Testvoid groupedAssertions() {// In a grouped assertion all assertions are executed, and any// failures will be reported together.assertAll("person",() -> assertEquals("John", person.getFirstName()),() -> assertEquals("Doe", person.getLastName()));}@Testvoid dependentAssertions() {// Within a code block, if an assertion fails the// subsequent code in the same block will be skipped.assertAll("properties",() -> {String firstName = person.getFirstName();assertNotNull(firstName);// Executed only if the previous assertion is valid.assertAll("first name",() -> assertTrue(firstName.startsWith("J")),() -> assertTrue(firstName.endsWith("n")));},() -> {// Grouped assertion, so processed independently// of results of first name assertions.String lastName = person.getLastName();assertNotNull(lastName);// Executed only if the previous assertion is valid.assertAll("last name",() -> assertTrue(lastName.startsWith("D")),() -> assertTrue(lastName.endsWith("e")));});}@Testvoid exceptionTesting() {Throwable exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {throw new IllegalArgumentException("a message");});assertEquals("a message", exception.getMessage());}@Testvoid timeoutNotExceeded() {// The following assertion succeeds.assertTimeout(ofMinutes(2), () -> {// Perform task that takes less than 2 minutes.});}@Testvoid timeoutNotExceededWithResult() {// The following assertion succeeds, and returns the supplied object.String actualResult = assertTimeout(ofMinutes(2), () -> {return "a result";});assertEquals("a result", actualResult);}@Testvoid timeoutNotExceededWithMethod() {// The following assertion invokes a method reference and returns an object.String actualGreeting = assertTimeout(ofMinutes(2), AssertionsDemo::greeting);assertEquals("hello world!", actualGreeting);}@Testvoid timeoutExceeded() {// The following assertion fails with an error message similar to:// execution exceeded timeout of 10 ms by 91 msassertTimeout(ofMillis(10), () -> {// Simulate task that takes more than 10 ms.Thread.sleep(100);});}@Testvoid timeoutExceededWithPreemptiveTermination() {// The following assertion fails with an error message similar to:// execution timed out after 10 msassertTimeoutPreemptively(ofMillis(10), () -> {// Simulate task that takes more than 10 ms.Thread.sleep(100);});}private static String greeting() {return "hello world!";}}
参数化测试
在 JUnit4 中，如果想要实现参数化测试（