浅谈java单元测试框架junit4/5

article/2025/10/2 13:56:25

0 前言

junit是一个开源的Java语言的单元测试框架。目前junit主要有版本junit3，junit4和junit5。因在junit3中，是通过对测试类和测试方法的命名来确定是否是测试，且所有的测试类必须继承junit的测试基类TestCase，所以本文不再讨论junit3，只讨论使用比较多的junit4和junit5。

0.1 特性

  • 提供注解标识测试方法；
  • 提供断言测试预期结果；
  • 提供测试套件，组织测试用例和其他测试套件；
  • 其他参见junit官网：JUnit4/JUnit5/Introduction - Junit 5官方文档中文版

1 基本用法

1.1 常用注解介绍

（1）@Test

使用@Test注解测试方法。但测试方法必须是 public void。方法名一般为testXXX，通常需要见名知起义。

（2）@BeforeClass和@AfterClass

  • @BeforeClass：会在测试类测试方法执行之前执行一次；
  • @AfterClass：会在测试内测试方法均执行完成后执行一次；

注意，@BeforeClass和@AfterClass注解的方法必须是static方法。

（3）@Before和@After

  • @Before：会在每个测试方法执行之前执行一次；
  • @After：会在每个测试方法执行之后执行一次；

（4）@Parameters

使用@Parameters注解数据源方法。

（5）@Ignore

使用@Ignore忽略测试方法，被该注解标识的测试方法会被忽略不执行。

1.2 测试样例

本文代码详情请见：https://github.com/X-NaN/studyjunit

public class JunitAnnotationTest {/*** @BeforeClass 注解的必须是static方法*/@BeforeClasspublic static void beforeClass() {System.out.println("@BeforeClass: 在该测试类内所有方法之前执行，只执行一次");}@Beforepublic void beforeMethod() {System.out.println("@Before: 在每个测试方法之前执行一次");}@Testpublic void testCaseA() {System.out.println("@Test: 标识测试方法testCaseA");}@Testpublic void testCaseB() {System.out.println("@Test: 标识测试方法testCaseB");}/*** 异常测试*/@Test(expected = ArithmeticException.class)public void testCaseException() {System.out.println("@Test: 标识测试方法testCaseException, 异常测试");System.out.println(1 / 0);}/*** 超时测试** @throws InterruptedException*/@Test(timeout = 1000)public void testCaseTimeOut() throws InterruptedException {System.out.println("@Test: 标识测试方法testCaseTimeOut,超时");// 若方法的超时时间超过timeout，则用例失败，否则成功Thread.sleep(1000);}@Ignorepublic void testCaseC() {System.out.println("@Ignore: 标识测试方法被忽略，不执行");}@Afterpublic void afterMethod() {System.out.println("@After: 在每个测试方法之后执行一次");}/*** @AfterClass 注解的必须是static方法*/@AfterClasspublic static void afterClass() {System.out.println("@AfterClass: 在该测试类中所有测试方法执行完之后执行，只执行一次");}}

测试类运行结果：

2 参数化测试

参数化测试指的是通过传入不同的测试数据，从而可以多次运行同一个用例。junit使用@Parameters注解数据源方法。编写参数化测试的步骤是

  • 使用@Parameters注解测试数据源方法；
  • 声明实例变量用于接收测试数据，并使用@Parameter注解。若测试方法需要两个入参，则需要声明两个实例变量分别接收。除了通过注解@Parameter接收测试数据，也可以通过定义构造函数用于给实例变量赋值实现测试数据绑定到实例变量。
  • 定义测试方法，使用实例变量。
  • 测试类执行器使用Parameterized，即在测试类增加注解@RunWith(Parameterized.class)。
@RunWith(Parameterized.class)
public class ParameterizedTest {/*** 必须是public且用@Parameterized.Parameter注解，括号内的为某行的第几个测试数据*/@Parameterized.Parameter(1)public Integer a;@Parameterized.Parameter(0)public Integer b;private Calculate calculate;/*** 数据源，必须是public static,且方法必须返回测试数据集合** @return*/@Parameterized.Parameterspublic static Collection data() {return Arrays.asList(new Object[][]{{0, 0},{1, 1},{2, 3},{3, 7},{10, 5},});}@Beforepublic void beforeMethod() {calculate = new Calculate();}@Testpublic void testAdd() {System.out.println(a + "+" + b + "=" + calculate.add(a, b));}}

2.1 识别测试用例

从上面参数化测试用例可以看出，参数化用例名默认为 ：caseName[index]的形式。如果想要准确地识别生成的用例对应哪条数据比较困难。实际@Parameters有个name属性，可以指定参数，如下所示。

  • {index}: 代表当前参数的索引；
  • {0}, {1}, …: 代表第一个参数，第二个参数等；
/**
* 数据源，必须是public static,且方法必须返回测试数据集合
* name指定用例名称，默认使用测试数据索引序号
*
* @return
*/
@Parameterized.Parameters(name = "{index}:a={0},b={1}")public static Collection data() {return Arrays.asList(new Object[][]{{0, 0},{1, 1},{2, 3},{3, 7},{10, 5},});
}

3 分组测试

3.1 测试suite

随着测试类的不断增加，如果组织和运行一批测试类成为关键。junit提供了测试套件功能，通过将一组相关的测试类组织在一个测试套件内，使其可以一次执行。测试套件执行，使用单独的执行器Suite.class。

  • @RunWith(Suite.class)注解的类为测试套件的入口类。
  • @Suite.SuiteClasses放入相关测试类
/*** 套件类，以suite执行用例** @author xingnana* @create 2022/9/1*/
@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses({CalculateTest.class, CalculateAnotherTest.class})
public class JunitSuites {
}public class CalculateTest {@Testpublic void testAdd() {Calculate calculate = new Calculate();Assert.assertEquals(6, calculate.add(2, 3));}}public class CalculateAnotherTest {@Testpublic void testSubtract() {Calculate calculate = new Calculate();Assert.assertEquals(2, calculate.subtract(6, 4));}
}

3.2 分组测试

测试套件Suite是测试类级别分组，粒度比较粗，那如何实现用例级别的分组呢？junit提供了@Cate

/*** 分组测试** @author: xingnana* @date: 2022/9/9*/
@RunWith(Categories.class)
@Categories.IncludeCategory({FastTests.class})
@Suite.SuiteClasses({ATest.class, BTest.class})
public class GroupTestSuite {
}/*** 测试类别Fast** @author: xingnana* @date: 2022/9/9*/
public interface FastTests {
}/*** 测试类别Slow** @author: xingnana* @date: 2022/9/9*/
public interface SlowTests {
}public class ATest {/*** 给测试方法分类*/@Category(FastTests.class)@Testpublic void testA1(){Assert.assertEquals("aa","bb");}@Testpublic void TestA2(){System.out.printf("打印");}
}@Category({SlowTests.class, FastTests.class})
public class BTest {@Testpublic void testB1() {Assert.assertEquals("aa","bb");}@Testpublic void TestB2() {Assert.assertEquals("aa","aa");}
}

4 junit5和junit4的对比

4.1 junit5介绍

junit5是Junit框架的一个大的更新，与以前版本的 JUnit 不同，JUnit 5由来自三个不同子项目的几个不同模块组成。

JUnit Platform：是JVM 上启动测试框架的基础。它定义了 TestEngine API，用于开发在平台上运行的测试框架。此外，该平台还提供了一个 Console Launcher，用于从命令行启动平台，以及 JUnit Platform Suite Engine，用于在平台上使用一个或多个测试引擎运行自定义测试套件。

JUnit Jupiter：是用于编写 JUnit5中的测试和扩展的编程模型和扩展模型的组合，是Junit5的核心。该子项目提供了一个 TestEngine，用于在平台上运行基于 Jupiter 的测试。

JUnit Vintage：提供了一个 TestEngine，用于在平台上运行基于 JUnit3和 JUnit4的测试。

（该图取自该升级你的JUnit版本了——JUnit5基本介绍 - 知乎）

juni5与junit4的测试基本相同，但又有些区别，本文后半部分将对junit5和junit4的不同做一个介绍。

4.2 注解的区别

junit4

junit5

说明

@Test

@Test

注解测试用例

@BeforeClass

@AfterClass

@BeforeAll

@AfterAll

在测试类内所有方法之前/之后执行一次

@Before

@After

@BeforeEach

@AfterEach

在测试用例执行之前/之后执行一次

@Ignore

@Disabled

注解测试用例忽略不执行

@Category

@Tag

测试用例分类

4.2.1 测试样例

public class Junit5AnnotationTest {/*** @BeforeAll 注解的必须是static方法*/@BeforeAllpublic static void beforeAll() {System.out.println("@BeforeAll: 在该测试类内所有方法之前执行，只执行一次");}@BeforeEachpublic void beforeEachMethod() {System.out.println("@BeforeEach: 在每个测试方法之前执行一次");}@Testpublic void testCaseA() {System.out.println("@Test: 标识测试方法testCaseA");}@Testpublic void testCaseB() {System.out.println("@Test: 标识测试方法testCaseB");}/*** 异常测试*/@Testpublic void testCaseException() {System.out.println("@Test: 标识测试方法testCaseException, 异常测试");Assertions.assertThrows(ArithmeticException.class, () -> {System.out.println(1 / 0);});}/*** 超时测试*/@Testpublic void testCaseTimeOut_A() {System.out.println("testCaseTimeOut,超时");// 若方法的超时时间超过timeout，则用例失败，否则成功Assertions.assertTimeout(Duration.ofMillis(2000), () -> Thread.sleep(3000));}/*** 超时测试* https://stackoverflow.com/questions/68483928/junit-5-test-not-failing-despite-timeout* https://github.com/junit-team/junit5/issues/2087*/@Test@Timeout(value = 2000, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)public void testCaseTimeOut_B() {System.out.println("@Timeout超时");while (true) {try {Thread.currentThread().sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}/*** @Disabled注解忽略不执行的用例*/@Disabledpublic void testCaseC() {System.out.println("@Disabled: 标识测试方法被忽略，不执行");}@Testpublic void testCaseD() {Assertions.assertEquals(5, 4, "value not equal");}@AfterEachpublic void afterEachMethod() {System.out.println("@AfterEach: 在每个测试方法之后执行一次");}/*** @AfterAll 注解的必须是static方法*/@AfterAllpublic static void afterAll() {System.out.println("@AfterAll: 在该测试类中所有测试方法执行完之后执行，只执行一次");}
}

4.2.2 超时测试

public class TimeoutDemo {@BeforeEach@Timeout(5)void setUp() {// fails if execution time exceeds 5 seconds}@Test@Timeout(value = 500, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)void failsIfExecutionTimeExceeds500Milliseconds() {// fails if execution time exceeds 500 millisecondstry {TimeUnit.SECONDS.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//    @Test
//    @Timeout(value = 500, unit = TimeUnit.MILLISECONDS, threadMode = ThreadMode.SEPARATE_THREAD)
//    void failsIfExecutionTimeExceeds500MillisecondsInSeparateThread() {
//        // fails if execution time exceeds 500 milliseconds, the test code is executed in a separate thread
//    }
}

遗留问题：

/**** Junit5AnnotationTest中的超时测试用例 @Timeout不生效？？？？* https://stackoverflow.com/questions/68483928/junit-5-test-not-failing-despite-timeout* https://github.com/junit-team/junit5/issues/2087*/@Test@Timeout(value = 2000, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)public void testCaseTimeOut_B() {System.out.println("@Timeout超时");while (true) {try {Thread.currentThread().sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}/*** TimeoutDemo类中的超时用例 @Timeout生效* https://stackoverflow.com/questions/68483928/junit-5-test-not-failing-despite-timeout* https://github.com/junit-team/junit5/issues/2087*/@Test@Timeout(value = 500, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)void failsIfExecutionTimeExceeds500Milliseconds() {// fails if execution time exceeds 500 millisecondstry {TimeUnit.SECONDS.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}

5 如何升级到junit5

由于有些存量用例是使用junit4或3版本编写的。JUnit Vintage可以支持在升级到junit5，同时不修改原有用例的情况下运行原有的用例

<dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter</artifactId><version>5.8.2</version><scope>test</scope>
</dependency>
<dependency><groupId>org.junit.vintage</groupId><artifactId>junit-vintage-engine</artifactId><version>5.8.2</version><scope>test</scope>
</dependency>

http://chatgpt.dhexx.cn/article/HZ6kXKti.shtml

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