Java单元测试、Junit、断言、单元测试常见注解、单元测试Maven依赖范围、Maven常见问题解决方法

zeijiershuai2025-03-20 7:01

一. 测试

  1. 测试：是一种用来促进鉴定软件的正确性、完整性、安全性和质量的过程

  2. 阶段划分：单元测试、集成测试、系统测试、验收测试。

① 单元测试：对软件的基本组成单位进行测试，最小测试单位；目的检验软件基本组成单位的正确性，测试人员：开发人员

② 集成测试：将已分别通过测试的单元，按设计要求组合成系统或子系统，在进行的测试；目的检验单元之间的协作是否正确；测试人员：开发人员

③ 系统测试：对已经集成好的软件进行彻底的测试；目的验证软件系统的正确性、性能是否满足指定的要求；测试人员：测试人员

④ 验收测试(交付测试)：是针对用户需求、业务流程进行的正式的测试；目的验证软件系统是否满足验收标准；测试人员：客户/需求方

  1. 测试方法：白盒测试、黑盒测试 及 灰盒测试

① 白盒测试：清楚软件内部结构、代码逻辑；用于验证代码、逻辑的正确性；

② 黑盒测试：不清楚软件内部结构、代码逻辑；用于验证软件的功能、兼容性等；

③ 灰盒测试：结合了白盒和黑盒的特点，既关注软件的内部结构又考虑外部功能

二. 单元测试快速入门

  1. 单元测试：就是针对最小的功能单元(方法)，编写测试代码对其正确性进行测试

  2. JUnit：最流行的Java测试框架之一，提供了一些功能，方便程序进行单元测试(第三方公司)

  3. main方法测试存在的问题：测试代码与源代码未分开，难维护；一个方法测试失败，影响后面方法；无法自动化测试，得到测试报告；

  4. JUnit单元测试：测试代码与源代码分开，便于维护；可根据需要进行自动化测试；可自动分析测试结果，产出测试报告

三. 使用JUnit

  1. 在pom.xml中，引入Junit的依赖

  2. 在test/Java目录下，创建测试类，并编写对应的测试方法，并在方法上声明@Test注解

注意：JUnit单元测试类命名规范为：XxxxTest【规范】；Junit单元测试的方法，必须声明为 public void【规定】

  1. 运行单元测试(测试通过：绿色；测试失败：红色)
java 复制代码 
package org.example;

import java.time.LocalDate;
import java.time.Period;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class UserService {

    /**
     * 给定一个身份证号, 计算出该用户的年龄
     * @param idCard 身份证号
     */
    public Integer getAge(String idCard){
        if (idCard == null || idCard.length() != 18) {
            throw new IllegalArgumentException("无效的身份证号码");
        }
        String birthday = idCard.substring(6, 14);
        LocalDate parse = LocalDate.parse(birthday, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd"));
        return Period.between(parse, LocalDate.now()).getYears();
    }

    /**
     * 给定一个身份证号, 计算出该用户的性别
     * @param idCard 身份证号
     */
    public String getGender(String idCard){
        if (idCard == null || idCard.length() != 18) {
            throw new IllegalArgumentException("无效的身份证号码");
        }
        return Integer.parseInt(idCard.substring(16,17)) % 2 == 1 ? "男" : "女";
    }

}
java 复制代码 
/*
* 测试类
* */
public class UserServiceTest {

    @Test
    public void testGetAge(){
        UserService userService = new UserService();
        Integer age = userService.getAge("112223199701011234");
        System.out.println(age);

    }

}

四. 单元测试-断言

单元测试运行不报错(绿色),并不代表代码没问题，测试通过；

JUnit提供了一些辅助方法，用来帮助我们确定被测试的方法是否安装预期的效果正常工作，这种方式称为断言

|----------------------------------------------------------------------|---------------------------|
| 断言方法 | 说明 |
| Assertions.assertEquals(object exp, Object act, String msg) | 检查两个值是否相等，不相等就报错。 |
| Assertions.assertNotEquals(object unexp, Object act, String msg) | 检查两个值是否不相等，相等就报错。 |
| Assertions.assertNull(object act, String msg) | 检查对象是否为null，不为null，就报错。 |
| Assertions.assertNotNull(object act, String msg) | 检查对象是否不为null，为null，就报错。 |
| Assertions.assertTrue(boolean condition, String msg) | 检查条件是否为true，不为true，就报错。 |
| Assertions.assertFalse(boolean condition, String msg) | 检查条件是否为false，不为false，就报错。 |
| Assertions. assertThrows(class expType, Executable exec, String msg) | 检查两个对象引用是否相等，不相等，就报错 |

上述方法形参中的最后一个参数msg，表示错误提示信息，可以不指定(有对应的重载方法)

java 复制代码 
package org.example;

import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;

/*
* 测试类
* */
public class UserServiceTest {

    @Test
    public void testGetAge(){
        UserService userService = new UserService();
        Integer age = userService.getAge("112223199701011234");
        System.out.println(age);

    }

    @Test
    public void testGetGender(){
        UserService userService = new UserService();
        String gender = userService.getGender("112223199701011234");
        System.out.println(gender);
    }

    /*
    * 断言
    * */
    @Test
    public void testGenderWithAssert(){
        UserService userService = new UserService();
        String gender = userService.getGender("112223199701011234");
        System.out.println(gender);
        //断言机制
        Assertions.assertEquals("女",gender,"性别获取异常");
    }

    /*
     * 断言2
     * */
    @Test
    public void testGenderWithAssert2(){
        UserService userService = new UserService();
        //断言
        Assertions.assertThrows(NullPointerException.class, ()->{//预期抛出的异常IllegalArgumentException
            userService.getGender(null);
        });
    }

}

五. 单元测试-常见注解

Junit中还提供了一些注解，增强其功能，常见的注解有：

|--------------------|----------------------------------|--------------------|
| 注解 | 说明 | 备注 |
| @Test | 测试类中的方法用它修饰才能成为测试方法，才能启动执行 | 单元测试 |
| @ParameterizedTest | 参数化测试的注解（可以让单个测试运行多次，每次运行时仅参数不同） | 用了该注解，就不需要@Test注解了 |
| @Valuesource | 参数化测试的参数来源，赋予测试方法参数 | 与参数化测试注解配合使用 |
| @DisplayName | 指定测试类、测试方法显示的名称（默认为类名、方法名） | |
| @BeforeEach | 用来修饰一个实例方法，该方法会在每一个测试方法执行之前执行一次。 | 初始化资源（准备工作） |
| @AfterEach | 用来修饰一个实例方法，该方法会在每一个测试方法执行之后执行一次。 | 释放资源（清理工作） |
| @BeforeAll | 用来修饰一个静态方法，该方法会在所有测试方法之前只执行一次。 | 初始化资源（准备工作） |
| @AfterAll | 用来修饰一个静态方法，该方法会在所有测试方法之后只执行一次。 | 释放资源（清理工作） |

java 复制代码 
package org.example;

import org.junit.jupiter.api.*;
import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.ValueSource;

/*
* 测试类
* */
@DisplayName("测试用户信息测试类")
public class UserServiceTest {

    @BeforeAll //该方法会在所有测试方法之前只执行一次。
    public static void beforeAll(){
        System.out.println("Before All");
    }

    @AfterAll //该方法会在所有测试方法之后只执行一次。
    public static void afterAll(){
        System.out.println("After All");
    }

    @BeforeEach //该方法会在每一个测试方法执行之前执行一次。
    public  void beforeEach(){
        System.out.println("Before Each");
    }

    @AfterEach //该方法会在每一个测试方法执行之后执行一次。
    public void afterEach(){
        System.out.println("after All");
    }


    @Test
    public void testGetAge(){
        UserService userService = new UserService();
        Integer age = userService.getAge("112223199701011234");
        System.out.println(age);

    }

    @Test
    public void testGetGender(){
        UserService userService = new UserService();
        String gender = userService.getGender("112223199701011234");
        System.out.println(gender);
    }

    /*
    * 断言
    * */
    @Test
    public void testGenderWithAssert(){
        UserService userService = new UserService();
        String gender = userService.getGender("112223199701011234");
        System.out.println(gender);
        //断言机制
        Assertions.assertEquals("女",gender,"性别获取异常");
    }

    /*
     * 断言2
     * */
    @Test
    public void testGenderWithAssert2(){
        UserService userService = new UserService();
        //断言
        Assertions.assertThrows(NullPointerException.class, ()->{//预期抛出的异常IllegalArgumentException
            userService.getGender(null);
        });
    }

    /*
    * 参数化测试
    * */
    @DisplayName("测试用户性别")
    @ParameterizedTest
    @ValueSource(strings = {"112223199701011234", "112223199801011254", "112223199901011274"})
    public void testGetGender2(String idCards){
        UserService userService = new UserService();
        String gender = userService.getGender(idCards);
       //断言
        Assertions.assertEquals("男", gender);
    }


}

六.单元测试-企业开发规范

  1. 原则：编写测试方法时，要尽可能的覆盖业务方法中所有可能得情况(尤其是边界值)
java 复制代码 
package org.example;

import org.junit.jupiter.api.*;
import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.ValueSource;

/*
* 测试类
* */
@DisplayName("测试用户信息测试类2")
public class UserServiceTest2 {
    private UserService userService;

    @BeforeEach
    public void setUserService() {
        userService = new UserService();
    }

    /*
    * 测试获取性别 -null
    * */
    @Test
    @DisplayName("获取性别-null值")
    public void testGender1(){
       Assertions.assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
          userService.getGender(null);
       });
    }

    /*
     * 测试获取性别 -" "
     * */
    @Test
    @DisplayName("获取性别-空字符串")
    public void testGender2(){
        Assertions.assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
            userService.getGender("");
        });
    }

    /*
     * 测试获取性别 -字符长度不够18位
     * */
    @Test
    @DisplayName("获取性别-字符长度不够18位")
    public void testGender3(){
        Assertions.assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
            userService.getGender("123654");
        });
    }

    /*
     * 测试获取性别 -字符长度超过18位
     * */
    @Test
    @DisplayName("获取性别-字符长度超过18位")
    public void testGender4(){
        Assertions.assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
            userService.getGender("12345678901234567893");
        });
    }

    /*
     * 测试获取性别 -正常男
     * */
    @Test
    @DisplayName("获取性别-正常男")
    public void testGender5(){
        String gender = userService.getGender("130001199712211234");
        Assertions.assertEquals("男", gender);
    }

    /*
     * 测试获取性别 -正常女
     * */
    @Test
    @DisplayName("获取性别-正常女")
    public void testGender6(){
        String gender = userService.getGender("130001199712211224");
        Assertions.assertEquals("女", gender);
    }


}
  1. 测试覆盖率

七. 基于AI自动生成单元测试

  1. 安装插件

上述方式下载巨慢，建议官网下载后导入

下载安装-通义灵码

八. 单元测试-Maven依赖范围

  1. 在Maven项目中，test目录存放单元测试的代码，可以在main目录中编写单元测试，但是不规范
  1. 依赖的jar包，默认情况下，可以在任何地方使用，可以通过<scope>...</scope>设置其作用范围

作用范围：主程序范围有效；(main文件夹范围内)

测试程序范围有效；(test文件夹范围内)

是否参与打包运行；(pagekage指令范围内)

|-------------|-----|------|----|-------------|
| scope值 | 主程序 | 测试程序 | 打包 | 范例 |
| compile(默认) | Y | Y | Y | log4j |
| test | - | Y | - | JUnit |
| provided | Y | Y | - | servlet-api |
| runtime | - | Y | Y | JDBC驱动 |

XML 复制代码 
         <!--Junit依赖        -->
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
            <version>5.9.1</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

九. Maven常见问题解决方法

然后重新加载Maven

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