【JUnit实战3_03】第二章：探索 JUnit 的核心功能（二）

安冬的码畜日常2025-10-21 20:24

《JUnit in Action》全新第3版封面截图

写在前面

再次强调，这一章的重点是快速扫盲，因此知识点相对密集，但并未深入展开讨论。梳理本章知识点时我也只记录核心要点，只在个别实测过程中略作补充。现在 AI 工具如此便捷，对提到的 JUnit 特性如果有疑问，可以快速得到满意的答复。对于需要夯实基础的朋友来说，能逐一消化每个功能特性固然很好；如果条件不允许，至少也要建立印象，以便今后知道往什么方向查阅资料。

文章目录

    • [2.5 @DisplayName 注解](#2.5 @DisplayName 注解)
    • [2.6 @Nested 注解](#2.6 @Nested 注解)
    • [2.7 @Tag 注解](#2.7 @Tag 注解)
    • [2.8 断言方法](#2.8 断言方法)
    • [2.9 新版超时断言](#2.9 新版超时断言)
    • [2.10 需要抛出异常的断言测试](#2.10 需要抛出异常的断言测试)
    • [2.11 假设断言](#2.11 假设断言)

（接上篇）

2.5 @DisplayName 注解

（详见 上一篇）

2.6 @Nested 注解

用于测试内部类中的待测试方法。

内部类的经典应用场景是通过 Builder 模式初始化一个类（强烈建议自行手动实现一遍 Customer 实体类，加深印象）：

java 复制代码 
public class Customer {
    private final Gender gender;
    private final String firstName;
    private final String lastName;

    private final String middleName;
    private final Date becomeCustomer;

    public static class Builder {
        private final Gender gender;
        private final String lastName;
        private final String firstName;

        private String middleName;
        private Date becomeCustomer;
        
        public Builder(Gender gender, String firstName, String lastName) {
            this.gender = gender;
            this.firstName = firstName;
            this.lastName = lastName;
        }

        public Builder withMiddleName(String middleName) {
            this.middleName = middleName;
            return this;
        }

        public Builder withBecomeCustomer(Date becomeCustomer) {
            this.becomeCustomer = becomeCustomer;
            return this;
        }

        public Customer build() {
            return new Customer(this);
        }
    }
    
    private Customer(Builder builder) {
        this.gender = builder.gender;
        this.firstName = builder.firstName;
        this.lastName = builder.lastName;
        this.middleName = builder.middleName;
        this.becomeCustomer = builder.becomeCustomer;
    }
    // getters
}

@Nested 注解的用法（L5）：

java 复制代码 
public class NestedTestsTest {
    private static final String FIRST_NAME = "John";
    private static final String LAST_NAME = "Smith";

    @Nested()
    class BuilderTest {
        private final String MIDDLE_NAME = "Michael";

        @Test
        void customerBuilder() throws ParseException {
            SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("MM-dd-yyyy");
            Date customerDate = simpleDateFormat.parse("04-21-2019");

            Customer customer = new Customer.Builder(Gender.MALE, FIRST_NAME, LAST_NAME)
                    .withMiddleName(MIDDLE_NAME)
                    .withBecomeCustomer(customerDate)
                    .build();
            
            assertAll(() -> {
                assertEquals(Gender.MALE, customer.getGender());
                assertEquals(FIRST_NAME, customer.getFirstName());
                assertEquals(LAST_NAME, customer.getLastName());
                assertEquals(MIDDLE_NAME, customer.getMiddleName());
                assertEquals(customerDate, customer.getBecomeCustomer());
            });
        }
    }
}

这部分最吸引眼球的是 Builder 构建模式的手动实现，以及全新的断言方法 assertAll() 与 JDK 8 的 Lambda 表达式的结合。根据 assertAll 的签名，最后的断言逻辑还可以改写为如下模式，并且都能起到"执行所有断言、但不因某一个失败而中断后续断言的判定"的目的：

java 复制代码 
assertAll(
    () -> assertEquals(Gender.MALE, customer.getGender()),
    () -> assertEquals(FIRST_NAME, customer.getFirstName()),
    () -> assertEquals(LAST_NAME, customer.getLastName()),
    () -> assertEquals(MIDDLE_NAME, customer.getMiddleName()),
    () -> assertEquals(customerDate, customer.getBecomeCustomer())
);

本地 IDEA 的实测效果如下（起到了很好的分组效果）：

2.7 @Tag 注解

该注解是 JUnit 4 中 @Category 的升级版，可通过 IDE 或 pom.xml 配置，实现指定类别的测试类或测试方法的分组运行。

pom.xml 配置（推荐做法）：

xml 复制代码 
<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
            <version>2.22.2</version>
            <configuration>
                <groups>individual</groups>
                <excludedGroups>repository</excludedGroups>
            </configuration>
        </plugin>
</build>

IDEA 配置：

原书截图界面和实测版本相差较大，新版 IDEA 已通过运行 配置文件 来完成相关设置。根据实测情况，Tags 标签可用 |、& 等符号实现多个标签的组合运行（分别表示 或 、且 ）。特别地，对于 且 的情况还有两种写法：

java 复制代码 
// version 1
@Tag("individual")
@Tag("repository")
public class CustomerTest {
    // snip
}

// version 2
@Tags({@Tag("individual"), @Tag("repository")})
public class CustomerTest {
    // snip
}

其中第二种的可读性更好。启用 @Tag 注解后，执行命令 mvn test 将只对指定了标签、且明确设置参与测试的单元测试用例才会最终执行。由于无法保证运行测试的人都使用 IDEA，因此更推荐使用 pom.xml 来配置 Tag 标签。

2.8 断言方法

新版 JUnit 5 提供了大量的断言方法，并支持 Java 8 的函数式声明提高测试性能。常见的几种有：

断言方法 功能
assertAll 断言所有提供的可执行对象都不会抛出异常，参数类型为 org.junit.jupiter.api.function.Executable 型对象或对象数组。
assertArrayEquals 断言预期数组与实际数组相等。
assertEquals 断言期望值与实际值相等。
assertX(..., String message) 当断言失败时，向测试框架提供指定消息的断言。
assertX(..., Supplier<String> msgSupplier) 当断言失败时，向测试框架提供指定消息的断言。报错后的消息提示会通过 msgSupplier 延迟获取。

此外，JUnit 4 中的 assertThat 断言在新版中被移除，该断言由 JUnit 第三方辅助框架 Hamcrest 重新实现，更加灵活且符合 Java 8 特性。

关于 Hamcrest 框架

该框架是辅助编写 JUnit 测试用例的第三方工具框架，内置了大量可读性极强的断言方法和辅助工具（各种 matcher 匹配器）。其名称 Hamcrest 就是 matchers 各字母变位后的组合单词，以突出其灵活实用的断言特性。

2.9 新版超时断言

对于超时场景下的断言测试，JUnit 5 提供了两种超时机制：

  • 超时后立即停止测试，不等待可执行的目标代码最终完成（使用 assertTimeout 断言）；
  • 超时后继续执行测试，直到可执行的目标代码最终完成（使用 assertTimeoutPreemptively 断言）；
java 复制代码 
class AssertTimeoutTest {
    private SUT systemUnderTest = new SUT("Our system under test");

    @Test
    @DisplayName("A job is executed within a timeout")
    void testTimeout() throws InterruptedException {
        systemUnderTest.addJob(new Job("Job 1"));
        assertTimeout(ofMillis(500), () -> systemUnderTest.run(200));
    }

    @Test
    @DisplayName("A job is executed preemptively within a timeout")
    void testTimeoutPreemptively() throws InterruptedException {
        systemUnderTest.addJob(new Job("Job 1"));
        assertTimeoutPreemptively(ofMillis(500), () -> systemUnderTest.run(200));
    }
}

assertTimeout() 超时后的报错信息的句式为：execution exceeded timeout of 100 ms by 193 ms.；

assertTimeoutPreemptively() 超时后的报错信息的句式为：execution timed out after 100 ms.；

2.10 需要抛出异常的断言测试

JUnit 5 还对需要抛异常的应用场景提供了便捷的断言方法。既可以直接书写 assertThrows() 断言，也可以通过该断言返回的 Throwable 对象作进一步断言，例如断言异常原因是否为指定的内容等。

实测代码如下：

java 复制代码 
class AssertThrowsTest {
    private SUT systemUnderTest = new SUT("Our system under test");

    @Test
    @DisplayName("An exception is expected")
    void testExpectedException() {
        assertThrows(NoJobException.class, systemUnderTest::run);
    }

    @Test
    @DisplayName("An exception is caught")
    void testCatchException() {
        Throwable throwable = assertThrows(NoJobException.class, () -> systemUnderTest.run(1000));
        assertEquals("No jobs on the execution list!", throwable.getMessage());
    }
}

2.11 假设断言

应用场景：满足某种前提条件后，方可执行后续的断言测试；否则直接跳过该断言的执行。

示例代码：

java 复制代码 
class AssumptionsTest {
    private static String EXPECTED_JAVA_VERSION = "1.8";
    private TestsEnvironment environment = new TestsEnvironment(
            new JavaSpecification(System.getProperty("java.vm.specification.version")),
            new OperationSystem(System.getProperty("os.name"), System.getProperty("os.arch"))
    );

    private SUT systemUnderTest = new SUT();

    @BeforeEach
    void setUp() {
        assumeTrue(environment.isWindows());
    }

    @Test
    void testNoJobToRun() {
        assumingThat(
                () -> environment.getJavaVersion().equals(EXPECTED_JAVA_VERSION),
                () -> assertFalse(systemUnderTest.hasJobToRun()));
    }

    @Test
    void testJobToRun() {
        assumeTrue(environment.isAmd64Architecture());
        systemUnderTest.run(new Job());
        assertTrue(systemUnderTest.hasJobToRun());
    }
}

其中，L12、L18、L24 均为假设断言，如果该行假设不成立，则后续断言均不会执行。

（未完待续）

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