1. 單元測試的基本概念

• 單元（Unit）：軟件系統的基本組成單位，可以是函數、模塊、方法或類。

• 單元測試（Unit Testing）：對軟件單元進行的測試，驗證代碼的正確性、規范性、安全性和性能。

• 特點：

  • 單元相互獨立，互不影響。

  • 及時發現代碼缺陷，降低糾錯成本。

  • 主要由程序員負責，測試員輔助。

  • 可并行開展。

  • 依據《軟件詳細規格說明書》。

  • 以代碼覆蓋率作為評估標準。

  • 需要開發輔助的測試程序。

2. 動態測試

• 驅動程序（Driver）：模擬被測模塊的上級模塊，調用被測模塊并傳遞測試數據。

• 樁程序（Stub）：模擬被測模塊調用的下層模塊，便于檢查接口。

• 示例：某程序將攝氏溫度轉換為華氏溫度，測試GUI模塊時需要配置驅動模塊和樁模塊。

3. 自動化單元測試框架JUnit

• JUnit簡介：

  • 針對Java語言的單元測試框架，1997年由Erich Gamma和Kent Beck開發。

  • JUnit4對測試框架體系結構進行了重大調整，與JUnit3有較大不同。

  • JUnit的設計思想被抽象為xUnit框架，已移植到多種語言和環境中。

• 技術特點：

  • 簡化測試代碼編寫。

  • 測試代碼與產品代碼分離。

  • 測試代碼可自動運行。

  • 提供豐富的斷言方法。

  • 支持固化方法（資源分配和釋放）。

  • 可將測試用例組織成測試套件。

  • 支持文本和圖形運行界面。

4. JUnit的測試類和測試方法

• 測試類：包含測試代碼，定義一組測試方法。

• 測試方法：需滿足以下條件：

  • 方法名用@Test注解修飾。

  • 必須用public void修飾。

  • 不帶任何參數。

• 示例：

  java復制

  @Test
  public void test01() throws Exception {isu = new InsuredPerson(20, 'M', false);int p = isu.premium();assertEquals(600, p);
  }

5. JUnit的斷言（Assertion）

• 常用斷言方法：

  • assertEquals(expected, actual)：判斷預期結果與實際結果是否相同。

  • assertArrayEquals(expected, actuals)：判斷數組是否相同。

  • assertSame(expected, actual)：判斷是否引用相同對象。

  • assertTrue(condition)：判斷條件是否為真。

  • assertNull(obj)：判斷對象是否為空。

  • fail()：直接指示測試失敗。

6. JUnit的固化方法（Fixture）

• 固化方法：用于分配和釋放資源。

  • @BeforeClass：類構造固化方法，測試前調用一次。

  • @AfterClass：類析構固化方法，測試后調用一次。

  • @Before：構造固化方法，每次執行測試方法前調用。

  • @After：析構固化方法，每次執行測試方法后調用。

• 示例：

  java復制

  @BeforeClass
  public static void setUpBeforeClass() throws Exception {System.out.println("setUpBeforeClass");
  }
  @AfterClass
  public static void tearDownAfterClass() throws Exception {System.out.println("tearDownAfterClass");
  }
  @Before
  public void setUp() throws Exception {System.out.println("setUp");
  }
  @After
  public void tearDown() throws Exception {System.out.println("tearDown");
  }

7. 參數化測試

• 參數化測試：將測試用例集組織在一個線性表中，JUnit框架遍歷線性表，每次取出一條測試用例作為參數實例化一個測試類對象。

• 參數化測試類的特征：

  • 用@RunWith(Parameterized.class)注解修飾。

  • 定義一個存儲測試用例的數據域集合。

  • 定義一個以測試用例為參數的構造方法。

  • 定義一個靜態方法（用@Parameters注解修飾），返回測試用例線性表。

  • 定義至少一個測試方法。

8. 異常測試和超時測試

• 異常測試：通過@Test(expected = 異常類.class)指定預期異常。

  java復制

  @Test(expected = Exception.class)
  public void test03() throws Exception {isu = new InsuredPerson(10, 'M', true);isu.premium();
  }

• 超時測試：通過@Test(timeout = 超時時限)指定超時時間。

  java復制

  @Test(timeout = 1000)
  public void test() throws Exception {isu = new InsuredPerson(10, 'M', true);isu.premium();  /* 假設premium中包含超時操作 */
  }

9. 測試套件

• 測試套件（Test Suite）：一種特殊的測試類，包含若干其他測試類，執行測試套件即成批地自動執行套件中的所有測試類。

• 特征：

  • 用@RunWith(Suite.class)注解修飾。

  • 用@SuiteClasses({測試類1.class, 測試類2.class, ...})指定測試套件中包含的測試類。

  • 是一個空類，沒有定義任何數據域和方法。

10. 實驗練習提示

• 教學目標：掌握JUnit的初級和高級用法，包括參數化測試類和編寫測試套件。

• 主要內容：

  • 初級：核心運行器、固化方法、斷言。

  • 高級：異常測試、參數化運行器、測試套件運行器。

• 建議練習：

  • 使用@Test注解的JUnit方法。

  • 使用assertEquals斷言比較變量或對象。

  • 使用@Test(expected = Exception.class)注解的JUnit方法。

  • 使用@RunWith(Parameterized.class)和@Parameters注解的JUnit方法。

  • 使用測試套件@RunWith(Suite.class)和@SuiteClasses({})。

總結

這份PPT詳細介紹了單元測試的基本概念、JUnit框架的特點和使用方法，以及如何設計和運行測試用例。通過學習這些內容，可以掌握如何使用JUnit進行自動化單元測試，提高代碼質量和測試效率。