---

🌟Java 單元測試實戰：以“兩數之和”為例，講透測試思維

在 Java 開發中，單元測試不僅是驗證功能正確的手段，更是衡量開發者是否具備“測試思維”的標志。今天我們通過一個最簡單的功能——“兩數之和”來系統講解如何從測試設計、代碼實現到測試策略進行全面思考，提升代碼質量，夯實測試意識。

---

🧩 一、問題引入：兩數之和

假設我們現在有一個簡單的類 MathUtils，其中有一個 add 方法用于計算兩個整數的和：

public class MathUtils {public int add(int a, int b) {return a + b;}
}

看似簡單，但如何測試它才是真正考驗工程素養的地方。

---

🔍 二、測試目標明確

測試目標不是“寫個 assertEquals 就完了”，而是：

驗證該方法在各種可能的輸入情況下都能返回正確的結果，同時確保邊界條件、異常情況都能被合理覆蓋。

---

🎯 三、設計測試用例的核心思路

我們基于經典的測試理論——等價類劃分 和 邊界值分析，來設計覆蓋全面的測試用例：

1. 正常輸入（典型場景）

add(3, 5) → 8

2. 負數相加

add(-4, -6) → -10

3. 正負混合

add(-4, 7) → 3

4. 與 0 相加

add(0, 0) → 0  
add(3, 0) → 3

5. 極端情況（邊界值）

add(Integer.MAX_VALUE, 0) → Integer.MAX_VALUE
add(Integer.MIN_VALUE, 0) → Integer.MIN_VALUE

6. 溢出風險（需根據業務邏輯判斷是否處理）

add(Integer.MAX_VALUE, 1) → 溢出（結果錯誤：-2147483648）

如果當前方法沒有進行溢出保護，在嚴謹的項目中應當加上注釋或者額外處理。

---

🧪 四、編寫 JUnit 5 測試代碼

我們使用 JUnit 5 框架進行測試（確保你的依賴里已經引入）：

Maven 依賴：

<dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter</artifactId><version>5.9.3</version><scope>test</scope>
</dependency>

測試代碼：

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import org.junit.jupiter.api.Test;public class MathUtilsTest {MathUtils mathUtils = new MathUtils();@Testvoid testAddWithPositiveNumbers() {assertEquals(8, mathUtils.add(3, 5));}@Testvoid testAddWithNegativeNumbers() {assertEquals(-10, mathUtils.add(-4, -6));}@Testvoid testAddWithMixedNumbers() {assertEquals(3, mathUtils.add(-4, 7));}@Testvoid testAddWithZero() {assertEquals(0, mathUtils.add(0, 0));assertEquals(3, mathUtils.add(3, 0));}@Testvoid testAddWithMaxValue() {assertEquals(Integer.MAX_VALUE, mathUtils.add(Integer.MAX_VALUE, 0));}@Testvoid testAddWithMinValue() {assertEquals(Integer.MIN_VALUE, mathUtils.add(Integer.MIN_VALUE, 0));}@Testvoid testOverflow() {int result = mathUtils.add(Integer.MAX_VALUE, 1);// 溢出行為由 Java 語言決定，此處需記錄或處理System.out.println("Overflow result: " + result);}
}

---

🔒 五、良好的測試實踐

為了保持測試質量和可維護性，我會遵循以下規范：

測試設計原則	實踐說明
單一職責	每個測試用例只測試一個邏輯
命名清晰	測試方法名體現場景和預期
可重復運行	無副作用，不依賴外部狀態
邊界優先	優先覆蓋 0、負數、極值等邊界情況
可讀性強	保持結構清晰，便于協作開發

---

💬 六、面試中如何回答這個問題？

當面試官問：

你在 Java 中如何對“兩數之和”進行單元測試？

你可以這樣回答：

---

「我會首先明確測試目標：驗證不同輸入組合下是否返回正確結果。然后基于測試思維，設計等價類和邊界值測試用例，包括正數、負數、零、極大值、極小值等。使用 JUnit 編寫獨立的測試方法，利用斷言驗證行為。同時我也會注意可能存在的溢出問題，以及保持測試代碼的獨立性和可維護性。整體目標是讓這個方法在任何輸入下都能可靠運行，并方便后續重構和擴展。」

---