1. 單元測試的基本概念

單元測試（Unit Testing） 是一種軟件測試方法，專注于測試程序中的最小可測試單元——通常是單個類或方法。通過單元測試，可以確保每個模塊按預期工作，從而提高代碼的質量和可靠性。

2.安裝和配置 JUnit 5

使用 Maven 配置 JUnit 5

首先，在項目的 pom.xml 文件中添加 JUnit 5 的依賴項。

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.example.myproject</groupId><artifactId>my-application</artifactId><version>1.0.0-SNAPSHOT</version><packaging>jar</packaging><name>My Application</name><description>A sample application using Maven and JUnit 5</description><dependencies><!-- 添加 JUnit 5 依賴 --><dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter-engine</artifactId><version>5.9.1</version><scope>test</scope></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>2.22.2</version></plugin></plugins></build>
</project>

3.編寫單元測試

示例項目結構

假設我們有一個簡單的數學工具類 MathUtils，我們將為其編寫單元測試。

my-maven-project/
├── pom.xml
├── src/
│   ├── main/
│   │   └── java/
│   │       └── com/example/myproject/
│   │           └── MathUtils.java
│   └── test/
│       └── java/
│           └── com/example/myproject/
│               └── MathUtilsTest.java

創建?MathUtils?類

src/main/java/com/example/myproject/MathUtils.java

package com.example.myproject;public class MathUtils {public int add(int a, int b) {return a + b;}public int subtract(int a, int b) {return a - b;}public double divide(int a, int b) {if (b == 0) {throw new IllegalArgumentException("Cannot divide by zero");}return (double) a / b;}public int multiply(int a, int b) {return a * b;}
}

運行結果：

?

private MathUtils mathUtils;@BeforeEach
void setUp() {mathUtils = new MathUtils();
}

• @BeforeEach?注解表示該方法在每個測試方法執行前都會被調用，用于初始化測試對象。

編寫測試方法:

• 測試加法

@Test
void testAdd() {assertEquals(5, mathUtils.add(2, 3), "2 + 3 should equal 5");
}

• @Test?注解表示這是一個測試方法。
• assertEquals(expected, actual, message)?斷言期望值與實際值相等，并提供自定義消息。

測試減法:

@Test
void testSubtract() {assertEquals(-1, mathUtils.subtract(2, 3), "2 - 3 should equal -1");
}

測試除法:

@Test
void testDivide() {assertEquals(2.5, mathUtils.divide(5, 2), 0.001, "5 / 2 should equal 2.5");Exception exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {mathUtils.divide(1, 0);});assertEquals("Cannot divide by zero", exception.getMessage(), "Exception message should be 'Cannot divide by zero'");
}

• assertThrows(exceptionType, executable)?斷言拋出指定類型的異常。
• assertEquals(expected, actual, delta, message)?用于比較浮點數時允許一定的誤差范圍。

高級特性

參數化測試

JUnit 5 支持參數化測試，允許你使用不同的輸入數據多次運行同一個測試方法。

package com.example.myproject;import static org.junit.jupiter.params.provider.Arguments.arguments;
import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.Arguments;
import org.junit.jupiter.params.provider.MethodSource;import java.util.stream.Stream;class MathUtilsTest {private MathUtils mathUtils;@BeforeEachvoid setUp() {mathUtils = new MathUtils();}@ParameterizedTest(name = "{index} => add({0}, {1}) = {2}")@MethodSource("addProvider")void testAdd(int a, int b, int expected) {assertEquals(expected, mathUtils.add(a, b));}private static Stream<Arguments> addProvider() {return Stream.of(arguments(2, 3, 5),arguments(-1, 1, 0),arguments(0, 0, 0));}
}

動態測試

JUnit 5 允許你在運行時動態生成測試用例。

package com.example.myproject;import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import org.junit.jupiter.api.DynamicNode;
import org.junit.jupiter.api.TestFactory;
import org.junit.jupiter.api.function.Executable;import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;import static org.junit.jupiter.api.DynamicTest.dynamicTest;class MathUtilsTest {private MathUtils mathUtils;@BeforeEachvoid setUp() {mathUtils = new MathUtils();}@TestFactoryStream<DynamicNode> dynamicTestsFromStream() {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);return numbers.stream().map(number ->dynamicTest("multiply " + number + " by 2",() -> assertEquals(number * 2, mathUtils.multiply(number, 2))));}
}