软件测试：1、单元测试

1. 单元测试的基本概念

• 单元（Unit）：软件系统的基本组成单位，可以是函数、模块、方法或类。

• 单元测试（Unit Testing）：对软件单元进行的测试，验证代码的正确性、规范性、安全性和性能。

• 特点：

  • 单元相互独立，互不影响。

  • 及时发现代码缺陷，降低纠错成本。

  • 主要由程序员负责，测试员辅助。

  • 可并行开展。

  • 依据《软件详细规格说明书》。

  • 以代码覆盖率作为评估标准。

  • 需要开发辅助的测试程序。

2. 动态测试

• 驱动程序（Driver）：模拟被测模块的上级模块，调用被测模块并传递测试数据。

• 桩程序（Stub）：模拟被测模块调用的下层模块，便于检查接口。

• 示例：某程序将摄氏温度转换为华氏温度，测试GUI模块时需要配置驱动模块和桩模块。

3. 自动化单元测试框架JUnit

• JUnit简介：

  • 针对Java语言的单元测试框架，1997年由Erich Gamma和Kent Beck开发。

  • JUnit4对测试框架体系结构进行了重大调整，与JUnit3有较大不同。

  • JUnit的设计思想被抽象为xUnit框架，已移植到多种语言和环境中。

• 技术特点：

  • 简化测试代码编写。

  • 测试代码与产品代码分离。

  • 测试代码可自动运行。

  • 提供丰富的断言方法。

  • 支持固化方法（资源分配和释放）。

  • 可将测试用例组织成测试套件。

  • 支持文本和图形运行界面。

4. JUnit的测试类和测试方法

• 测试类：包含测试代码，定义一组测试方法。

• 测试方法：需满足以下条件：

  • 方法名用@Test注解修饰。

  • 必须用public void修饰。

  • 不带任何参数。

• 示例：

  java复制

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

5. JUnit的断言（Assertion）

• 常用断言方法：

  • assertEquals(expected, actual)：判断预期结果与实际结果是否相同。

  • assertArrayEquals(expected, actuals)：判断数组是否相同。

  • assertSame(expected, actual)：判断是否引用相同对象。

  • assertTrue(condition)：判断条件是否为真。

  • assertNull(obj)：判断对象是否为空。

  • fail()：直接指示测试失败。

6. JUnit的固化方法（Fixture）

• 固化方法：用于分配和释放资源。

  • @BeforeClass：类构造固化方法，测试前调用一次。

  • @AfterClass：类析构固化方法，测试后调用一次。

  • @Before：构造固化方法，每次执行测试方法前调用。

  • @After：析构固化方法，每次执行测试方法后调用。

• 示例：

  java复制

  @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. 参数化测试

• 参数化测试：将测试用例集组织在一个线性表中，JUnit框架遍历线性表，每次取出一条测试用例作为参数实例化一个测试类对象。

• 参数化测试类的特征：

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

  • 定义一个存储测试用例的数据域集合。

  • 定义一个以测试用例为参数的构造方法。

  • 定义一个静态方法（用@Parameters注解修饰），返回测试用例线性表。

  • 定义至少一个测试方法。

8. 异常测试和超时测试

• 异常测试：通过@Test(expected = 异常类.class)指定预期异常。

  java复制

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

• 超时测试：通过@Test(timeout = 超时时限)指定超时时间。

  java复制

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

9. 测试套件

• 测试套件（Test Suite）：一种特殊的测试类，包含若干其他测试类，执行测试套件即成批地自动执行套件中的所有测试类。

• 特征：

  • 用@RunWith(Suite.class)注解修饰。

  • 用@SuiteClasses({测试类1.class, 测试类2.class, ...})指定测试套件中包含的测试类。

  • 是一个空类，没有定义任何数据域和方法。

10. 实验练习提示

• 教学目标：掌握JUnit的初级和高级用法，包括参数化测试类和编写测试套件。

• 主要内容：

  • 初级：核心运行器、固化方法、断言。

  • 高级：异常测试、参数化运行器、测试套件运行器。

• 建议练习：

  • 使用@Test注解的JUnit方法。

  • 使用assertEquals断言比较变量或对象。

  • 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。

  • 使用测试套件@RunWith(Suite.class)和@SuiteClasses({})。

总结

这份PPT详细介绍了单元测试的基本概念、JUnit框架的特点和使用方法，以及如何设计和运行测试用例。通过学习这些内容，可以掌握如何使用JUnit进行自动化单元测试，提高代码质量和测试效率。