摘要：我們寫單元測試，一般都會(huì)用到一個(gè)或多個(gè)單元測試框架，在這里，我們介紹一下這個(gè)測試框架。除了幫我們找出所有的測試方法，并且方便運(yùn)行意外，單元測試框架還幫我們做了其他事情。

我們寫單元測試，一般都會(huì)用到一個(gè)或多個(gè)單元測試框架，在這里，我們介紹一下JUnit4這個(gè)測試框架。這是Java界用的最廣泛，也是最基礎(chǔ)的一個(gè)框架，其他的很多框架，包括我們后面會(huì)看到的Robolectric，都是基于或兼容JUnit4的。
然而首先要解決的問題是。。。

或者換句話說，單元測試框架能夠?yàn)槲覀冏鍪裁茨兀?
從最基本的開始說起，假如我們有這樣一個(gè)類：

public class Calculator {
    public int add(int one, int another) {
        // 為了簡單起見，暫不考慮溢出等情況。
        return one + another;
    }

    public int multiply(int one, int another) {
        // 為了簡單起見，暫不考慮溢出等情況。
        return one * another;
    }
}

如果不用單元測試框架的話，我們要怎么寫測試代碼呢？我們恐怕得寫出下面這樣的代碼：

public class CalculatorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calculator = new Calculator();
        int sum = calculator.add(1, 2);
        if(sum == 3) {
            System.out.println("add() works!")
        } else {
            System.out.println("add() does not works!")
        }

        int product = calculator.multiply(2, 4);
        if (product == 8) {
            System.out.println("multiply() works!")
        } else {
            System.out.println("multiply() does not works!")
        }
    }
}

然后我們再通過某種方式，比如命令行或IDE，運(yùn)行這個(gè)CalculatorTest的main方法，在看著terminal的輸出，才知道測試是通過還是失敗。想想一下，如果我們有很多的類，每個(gè)類都有很多方法，那么就要寫一堆這樣的代碼，每個(gè)類對于一個(gè)含有main方法的test類，同時(shí)main方法里面會(huì)有一堆代碼。這樣既寫起來痛苦，跑起來更痛苦，比如說，你怎么樣一次性跑所有的測試類呢？所以，一個(gè)測試框架為我們做的最基本的事情，就是允許我們按照某種更簡單的方式寫測試代碼，把每一個(gè)測試單元寫在一個(gè)測試方法里面，然后它會(huì)自動(dòng)找出所有的測試方法，并且根據(jù)你的需要，運(yùn)行所有的測試方法，或者是運(yùn)行單個(gè)測試方法，或者是運(yùn)行部分測試方法等等。
對于上面的Calculator例子，如果使用Junit的話，我們可以按照如下的方式寫測試代碼：

public class CalculatorTest {

    @Test
    public void testAdd() throws Exception {
        Calculator calculator = new Calculator();
        int sum = calculator.add(1, 2);
        Assert.assertEquals(3, sum);
    }

    @Test
    public void testMultiply() throws Exception {
        Calculator calculator = new Calculator();
        int product = calculator.multiply(2, 4);
        Assert.assertEquals(8, product);
    }

}

每一個(gè)被測試的方法(add(), multiply())，寫一個(gè)對應(yīng)的測試方法(testAdd(), testMultiply())。那JUnit怎么知道那些是測試方法，哪些不是呢？這個(gè)是通過前面的@Test注解來標(biāo)志的，只要有這個(gè)注解，JUnit4就會(huì)當(dāng)做是一個(gè)測試方法，方法名其實(shí)是可以隨意起的。當(dāng)然，名字還是應(yīng)該起的更有可讀性一點(diǎn)，讓人一看就知道，這個(gè)測試方法是測試了被測的類的那個(gè)方法，或者是測試了那個(gè)功能點(diǎn)等等。
除了幫我們找出所有的測試方法，并且方便運(yùn)行意外，單元測試框架還幫我們做了其他事情。在這個(gè)系列的第一篇文章中我們提到，一個(gè)測試方法主要包括三個(gè)部分：

setup

執(zhí)行操作

驗(yàn)證結(jié)果

而一個(gè)單元測試框架，可以讓我們更方便的寫上面的每一步的代碼，尤其是第一步和第三部。比如說，在上面的CalculatorTest中，testAdd()和testMultiply()都有相同的setup： Calculator calculator = new Calculator();，如果Calculator還有其他的方法的話，這行代碼就得重復(fù)更多次，這種duplication是沒必要的。絕大多數(shù)單元測試框架考慮到了這一點(diǎn)，它們知道一個(gè)測試類的很多測試方法可能需要相同的setup，所以為我們提供了便捷方法。對于JUnit4，是通過@Before來實(shí)現(xiàn)的：

public class CalculatorTest {
    Calculator mCalculator;

    @Before
    public void setup() {
        mCalculator = new Calculator();
    }

    @Test
    public void testAdd() throws Exception {
        int sum = mCalculator.add(1, 2);
        assertEquals(3, sum);  //為了簡潔，往往會(huì)static import Assert里面的所有方法。
    }

    @Test
    public void testMultiply() throws Exception {
        int product = mCalculator.multiply(2, 4);
        assertEquals(8, product);
    }

}

如果一個(gè)方法被@Before修飾過了，那么在每個(gè)測試方法調(diào)用之前，這個(gè)方法都會(huì)得到調(diào)用。所以上面的例子中，testAdd()被運(yùn)行之前，setup()會(huì)被調(diào)用一次，把mCalculator實(shí)例化，接著運(yùn)行testAdd()；testMultiply()被運(yùn)行之前，setup()又會(huì)被調(diào)用一次，把mCalculator再次實(shí)例化，接著運(yùn)行testMultiply()。如果還有其他的測試方法，則以此類推。
對應(yīng)于@Before的，有一個(gè)@After，作用估計(jì)你也猜得到，那就是每個(gè)測試方法運(yùn)行結(jié)束之后，會(huì)得到運(yùn)行的方法。比如一個(gè)測試文件操作的類，那么在它的測試類中，可能@Before里面需要去打開一個(gè)文件，而每個(gè)測試方法運(yùn)行結(jié)束之后，都需要去close這個(gè)文件。這個(gè)時(shí)候就可以把文件close的操作放在@After里面，讓它自動(dòng)去執(zhí)行。
類似的，還有@BeforeClass和@AfterClass。@BeforeClass的作用是，在跑一個(gè)測試類的所有測試方法之前，會(huì)執(zhí)行一次被@BeforeClass修飾的方法，執(zhí)行完所有測試方法之后，會(huì)執(zhí)行一遍被@AfterClass修飾的方法。這兩個(gè)方法可以用來setup和release一些公共的資源，需要注意的是，被這兩個(gè)annotation修飾的方法必須是靜態(tài)的。

前面講的是單元測試框架對于一個(gè)測試方法的第一步“setup”，為我們做的事情。而對于第三部“驗(yàn)證結(jié)果”，則一般是通過一些assert方法來完成的。JUnit為我們提供的assert方法，多數(shù)都在Assert這個(gè)類里面。最常用的那些如下：

assertEquals(expected, actual)
驗(yàn)證expected的值跟actual是一樣的，如果是一樣的話，測試通過，不然的話，測試失敗。如果傳入的是object，那么這里的對比用的是equals()

assertEquals(expected, actual, tolerance)
這里傳入的expected和actual是float或double類型的，大家知道計(jì)算機(jī)表示浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)都有一定的偏差，所以哪怕理論上他們是相等的，但是用計(jì)算機(jī)表示出來則可能不是，所以這里運(yùn)行傳入一個(gè)偏差值。如果兩個(gè)數(shù)的差異在這個(gè)偏差值之內(nèi)，則測試通過，否者測試失敗。

assertTrue(boolean condition)
驗(yàn)證contidion的值是true

assertFalse(boolean condition)
驗(yàn)證contidion的值是false

assertNull(Object obj)
驗(yàn)證obj的值是null

assertNotNull(Object obj)
驗(yàn)證obj的值不是null

assertSame(expected, actual)
驗(yàn)證expected和actual是同一個(gè)對象，即指向同一個(gè)對象

assertNotSame(expected, actual)
驗(yàn)證expected和actual不是同一個(gè)對象，即指向不同的對象

fail()
讓測試方法失敗

注意：上面的每一個(gè)方法，都有一個(gè)重載的方法，可以在前面加一個(gè)String類型的參數(shù)，表示如果驗(yàn)證失敗的話，將用這個(gè)字符串作為失敗的結(jié)果報(bào)告。
比如：
assertEquals("Current user Id should be 1", 1, currentUser.id());
當(dāng)currentUser.id()的值不是1的時(shí)候，在結(jié)果報(bào)道里面將顯示"Current user Id should be 1"，這樣可以讓測試結(jié)果更具有可讀性，更清楚錯(cuò)誤的原因是什么。
比較有意思的是最后一個(gè)方法，fail()，你或許會(huì)好奇，這個(gè)有什么用呢？其實(shí)這個(gè)在很多情況下還是有用的，比如最明顯的一個(gè)作用就是，你可以驗(yàn)證你的測試代碼真的是跑了的。
此外，它還有另外一個(gè)重要作用，那就是驗(yàn)證某個(gè)被測試的方法會(huì)正確的拋出異常，不過這點(diǎn)可以通過下面講到的方法，更方便的做到，所以就不講了。
這部分相對來說還是很好理解的，不做過多解釋。

很多時(shí)候，因?yàn)槟承┰颍ū热缯酱a還沒有實(shí)現(xiàn)等），我們可能想讓JUnit忽略某些方法，讓它在跑所有測試方法的時(shí)候不要跑這個(gè)測試方法。要達(dá)到這個(gè)目的也很簡單，只需要在要被忽略的測試方法前面加上@Ignore就可以了，如下：

public class CalculatorTest {
    Calculator mCalculator;

    @Before
    public void setup() {
        mCalculator = new Calculator();
    }

    // Omit testAdd() and testMultiply() for brevity

    @Test
    @Ignore("not implemented yet")
    public void testFactorial() {
    }
}

有的時(shí)候，拋出異常是一個(gè)方法正確工作的一部分。比如一個(gè)除法函數(shù)，當(dāng)除數(shù)是0的時(shí)候，它應(yīng)該拋出異常，告訴外界，傳入的被除數(shù)是0，示例代碼如下：

public class Calculator {

    // Omit testAdd() and testMultiply() for brevity

    public double divide(double divident, double dividor) {
        if (dividor == 0) throw new IllegalArgumentException("Dividor cannot be 0");

        return divident / dividor;
    }}

那么如何測試當(dāng)傳入的除數(shù)是0的時(shí)候，這個(gè)方法應(yīng)該拋出IllegalArgumentException異常呢？
在Junit中，可以通過給@Test annotation傳入一個(gè)expected參數(shù)來達(dá)到這個(gè)目的，如下：

public class CalculatorTest {
    Calculator mCalculator;

    @Before
    public void setup() {
        mCalculator = new Calculator();
    }

    // Omit testAdd() and testMultiply() for brevity

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void test() {
        mCalculator.divide(4, 0);
    }

}

@Test(expected = IllegalArgumentException.class)表示驗(yàn)證這個(gè)測試方法將拋出IllegalArgumentException異常，如果沒有拋出的話，則測試失敗。

在Android項(xiàng)目里面使用JUnit是很簡單的，你只需要將JUnit這個(gè)library加到你的dependencies里面。
testCompile "junit:junit:4.12"
如果你通過AndroidStudio創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，這個(gè)dependency默認(rèn)是加上了的，所以你甚至這步都可以省略。
此外，你需要把測試代碼放到src/test/java 目錄下面。
接下來關(guān)于怎么樣運(yùn)行測試代碼，怎么樣看結(jié)果，請參考這個(gè)系列的第一篇文章的相關(guān)部分，因?yàn)閳D比較多，這邊就不重復(fù)了。
這里讓大家看一下運(yùn)行的結(jié)果是什么樣子的，其中有一個(gè)失敗的測試用例是故意的。如果你直接在AndroidStudio里面跑上面的測試類CalculatorTest的所有測試方法的話，會(huì)看到如下的結(jié)果：

左邊可以看到所有的測試方法，以及每個(gè)方法跑出來的結(jié)果，綠色表示測試通過的測試方法，黃色的感嘆號(hào)或紅色的表示測試失敗的。第三個(gè)那個(gè)有條紋的球球表示被忽略的測試方法。
如果是通過terminal跑的話，則會(huì)看到如下的測試結(jié)果：

這篇文章的相關(guān)代碼可以在github的這個(gè)project看到。

這篇文字大概簡單介紹了JUnit的使用，相對來說是比較簡單，也是比較容易理解的，希望能幫助到大家。其中Assert部分，可以幫我們驗(yàn)證一個(gè)方法的返回結(jié)果。然而，這些只能幫我們測試有返回值的那些方法。在第一篇文章里面我們講了，一個(gè)類的方法分兩種，一是有返回值的方法，這些可以通過我們今天講的JUnit來做測試。而另外一種沒有返回值的方法，即void方法，則要通過另外一個(gè)框架，Mockito，來驗(yàn)證它的正確性。至于怎么樣驗(yàn)證void方法的正確性，以及Mockito的使用，請關(guān)注下一篇文章。

最后，如果你也對安卓單元測試感興趣的話，歡迎加入我們的交流群：

參考：
http://junit.org/junit4/
http://www.vogella.com/tutorials/JUnit/article.html

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