单元测试框架深入（一）：单元测试框架深入
一、一个简单的例子
1、引入Maven依赖：JUnit框架和Surefire插件
2.在src/test/java目录下新建名字以“Test”结尾的测试类，并用@Test注释测试方法
3.运行单元测试用例
或用mvn命令运行单元测试：
二、单元测试基础之单元测试框架：Junit 4
项目父模块已经引入了JUnit 4，所以在项目中选用JUnit4
官网：JUnit – About
API文档：JUnit API
FAQ：JUnit – Frequently Asked Questions
Maven依赖：
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
</dependency>
1、Junit：用于编写和运行测试用例的开源框架
JUnit主要提供了如下3个方面的能力：
- Assertions：断言实际值是否等于期望值，包含一组重载方法；
（2）Fixtures：用于保证测试用例可重复性的固定的基准环境；
（4）Test runners：用于运行测试用例的机制。
2、Assertions
所有断言方法都是org.junit.Assert类的静态方法，例如：
import static org.junit.Assert.assertArrayEquals;
import static org.junit.Assert.assertEquals;
import static org.junit.Assert.assertFalse;
import static org.junit.Assert.assertNotNull;
import static org.junit.Assert.assertNotSame;
import static org.junit.Assert.assertNull;
import static org.junit.Assert.assertSame;
import static org.junit.Assert.assertThat;
import static org.junit.Assert.assertTrue;
3、Fixtures
在测试方法执行之前或之后执行，用于保证测试方法的执行环境是确定的。Junit4支持4个注解：
@BeforeClass：在当前测试类的所有测试方法之前执行，只执行一次；
@AfterClass：在当前测试类的所有测试方法之后执行，只执行一次；
@Before：在每个测试方法执行之前都会执行一次；
@After：在每个测试方法执行之后都会执行一次。
4、Test runners
（1）JUnit运行测试用例的入口是JUnitCore类，支持如下两种方式：
方式1：在Java应用中
org.junit.runner.JUnitCore.runClasses(TestClass1.class, ...);
方式2：在命令行中
java org.junit.runner.JUnitCore TestClass1 [...other test classes...]
JUnit默认使用一个叫做BlockJUnit4ClassRunner的Runner来运行测试用例，可以用@RunWith(XXX.class)注解测试类来替换成其它Runner（如提供Spring容器支持的SpringJUnit4ClassRunner）。
（2）默认情况下，JUnit会为每个测试方法创建测试对象
测试类：至少包含一个测试方法的类；
测试方法：由@Test注解的实例方法；
生命周期方法：由@BeforeAll,、@AfterAll、@BeforeClass或@AfterClass注解的方法。
注意：测试方法和生命周期方法不能是抽象方法且不能有返回值；
测试类、测试方法和生命周期方法不能是private，但是也不一定要public。
三、单元测试基础之运行环境：Maven的Surefire插件和Failsafe插件
1、测试代码与业务代码不同，没有直接的main函数入口，通常需要借助特定的工具来运行
（1）IDE支持，如IDEA、Eclipse、NetBeans和VS等；
（2）构建工具支持，如Maven和Ant；
（3）JUnit提供的命令行工具。
2、Maven的default生命周期
Maven默认情况下为每个阶段绑定相应的goal。例如：当在POM文件中将模块的<packaging>元素设为jar时，Maven会把如下goal绑定到相应的阶段
其中，被绑定到test阶段的surefire:test用于运行应用中的单元测试。为了方便设置Surefire插件的参数，建议把它显式地添加到POM文件中。例如：
<build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>2.19.1</version></plugin></plugins> </build>
在POM文件所在目录执行：
mvn package
Maven在执行到test阶段的时候，会查找并运行src/test/java目录下的单元测试。
3、Surefire插件和Failsafe插件
（1）单元测试 vs 集成测试
1）单元测试一般是类级别的，通常是方法级别的。每个测试用例通常只验证一个方法或一个类的功能，不负责检查跨类或者跨系统的交互；
2）集成测试的测试粒度比单元测试的粗，例如验证整个API服务或RPC服务的功能是否符合预期。由于要启动整个服务，会对外界环境（如数据库、Apollo配置）有比较强的依赖，有些应用可能还需要把包部署到外部容器才能进行测试。
（2）Maven对单元测试和集成测试的支持：Surefire插件和Failsafe插件
1）Surefire插件：用于运行单元测试。运行测试用例和验证结果在同一个构建阶段，一旦发现测试用例运行失败，就马上终止构建并标志为失败。
2）Failsafe插件：用于运行集成测试。运行测试用例和验证结果在不同的构建阶段，测试用例运行失败不会马上终止构建，所以可以在终止构建前把测试用例依赖的外部环境释放掉。它的命名就跟这一特性有关——即使测试用例失败也能以安全的方式结束构建过程。
4、Surefire插件和Failsafe插件与Maven的default生命周期
<build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>2.19.1</version><configuration><argLine>${test.jvm.option}</argLine></configuration></plugin><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-failsafe-plugin</artifactId><version>2.18.1</version><configuration><argLine>${test.jvm.option}</argLine></configuration><executions><execution><goals><goal>integration-test</goal><goal>verify</goal></goals></execution></executions></plugin></plugins>
</build>
默认情况下，Surefire插件的surefire:test 绑定到test阶段，负责运行和验证单元测试；
Failsafe插件的failsafe:integration-test 绑定到integration-test阶段，负责运行集成测试；failsafe:verify 绑定到verify阶段，负责验证集成测试。
在POM文件所在目录执行：
mvn verify
Maven依次编译源码，让Surefire插件运行单元测试用例，打包，让Failsafe插件运行集成测试用例。
5、Surefire插件和Failsafe插件分别运行哪些测试用例？
（1）Surefire插件默认查找并运行符合以下条件的测试类
（2）Failsafe插件默认查找并运行符合以下条件的测试类
可以通过<include>和<exclude>属性来添加或排除特定的测试类。
总结：对比Surefire插件的默认执行测试类可见，这两个插件的测试类可以重叠，可以让某些测试类既在test阶段执行也在integration-test阶段执行。如果不想让这两种测试类重叠，可以将所有单元测试类的类名以“Test”结尾并且不以“IT”开头，并将集成测试类的类名以“IT”结尾并且不以“Test”开头。
6、如何跳过测试用例？
方式1：总是跳过运行单元测试和集成测试
将skipTests参数（默认false）设置为true，跳过运行单元测试和集成测试：
<project> [...]<build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>3.0.0-M5</version><configuration><skipTests>true</skipTests></configuration></plugin></plugins></build>[...] </project>
方式2：默认跳过运行单元测试和集成测试，但是在需要的时候通过mvn命令参数关闭跳过
将skipTests属性设置为true，在需要的时候指定mvn命令参数skipTest为false：
<project>[...]<properties><skipTests>true</skipTests></properties>[...]<build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>3.0.0-M5</version><configuration><skipTests>${skipTests}</skipTests></configuration></plugin></plugins></build>[...]
</project>
mvn install -DskipTests=false
如果只打算跳过由Failsafe插件执行的集成测试，可以用skipITs参数代替。
方式3：跳过单元测试和集成测试的编译和运行
指定mvn命令参数maven.test.skip（默认false）为true，。
mvn install -Dmaven.test.skip=true
方式4：运行单元测试，但是忽略测试结果
指定mvn命令参数maven.test.failure.ignore（默认false）为true：
mvn test -Dmaven.test.failure.ignore=true
- Surefire插件和Failsafe插件如何运行测试用例？
（这里以Surefire插件为例，Failsafe插件类似）
- 默认情况下，Surefire插件创建一个子进程来运行所有测试类；
（2）子进程的主要工作就是指定类加载路径并运行测试类：
java -classpath foo.jar:bar.jar MyApp
（3）Surefire插件支持以多线程和多进程的方式运行测试用例，以加快测试速度。