JUnit 5 – 早期试用体验 – 第2篇_Java_Nicolai Parlog

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 写点什么

主要结论

JUnit 5 就要来了！

其中包含改进的 API 和扩展模型将大幅完善“JUnit 工具”。

模块化的体系结构使得“JUnit 平台”可以用于其他测试框架。

虽然经过了彻底重写，但可在同一个代码基中与老版本 Junit 共存。

在 JUnit5 第一篇覆盖的范围内，我们看了如何设置 JUnit 和开始编写测试，以及看到了表面上发生的变化。我们也讨论了重写的必要性以及新架构是如何划分出 Junit Platform 和 JUnit Jupiter 的。

在这第二篇，我们将会仔细的看看如何运行测试和 JUnit5 带给我们开发者的一些非常酷的新特性。

运行测试

JUnit Jupiter 测试能够作为 JUnit4 的一部分运行或者跑在 JUnit5 基础设施上。

作为 JUnit4 的一部分

还记得那 5 秒的设置么？使用下面的内容：

复制代码

  
org.junit.jupiter:junit-jupiter-api
org.junit.jupiter:junit-jupiter-engine
org.junit.platform:junit-platform-runner

正如我们第一篇所说的那样，我们需要 junit-jupiter-api 去编写我们的单元测试，需要 junit-jupiter-engine 去发现和运行它们。最后那个，junit-platform-runner 包含 JUnit4 Runner 接口的实现类 JUnitPlatform，该类仅是简单地通知引擎运行测试。使用 @RunWith(JUnitPlatform.class) 标注以 JUnit4 的一部分运行我们的测试。需要注意的是，这样能够正常工作的类必须是常规的 JUnit4 测试类。例如，它必须符合你选择的工具的约定（像 Maven 的命名约定）。使用这种方式，JUnit Jupiter 测试将能够跑在任何集成了 JUnit4 的工具中。

然而这里我们能够做小的改进。执行器能够识别 @SelectPackages 注解，从而用来运行某个包下的所有测试。

复制代码

  
package com.infoq.junit5;
 
import org.junit.platform.runner.JUnitPlatform;
import org.junit.platform.runner.SelectPackages;
import org.junit.runner.RunWith;
 
@RunWith(JUnitPlatform.class)
@SelectPackages({ "com.infoq.junit5" })
public class TestWithJUnit5 { }

在这里，包被解析成一种层次结构，该结构表示所有以 com.infoq.junit5 开头的包中的测试都将被运行。因为这些类都是被 JUnit Platform 运行器自动发现的 (替代了 JUnit4 集成工具)，所以这些类都不再必须是 public 的。

警告：如果我们使用了利用该新架构的机制（我们马上就会讨论这个）并且该机制包含 JUnit4 的引擎，这些测试将会被执行两次：一次在 JUnit4 运行的时候（由于我们应用了 @RunWith 的执行器），另外一次在 JUnit5 运行的时候。

使用 JUnit5

现在，让我们看看如何让全套 JUnit5 机制运行起来。我们可以使用 junit-platform-launcher 提供的 API，然后绑定若干个引擎 (对于现在可能是 JUnit4 和 5) 去发现和运行测试。

集成开发环境

IntelliJ IDEA 自从 2016.2 版本就有了基础的 JUnit5 支持。虽然这还不完美，因为这相当于在追逐一个移动的目标，但是这就使新的 JUnit 更容易使用了。

Eclipse 团队也正在为原生支持而努力工作，因此估计时间不会太久。

构建工具支持

JUnit 团队本身已经在构建工具支持上努力工作；初步的 Gradle 插件和 Maven Surefire provider 已经投入使用，一旦社区准备好接受它们，这两个项目都计划移交给各自的社区。

Gradle 和 Maven 都有示例项目。关于更多的细节可以查看 Junit5 用户指南。

命令行必胜！

如果你不喜欢 IDE 和构建工具，你可以尝试控制台启动，该功能允许你可以直接在命令行启动测试。要得到该功能你需要下载压缩包。使用该功能最方便的方式是将 junit-jupiter-api 和 junit-jupiter-engine 内容放入 lib 目录，然后编辑 class path 的定义脚本，定义 CLASSPATH=$APP_HOME/lib/*。

你可以如下这么使用：

复制代码

  
# run all tests
junit-platform-console -p ${path_to_compiled_test_classes} -a
 
# run a specific test
junit-platform-console
   -p ${path_to_compiled_test_classes}
   org.infoq.junit5.HelloWorldTest

如果你还有其他依赖，例如 Mockito 之类的其他测试库，把它们加入到 class path，在 -p 后面列出它们。

闪亮的新特性

我们已经了解了 JUnit 的新架构，如何基于现有的工具支持去设置它。相比于过去，这将改善我们编写测试的 API。接下去，让我们转而去看它带给我们的新特性。

嵌套测试

JUnit Jupiter 使得编写嵌套测试类完全不费力，意味着你可以用 BDD（行为驱动开发）的风格组织测试类。你只需要在内部类上加注解 @Nested。

复制代码

  
class NestedTest {
 
   int count = Integer.MIN_VALUE;
 
   @BeforeEach
   void setCountToZero() {
    count = 0;
   }
 
   @Test
   void countIsZero() {
    assertEquals(0, count);
   }
 
   @Nested
   class CountGreaterZero {
 
    @BeforeEach
    void increaseCount() {
        count++;
    }
 
    @Test
    void countIsGreaterZero() {
        assertTrue(count > 0);
    }
 
    @Nested
    class CountMuchGreaterZero {
 
        @BeforeEach
        void increaseCount() {
            count += Integer.MAX_VALUE / 2;
        }
 
        @Test
        void countIsLarge() {
            assertTrue(count > Integer.MAX_VALUE / 2);
        }
    }
  }
}

生命周期的方法 @BeforeEach 和 @AfterEach 在这里也能工作，按照由外到内的顺序执行。这样就可以增量构建用于内部测试的上下文了。

为了充分利用该设置，重点在于内部类必须拥有访问外部测试类字段的权限。这就要求内部类必须不是静态的。因此静态方法是禁止使用的，所以 @BeforeAll 和 @AfterAll 在这种情况下就无法使用了。

在我们介绍完另一个新特性后，我们将会看到嵌套的测试结果是如何显示的，该特性和 @Nested 可以很好地配合。

命名测试

开发人员经常让测试的名称能够表达测试的前置条件、被测试的单元甚至是预期的行为。在一个方法名中满足这些需求会令它变得非常笨拙。

JUnit 带来了这个问题的一种解决方案。新的注解 @DisplayName 接受任意的字符串，被 JUnit 用来作为类或者方法的显示名。JUnit 团队经常给出以下示例：

复制代码

  
@DisplayName("A stack")
class TestingAStack {
 
   @Test
   @DisplayName("is instantiated with new Stack()")
   void isInstantiatedWithNew() { /*...*/ }
 
   @Nested
   @DisplayName("when new")
   class WhenNew {
 
       @Test
       @DisplayName("is empty")
       void isEmpty() { /*...*/ }
 
       @Test
       @DisplayName("throws EmptyStackException when popped")
       void throwsExceptionWhenPopped() { /*...*/ }
 
       @Test
       @DisplayName("throws EmptyStackException when peeked")
       void throwsExceptionWhenPeeked() { /*...*/ }
 
       @Nested
       @DisplayName("after pushing an element")
       class AfterPushing {
 
           @Test
           @DisplayName("it is no longer empty")
           void isEmpty() { /*...*/ }
 
           @Test
           @DisplayName("returns the element when popped and is empty")
           void returnElementWhenPopped() { /*...*/ }
 
           @Test
           @DisplayName(
                   "returns the element when peeked but remains not empty")
           void returnElementWhenPeeked(){ /*...*/ }
   }
}

组合使用 @Nested 和 @DisplayName 可以创造出易读的输出，为从事行为驱动开发的人带来快乐。

参数注入

在以前，测试方法不允许带参数。那是有道理的，毕竟 JUnit 可能传递什么给它们呢？在版本 5 中，团队回答了这个问题就是“任何你想传的！”。

因此，现在测试方法可以有参数了。对于每一个参数，JUnit 将会搜索一个扩展来提供值。有两个这样的扩展是内置的，能够被用来注入 TestInfo 和 TestReporter，但这两个扩展在日常测试编写中并不常用。

更有趣的是 MockitoExtension，该扩展会注入一个 mock 到所有以 @InjecMock 注解的参数。这显示了虽然扩展 API 仍然在开发中，但是已经能够被善加利用了。

因此，让我们了解一下吧。

可扩展性

JUnit Lanmda 项目有几个核心原则，其中一个就是“扩展点优于特性”。这是个伟大的原则，JUnit5 看上去将会很好的实现该原则。

自定义注解

所有的 JUnit 注解都能够被当作元注解使用。也就是说，它们可以用来标注其他注解。Jupiter 引擎预料到了这种情况，能够接受这些元注解就像它们直接标注在对应的元素上一样。

有了这个，我们很轻松就能创建出被 JUnit Jupiter 完全支持的自定义注解。

复制代码

  
/**
* We define a custom annotation @IntegrationTest that:
* - stands in for '@Test' so that the method gets executed
* - has the tag "integration" so we can filter by that,
*   e.g. when running tests from the command line
*/
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Test
@Tag("integration")
public @interface IntegrationTest { }

我们可以这样使用：

复制代码

  
@IntegrationTest
void runsWithCustomAnnotation() {
   // this is run even though `@IntegrationTest` is not defined by JUnit
}

真棒！一个简单而贴心的特性，将对扩展产生巨大的影响。

扩展点

JUnit 定义了能够用于注入行为的特定扩展点。让我们看看当前已经定义的扩展点：

TestInstancePostProcessor

能够执行条件计算，该结果决定是否执行测试。举个例子，比如只有在指定的操作系统或者外部的资源有效的时候才运行测试。

BeforeAll, BeforeEach, AfterEach, AfterAll

在测试执行前或者执行后立即执行。

ParameterResolver

该扩展点在测试抛出异常结束测试的时候被执行。它可以用来在出错的时候回滚数据库事务或者吞掉预期的异常。

这些扩展点都有一个接口。每个接口都定义了方法，这些方法会在适当的时候被 Jupiter 引擎调用，同时传入相应的上下文到扩展点（比如测试实例，测试方法，参数，当前的注解等）。

为了实际的应用某个扩展，测试类或者方法必须加上注解 @ExtendWieh(OurNewExtension.class)。

让我们看两个例子亲身感受下这个是如何工作的。如果有兴趣了解更多，参看 Rüdiger Herrmann 的文章《如何替换JUnit5 的规则》，并自己进行实验。

条件

@Disabled

我们已经看到使用 @Disable 注解很简单就能把测试禁用了。让我们看看这是怎么实现的。

DisabledCondition 类实现了接口 TestExecutionCondition 和 ContainerExecutionCondition。相应的方法被调用的时候带有上下文，该上下文能够用来检查 @Disabled 注解是否存在。如果存在，方法就会返回一个值表明该测试被禁用。

见代码：

复制代码

  
@Override
public ConditionEvaluationResult evaluate(
       ContainerExtensionContext context) {
   return evaluate(context.getElement());
}
 
@Override
public ConditionEvaluationResult evaluate(
       TestExtensionContext context) {
   return evaluate(context.getElement());
}
 
private ConditionEvaluationResult evaluate(
       Optional<AnnotatedElement> element) {
   Optional<Disabled> disabled =
           findAnnotation(element, Disabled.class);
   if (disabled.isPresent()) {
    String reason = /* … */;
    return ConditionEvaluationResult.disabled(reason);
   }
   return ENABLED;
}

现在我们知道 DisabledCondition 扩展类负责实际实现 @Disabled 想要的行为。那么为什么这里我们不使用 @ExtendWith(DisabledCondition.class) 来禁用测试？

在该注解外，还有一个扩展注册中心，那里包含内置的扩展来减少开销。尽管还有另外一种，稍微有一点点迂回的方式来做这个事情。我们现在就用这个来实现我们自己的条件注解。

@Available

让我们假设有一个集成测试，它依赖于 REST 服务当前是否有效。当远程终结点挂掉的时候需要禁用这些测试。我们创建注解 @Available，接收一个字符串作为值，这样我们就可以按照下面的方式使用：

复制代码

  
@Test
@Available(“https://www.appdynamics.com”)
void testAuthorSearch() {
   // the test
}

接着，我们创建名为 AvailableCondition 的类，该类和上面的很像。该类实现和上面一样的接口（因此我们能够在测试类和独立的方法上使用该注解）并将两个方法调用传递给私有的 evaluate 方法，该方法这里只需要已注解的元素。

如果注解存在，它会取出 URL 里面的值然后做一次测试调用。只有当调用符合要求的时候对应的测试才会被执行。

现在，我们需要做的就是通知 JUnit，让它知道 AvailableCondition 这个类。我们可以在所有的这类测试上加上注解 @ExtendWith(AvailableCondition.class)，当然这样做太没意思了。现在让我们来看一下我提到过的小技巧。还记得元注解以及 JUnit 如何寻找它们么？我们能够在这里使用并给注解 @Available 加上我们的扩展。JUnit 将会发现并且立即应用它：

复制代码

  
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@ExtendWith(AvailableCondition.class)
public @interface Available {
   String value();
}

我喜欢这个。

注入

让我们回到上文提到过的 MockitoExtension ，然后看看它是如何工作的。它实现了 ParameterResolver 接口。该接口包含两个方法定义：

第一个是 supports，用来判断 resolver 是否支持对应的参数。
第二个是 resolve，需要返回将会注入的实例。

我们只注入带有注解的参数，这看上去很合理。因此我们这样实现：

复制代码

  
@Override
public boolean supports({1}
       ParameterContext parameterContext,
       ExtensionContext extensionContext) {
   return parameterContext
               .getParameter()
               .isAnnotationPresent(InjectMock.class);
}

使用 Mockito 创建 Mock 易如反掌：

复制代码

  
@Override
public Object resolve({1}
       ParameterContext parameterContext,
       ExtensionContext extensionContext) {
   Class<?> parameterType = parameterContext().getParameter().getType();
   return Mockito.mock(parameterType);
}

（实际的实现会略微复杂点，因为它允许在生命周期的方法中设置 mock，这意味着它必须跟踪 mock 实例而不是总创建新的实例。但是这是最基本的模式。）

我们能够使用类似的手段，用来注入配置服务或者其他有意义的对象到我们的测试里。

总结

到此，我们关于 JUnit5 的深度了解就要结束了，让我们慢慢地重新回顾一下。

我们已经知道 JUnit4 的扩展机制存在问题，它本身也缺乏模块化，需要完全的重写才能继续向前发展。在 2015 年，一个由经验丰富的开发人员组成的团队收集并整理了这些想法，由他们的老板发起，一大群人投入了几个月就开发出了原型（即 alpha 版），以及最近的里程碑 1 和 2。

JUnit 的架构分化出“JUnit 平台”和“JUnit 工具”两个部分。JUnit Platform就是前者的实现，这是一个用来组织各种不同引擎的启动器。目前，已经有引擎为 JUnit4（JUnit Vintage）和 JUnit5 做了实现。不过在将来，所有测试框架都可以提供它们自己的引擎。每个引擎都可以运行基于它们自己特定 API 的测试。架构的另外一个部分是JUnit Jupiter，也就是“JUnit 工具”。该工具是开发人员用来编写测试的，它由只包含 API 的 JAR 包组成，非常的精简。

JUnit4 用来实现扩展性的手段是运行器和规则，这些将会被扩展点代替。扩展点存在于 JUnit Jupiter 生命周期的各个阶段中，从测试实例的创建到条件执行，以及异常处理。

在巨大改变的新架构和扩展模型之上的是闪亮的新特性层：测试能够被简单的命名和嵌套，并能被注入参数。再上面的层，变化就比较小了。Jupiter 由可见级别为同个包内的类和方法组成，只是稍微重命名了生命周期注解以及增量改进了断言和假说。

一瞥之下甚至看不出这两个版本的区别。

那么接下来会发生什么？我们可以基于我们的代码去查看里程碑 2，去思考那些可能不太容易表达的方面。这些案例是 JUnit 团队特别感兴趣的！

他们按顺序，继续改进项目。最近他们刚完成的特性是动态测试生成，该功能允许运行时创建测试，可以解锁备受期待的lambda 测试功能。计划上是再发布另外一个里程碑，甚至可能在今年年底发布final 版本。

我已经等不及了！

Nicolai Parlog是一位软件开发者兼 Java 传教士。他会经常阅读、思考并撰写有关 Java 的文章，在以写代码为生的同时也享受着写代码的乐趣。他是多个开源项目的长期贡献者，并维护了一个有关软件开发的博客： CodeFX 。你也可以在 Twitter 关注 Nicolai。

查看英文原文： JUnit 5 - An Early Test Drive - Part 2

感谢冬雨对本文的审校。

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	org.junit.jupiter:junit-jupiter-api
	org.junit.jupiter:junit-jupiter-engine
	org.junit.platform:junit-platform-runner


	package com.infoq.junit5;

	import org.junit.platform.runner.JUnitPlatform;
	import org.junit.platform.runner.SelectPackages;
	import org.junit.runner.RunWith;

	@RunWith(JUnitPlatform.class)
	@SelectPackages({ "com.infoq.junit5" })
	public class TestWithJUnit5 { }


	# run all tests
	junit-platform-console -p ${path_to_compiled_test_classes} -a

	# run a specific test
	junit-platform-console
	-p ${path_to_compiled_test_classes}
	org.infoq.junit5.HelloWorldTest


	class NestedTest {

	int count = Integer.MIN_VALUE;

	@BeforeEach
	void setCountToZero() {
	count = 0;
	}

	@Test
	void countIsZero() {
	assertEquals(0, count);
	}

	@Nested
	class CountGreaterZero {

	@BeforeEach
	void increaseCount() {
	count++;
	}

	@Test
	void countIsGreaterZero() {
	assertTrue(count > 0);
	}

	@Nested
	class CountMuchGreaterZero {

	@BeforeEach
	void increaseCount() {
	count += Integer.MAX_VALUE / 2;
	}

	@Test
	void countIsLarge() {
	assertTrue(count > Integer.MAX_VALUE / 2);
	}
	}
	}
	}


	@DisplayName("A stack")
	class TestingAStack {

	@Test
	@DisplayName("is instantiated with new Stack()")
	void isInstantiatedWithNew() { /.../ }

	@Nested
	@DisplayName("when new")
	class WhenNew {

	@Test
	@DisplayName("is empty")
	void isEmpty() { /.../ }

	@Test
	@DisplayName("throws EmptyStackException when popped")
	void throwsExceptionWhenPopped() { /.../ }

	@Test
	@DisplayName("throws EmptyStackException when peeked")
	void throwsExceptionWhenPeeked() { /.../ }

	@Nested
	@DisplayName("after pushing an element")
	class AfterPushing {

	@Test
	@DisplayName("it is no longer empty")
	void isEmpty() { /.../ }

	@Test
	@DisplayName("returns the element when popped and is empty")
	void returnElementWhenPopped() { /.../ }

	@Test
	@DisplayName(
	"returns the element when peeked but remains not empty")
	void returnElementWhenPeeked(){ /.../ }
	}
	}


	/**
	* We define a custom annotation @IntegrationTest that:
	* - stands in for '@Test' so that the method gets executed
	* - has the tag "integration" so we can filter by that,
	* e.g. when running tests from the command line
	*/
	@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
	@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
	@Test
	@Tag("integration")
	public @interface IntegrationTest { }


	@IntegrationTest
	void runsWithCustomAnnotation() {
	// this is run even though `@IntegrationTest` is not defined by JUnit
	}


	@Override
	public ConditionEvaluationResult evaluate(
	ContainerExtensionContext context) {
	return evaluate(context.getElement());
	}

	@Override
	public ConditionEvaluationResult evaluate(
	TestExtensionContext context) {
	return evaluate(context.getElement());
	}

	private ConditionEvaluationResult evaluate(
	Optional<AnnotatedElement> element) {
	Optional<Disabled> disabled =
	findAnnotation(element, Disabled.class);
	if (disabled.isPresent()) {
	String reason = /* … */;
	return ConditionEvaluationResult.disabled(reason);
	}
	return ENABLED;
	}


	@Test
	@Available(“https://www.appdynamics.com”)
	void testAuthorSearch() {
	// the test
	}


	@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
	@ExtendWith(AvailableCondition.class)
	public @interface Available {
	String value();
	}


	@Override
	public boolean supports({1}
	ParameterContext parameterContext,
	ExtensionContext extensionContext) {
	return parameterContext
	.getParameter()
	.isAnnotationPresent(InjectMock.class);
	}


	@Override
	public Object resolve({1}
	ParameterContext parameterContext,
	ExtensionContext extensionContext) {
	Class<?> parameterType = parameterContext().getParameter().getType();
	return Mockito.mock(parameterType);
	}

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JUnit 5 – 早期试用体验 – 第 2 篇

主要结论

运行测试

作为 JUnit4 的一部分

使用 JUnit5

集成开发环境

构建工具支持

命令行必胜！

闪亮的新特性

嵌套测试

命名测试

参数注入

可扩展性

自定义注解

扩展点

条件

@Disabled

@Available

注入

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