JUnit5学习之一：基本操作

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关于《JUnit5学习》系列

《JUnit5学习》系列旨在通过实战提升SpringBoot环境下的单元测试技能，一共八篇文章，链接如下：

1. 基本操作
2. Assumptions类
3. Assertions类
4. 按条件执行
5. 标签(Tag)和自定义注解
6. 参数化测试(Parameterized Tests)基础
7. 参数化测试(Parameterized Tests)进阶
8. 综合进阶（终篇）

本篇概览

本文是《JUnit5学习》系列的第一篇，通过实战学习在SpringBoot框架下JUnit5的基本功能，全篇章节如下：

1. JUnit5简介
2. SpringBoot对JUnit5的依赖
3. 常用注解简介
4. 5版本已废弃的注解介绍
5. 进入实战环节，先介绍版本和环境信息
6. 创建《JUnit5学习》系列源码的父工程
7. 创建子工程，编码体验常用注解

关于JUnit5

1. JUnit是常用的java单元测试框架，5是当前最新版本，其整体架构如下(图片来自网络)：

2. 从上图可见，整个JUnit5可以划分成三层：顶层框架(Framework)、中间的引擎（Engine），底层的平台（Platform）；

3. 官方定义JUnit5由三部分组成：Platform、Jupiter、Vintage，功能如下；

4. Platform：位于架构的最底层，是JVM上执行单元测试的基础平台，还对接了各种IDE（例如IDEA、eclipse），并且还与引擎层对接，定义了引擎层对接的API；

5. Jupiter：位于引擎层，支持5版本的编程模型、扩展模型；

6. Vintage：位于引擎层，用于执行低版本的测试用例；

• 可见整个Junit Platform是开放的，通过引擎API各种测试框架都可以接入；

SpringBoot对JUnit5的依赖

1. 这里使用SpringBoot版本为2.3.4.RELEASE，在项目的pom.xml中依赖JUnit5的方法如下：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

1. 如下图红框，可见JUnit5的jar都被spring-boot-starter-test间接依赖进来了：

曾经的RunWith注解

1. 在使用JUnit4的时候，咱们经常这么写单元测试类：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class XXXTest {

1. 对于上面的RunWith注解，JUnit5官方文档的说法如下图红框所示，已经被ExtendWith取代：

3. 咱们再来看看SpringBootTest注解，如下图，可见已经包含了ExtendWith：

4. 综上所述，SpringBoot+JUnit5时，RunWith注解已经不需要了，正常情况下仅SpringBootTest注解即可，如果对扩展性有更多需求，可以添加ExtendWith注解，如下图：

常用的JUnit5注解(SpringBoot环境)

注意，接下来提到的测试方法，是指当前class中所有被@Test、@RepeatedTest、@ParameterizedTest、@TestFactory修饰的方法；

1. ExtendWith：这是用来取代旧版本中的RunWith注解，不过在SpringBoot环境如果没有特别要求无需额外配置，因为SpringBootTest中已经有了；
2. Test：被该注解修饰的就是测试方法；
3. BeforeAll：被该注解修饰的必须是静态方法，会在所有测试方法之前执行，会被子类继承，取代低版本的BeforeClass；
4. AfterAll：被该注解修饰的必须是静态方法，会在所有测试方法执行之后才被执行，会被子类继承，取代低版本的AfterClass；
5. BeforeEach：被该注解修饰的方法会在每个测试方法执行前被执行一次，会被子类继承，取代低版本的Before；
6. AfterEach：被该注解修饰的方法会在每个测试方法执行后被执行一次，会被子类继承，取代低版本的Before；
7. DisplayName：测试方法的展现名称，在测试框架中展示，支持emoji；
8. Timeout：超时时长，被修饰的方法如果超时则会导致测试不通过；
9. Disabled：不执行的测试方法；

5版本已废弃的注解

以下的注解都是在5之前的版本使用的，现在已经被废弃：

被废弃的注解	新的继任者
Before	BeforeEach
After	AfterEach
BeforeClass	BeforeAll
AfterClass	AfterAll
Category	Tag
RunWith	ExtendWith
Rule	ExtendWith
ClassRule	RegisterExtension

版本和环境信息

整个系列的编码和执行在以下环境进行，供您参考：

1. 硬件配置：处理器i5-8400，内存32G，硬盘128G SSD + 500G HDD
2. 操作系统：Windows10家庭中文版
3. IDEA：2020.2.2 (Ultimate Edition)
4. JDK：1.8.0_181
5. SpringBoot：2.3.4.RELEASE
6. JUnit Jupiter：5.6.2
   
   接下来开始实战，咱们先建好SpringBoot项目；

关于lombok

为了简化代码，项目中使用了lombok，请您在IDEA中安装lombok插件；

源码下载

1. 如果您不想编码，可以在GitHub下载所有源码，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

名称	链接	备注
项目主页	https://github.com/zq2599/blog_demos	该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)	https://github.com/zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)	git@github.com:zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，ssh协议

1. 这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在junitpractice文件夹下，如下图红框所示：

1. junitpractice是父子结构的工程，本篇的代码在junit5experience子工程中，如下图：

创建Maven父工程

1. 为了便于管理整个系列的源码，在此建立名为junitpractice的maven工程，后续所有实战的源码都作为junitpractice的子工程；
2. junitpractice的pom.xml如下，可见是以SpringBoot的2.3.4.RELEASE版本作为其父工程：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>
    <modules>
        <module>simplebean</module>
        <!--
        <module>testenvironment</module>
        -->
    </modules>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.3.4.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
    <artifactId>junitpractice</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>pom</packaging>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>1.16.16</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
</project>

本篇的源码工程

接下来咱们准备一个简单的SpringBoot工程用于做单元测试，该工程有service和controller层，包含一些简单的接口和类；

1. 创建名为junit5experience的子工程，pom.xml如下，注意单元测试要依赖spring-boot-starter-test：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
        <artifactId>junitpractice</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>
    </parent>
    <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
    <artifactId>junit5experience</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>junit5experience</name>
    <description>Demo project for simplebean in Spring Boot junit5</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

1. 写一些最简单的业务代码，首先是service层的接口HelloService.java：

package com.bolingcavalry.junit5experience.service;

public interface HelloService {
    String hello(String name);
    int increase(int value);
    /**
     * 该方法会等待1秒后返回true，这是在模拟一个耗时的远程调用
     * @return
     */
    boolean remoteRequest();
}

1. 上述接口对应的实现类如下，hello和increase方法分别返回String型和int型，remoteRequest故意sleep了1秒钟，用来测试Timeout注解的效果：

package com.bolingcavalry.junit5experience.service.impl;

import com.bolingcavalry.junit5experience.service.HelloService;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service()
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    @Override
    public String hello(String name) {
        return "Hello " + name;
    }

    @Override
    public int increase(int value) {
        return value + 1;
    }

    @Override
    public boolean remoteRequest() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException interruptedException) {
            interruptedException.printStackTrace();
        }

        return true;
    }
}

1. 添加一个简单的controller：

package com.bolingcavalry.junit5experience.controller;

import com.bolingcavalry.junit5experience.service.HelloService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {

    @Autowired
    private HelloService helloService;

    @RequestMapping(value = "/{name}", method = RequestMethod.GET)
    public String hello(@PathVariable String name){
        return helloService.hello(name);
    }
}

1. 启动类：

package com.bolingcavalry.junit5experience;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class Junit5ExperienceApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Junit5ExperienceApplication.class, args);
    }
}

• 以上就是一个典型的web工程，接下来一起为该工程编写单元测试用例；

编写测试代码

1. 在下图红框位置新增单元测试类：

2. 测试类的内容如下，涵盖了刚才提到的常用注解，请注意每个方法的注释说明：

package com.bolingcavalry.junit5experience.service.impl;

import com.bolingcavalry.junit5experience.service.HelloService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;

@SpringBootTest
@Slf4j
class HelloServiceImplTest {

    private static final String NAME = "Tom";

    @Autowired
    HelloService helloService;

    /**
     * 在所有测试方法执行前被执行
     */
    @BeforeAll
    static void beforeAll() {
        log.info("execute beforeAll");
    }

    /**
     * 在所有测试方法执行后被执行
     */
    @AfterAll
    static void afterAll() {
        log.info("execute afterAll");
    }

    /**
     * 每个测试方法执行前都会执行一次
     */
    @BeforeEach
    void beforeEach() {
        log.info("execute beforeEach");
    }

    /**
     * 每个测试方法执行后都会执行一次
     */
    @AfterEach
    void afterEach() {
        log.info("execute afterEach");
    }

    @Test
    @DisplayName("测试service层的hello方法")
    void hello() {
        log.info("execute hello");
        assertThat(helloService.hello(NAME)).isEqualTo("Hello " + NAME);
    }

    /**
     * DisplayName中带有emoji，在测试框架中能够展示
     */
    @Test
    @DisplayName("测试service层的increase方法\uD83D\uDE31")
    void increase() {
        log.info("execute increase");
        assertThat(helloService.increase(1)).isEqualByComparingTo(2);
    }

    /**
     * 不会被执行的测试方法
     */
    @Test
    @Disabled
    void neverExecute() {
        log.info("execute neverExecute");
    }

    /**
     * 调用一个耗时1秒的方法，用Timeout设置超时时间是500毫秒，
     * 因此该用例会测试失败
     */
    @Test
    @Timeout(unit = TimeUnit.MILLISECONDS, value = 500)
    @Disabled
    void remoteRequest() {
        assertThat(helloService.remoteRequest()).isEqualTo(true);
    }
}

1. 接下来执行测试用例试试，点击下图红框中的按钮：

4. 如下图，在弹出的菜单中，点击红框位置：

1. 执行结果如下，可见Displayname注解的值作为测试结果的方法名展示，超时的方法会被判定为测试不通过，Disable注解修饰的方法则被标记为跳过不执行：

1. 在父工程junitpractice的pom.xml文件所在目录，执行mvn test命令，可以看到maven执行单元测试的效果：

• 至此，咱们对SpringBoot环境下的JUnit5有了最基本的了解，接下来的章节会展开更多知识点和细节，对单元测试做更深入的学习。

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