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追求代码质量: JUnit 4 与 TestNG 的对比

程序员文章站 2022-04-16 12:44:07
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经过长时间积极的开发之后,JUnit 4.0 于今年年初发布了。JUnit 框架的某些最有趣的更改 —— 特别是对于本专栏的读者来说 —— 正是通过巧妙地使用注释实现的。除外观和风格方面的显著改进外,新框架的特性使测试用例的编制从结构规则中解放出来。使原来僵化的 fixture 模型更为灵活,有利于采取可配置程度更高的方法。因此,JUnit 框架不再强求把每一项测试工作定义为一个名称以 test 开始的方法,并且现在可以只运行一次 fixture,而不是每次测试都需要运行一次。

虽然这些改变令人欣慰,但 JUnit 4 并不是第一个提供基于注释的灵活模型的 Java™ 测试框架。在修改 JUnit 之前很久,TestNG 就已建立为一个基于注释的框架。

事实上,是 TestNG 在 Java 编程中率先 实现了利用注释进行测试,这使它成为 JUnit 的有力竞争对手。然而,自从 JUnit 4 发布后,很多开发者质疑:二者之间还有什么差别吗?在本月的专栏中,我将讨论 TestNG 不同于 JUnit 4 的一些特性,并提议采用一些方法,使得这两个框架能继续互相补充,而不是互相竞争。

您知道吗?

在 Ant 中运行 JUnit 4 测试比预计的要难得多。事实上,一些团队已发现,惟一的解决方法是升级到 Ant 1.7。

表面上的相似

JUnit 4 和 TestNG 有一些共同的重要特性。这两个框架都让测试工作简单得令人吃惊(和愉快),给测试工作带来了便利。二者也都拥有活跃的社区,为主动开发提供支持,同时生成丰富的文档。

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两个框架的不同在于核心设计。JUnit 一直 是一个单元测试框架,也就是说,其构建目的是促进单个对象的测试,它确实能够极其有效地完成此类任务。而 TestNG 则是用来解决更高 级别的测试问题,因此,它具有 JUnit 中所没有的一些特性。

一个简单的测试用例

初看起来,JUnit 4 和 TestNG 中实现的测试非常相似。为了更好地理解我的意思,请看一下清单 1 中的代码。这是一个 JUnit 4 测试,它有一个 macro-fixture(即仅在所有测试运行前调用一次的 fixture),这个 macro-fixture 由 @BeforeClass 属性表示:


清单 1. 一个简单的 JUnit 4 测试用例

package test.com.acme.dona.dep;

import static org.junit.Assert.assertEquals;
import static org.junit.Assert.assertNotNull;
import org.junit.BeforeClass;
import org.junit.Test;

public class DependencyFinderTest {
 private static DependencyFinder finder;

 @BeforeClass
 public static void init() throws Exception {
  finder = new DependencyFinder();
 }

 @Test
 public void verifyDependencies() 
  throws Exception {
   String targetClss = 
     "test.com.acme.dona.dep.DependencyFind";

   Filter[] filtr = new Filter[] { 
      new RegexPackageFilter("java|junit|org")};

   Dependency[] deps = 
      finder.findDependencies(targetClss, filtr);

   assertNotNull("deps was null", deps);
   assertEquals("should be 5 large", 5, deps.length);	
 }
}


JUnit 用户会立即注意到:这个类中没有了以前版本的 JUnit 中所要求的一些语法成分。这个类没有 setUp() 方法,也不对TestCase 类进行扩展,甚至也没有哪个方法的名称以 test 开始。这个类还利用了 Java 5 的一些特性,例如静态导入,很明显地,它还使用了注释。

更多的灵活性

在清单 2 中,您可以看到同一个 测试项目。不过这次是用 TestNG 实现的。这里的代码跟清单 1 中的测试代码有个微妙的差别。发现了吗?


清单 2. 一个 TestNG 测试用例

package test.com.acme.dona.dep;

import static org.testng.Assert.assertEquals;
import static org.testng.Assert.assertNotNull;
import org.testng.annotations.BeforeClass;
import org.testng.annotations.Configuration;
import org.testng.annotations.Test;

public class DependencyFinderTest {
 private DependencyFinder finder;

 @BeforeClass
 private void init(){
  this.finder = new DependencyFinder();
 }

 @Test
 public void verifyDependencies() 
  throws Exception {
   String targetClss = 
     "test.com.acme.dona.dep.DependencyFind";

   Filter[] filtr = new Filter[] { 
      new RegexPackageFilter("java|junit|org")};

   Dependency[] deps = 
      finder.findDependencies(targetClss, filtr);
   
   assertNotNull(deps, "deps was null" );
   assertEquals(5, deps.length, "should be 5 large");		
 }
}


显然,这两个清单很相似。不过,如果仔细看,您会发现 TestNG 的编码规则比 JUnit 4 更灵活。清单 1 里,在 JUnit 中我必须把 @BeforeClass 修饰的方法声明为 static,这又要求我把 fixture,即 finder 声明为 static。我还必须把 init() 声明为public。看看清单 2,您就会发现不同。这里不再需要那些规则了。我的 init() 方法既不是 static,也不是 public

从最初起,TestNG 的灵活性就是其主要优势之一,但这并非它惟一的卖点。TestNG 还提供了 JUnit 4 所不具备的其他一些特性。

依赖性测试

JUnit 框架想达到的一个目标就是测试隔离。它的缺点是:人们很难确定测试用例执行的顺序,而这对于任何类型的依赖性测试都非常重要。开发者们使用了多种技术来解决这个问题,例如,按字母顺序指定测试用例,或是更多地依靠 fixture 来适当地解决问题。

如果测试成功,这些解决方法都没什么问题。但是,如果测试不成功,就会产生一个很麻烦的后果:所有 后续的依赖测试也会失败。在某些情况下,这会使大型测试套件报告出许多不必要的错误。例如,假设有一个测试套件测试一个需要登录的 Web 应用程序。您可以创建一个有依赖关系的方法,通过登录到这个应用程序来创建整个测试套件,从而避免 JUnit 的隔离机制。这种解决方法不错,但是如果登录失败,即使登录该应用程序后的其他功能都正常工作,整个测试套件依然会全部失败!

跳过,而不是标为失败

与 JUnit 不同,TestNG 利用 Test 注释的 dependsOnMethods 属性来应对测试的依赖性问题。有了这个便利的特性,就可以轻松指定依赖方法。例如,前面所说的登录将在某个方法之前 运行。此外,如果依赖方法失败,它将被跳过,而不是标记为失败。


清单 3. 使用 TestNG 进行依赖性测试

import net.sourceforge.jwebunit.WebTester;

public class AccountHistoryTest  {
 private WebTester tester;

 @BeforeClass
 protected void init() throws Exception {
  this.tester = new WebTester();
  this.tester.getTestContext().
   setBaseUrl("http://div.acme.com:8185/ceg/");
 }

 @Test
 public void verifyLogIn() {
  this.tester.beginAt("/");		
  this.tester.setFormElement("username", "admin");
  this.tester.setFormElement("password", "admin");
  this.tester.submit();		
  this.tester.assertTextPresent("Logged in as admin");
 }

 @Test (dependsOnMethods = {"verifyLogIn"})
 public void verifyAccountInfo() {
  this.tester.clickLinkWithText("History", 0);		
  this.tester.assertTextPresent("GTG Data Feed");
 }
}


在清单 3 中定义了两个测试:一个验证登录,另一个验证账户信息。请注意,通过使用 Test 注释的 dependsOnMethods = {"verifyLogIn"} 子句,verifyAccountInfo 测试指定了它依赖 verifyLogIn() 方法。

通过 TestNG 的 Eclipse 插件(例如)运行该测试时,如果 verifyLogIn 测试失败,TestNG 将直接跳过 verifyAccountInfo测试,请参见图 1:


图 1. 在 TestNG 中跳过的测试
追求代码质量: JUnit 4 与 TestNG 的对比
            
    
    博客分类: 05_程序测试 JUNITtestNG  

对于大型测试套件,TestNG 这种不标记为失败,而只是跳过的处理方法可以减轻很多压力。您的团队可以集中精力查找为什么百分之五十的测试套件被跳过,而不是去找百分之五十的测试套件失败的原因!更有利的是,TestNG 采取了只重新运行失败测试的机制,这使它的依赖性测试设置更为完善。

失败和重运行

在大型测试套件中,这种重新运行失败测试的能力显得尤为方便。这是 TestNG 独有的一个特性。在 JUnit 4 中,如果测试套件包括 1000 项测试,其中 3 项失败,很可能就会迫使您重新运行整个测试套件(修改错误以后)。不用说,这样的工作可能会耗费几个小时。

一旦 TestNG 中出现失败,它就会创建一个 XML 配置文件,对失败的测试加以说明。如果利用这个文件执行 TestNG 运行程序,TestNG 就 运行失败的测试。所以,在前面的例子里,您只需重新运行那三个失败的测试,而不是整个测试套件。

实际上,您可以通过清单 2 中的 Web 测试的例子自己看到这点。verifyLogIn() 方法失败时,TestNG 自动创建一个 testng-failed.xml 文件。该文件将成为如清单 4 所示的替代性测试套件:


清单 4. 失败测试的 XML 文件

<!DOCTYPE suite SYSTEM "http://testng.org/testng-1.0.dtd">
<suite thread-count="5" verbose="1" name="Failed suite [HistoryTesting]" 
       parallel="false" annotations="JDK5">
 <test name="test.com.acme.ceg.AccountHistoryTest(failed)" junit="false">
  <classes>
   <class name="test.com.acme.ceg.AccountHistoryTest">
    <methods>
     <include name="verifyLogIn"/>
    </methods>
   </class>
  </classes>
 </test>
</suite>


运行小的测试套件时,这个特性似乎没什么大不了。但是如果您的测试套件规模较大,您很快就会体会到它的好处。

参数化测试

TestNG 中另一个有趣的特性是参数化测试。在 JUnit 中,如果您想改变某个受测方法的参数组,就只能给每个 不同的参数组编写一个测试用例。多数情况下,这不会带来太多麻烦。然而,我们有时会碰到一些情况,对其中的业务逻辑,需要运行的测试数目变化范围很大。

在这样的情况下,使用 JUnit 的测试人员往往会转而使用 FIT 这样的框架,因为这样就可以用表格数据驱动测试。但是 TestNG 提供了开箱即用的类似特性。通过在 TestNG 的 XML 配置文件中放入参数化数据,就可以对不同的数据集重用同一个测试用例,甚至有可能会得到不同的结果。这种技术完美地避免了只能 假定一切正常的测试,或是没有对边界进行有效验证的情况。

在清单 5 中,我用 Java 1.4 定义了一个 TestNG 测试,该测试可接收两个参数:classname 和 size。这两个参数可以验证某个类的层次结构(也就是说,如果传入 java.util.Vector,则 HierarchyBuilder 所构建的 Hierarchy 的值将为 2 )。


清单 5. 一个 TestNG 参数化测试

package test.com.acme.da;

import com.acme.da.hierarchy.Hierarchy;
import com.acme.da.hierarchy.HierarchyBuilder;

public class HierarchyTest {
 /**
  * @testng.test
  * @testng.parameters value="class_name, size"
  */
 public void assertValues(String classname, int size) throws Exception{
  Hierarchy hier = HierarchyBuilder.buildHierarchy(classname);
  assert hier.getHierarchyClassNames().length == size: "didn't equal!";
 }
}


清单 5 列出了一个泛型测试,它可以采用不同的数据反复重用。请花点时间思考一下这个问题。如果有 10 个不同的参数组合需要在 JUnit 中测试,您只能写 10 个测试用例。每个测试用例完成的任务基本是相同的,只是受测方法的参数有所改变。但是,如果使用参数化测试,就可以只定义一个 测试用例,然后,(举例来说)把所需的参数模式加到 TestNG 的测试套件文件中。清单 6 中展示了这中方法:


清单 6. 一个 TestNG 参数化测试套件文件

<!DOCTYPE suite SYSTEM "http://beust.com/testng/testng-1.0.dtd">
<suite name="Deckt-10">
 <test name="Deckt-10-test">

  <parameter name="class_name" value="java.util.Vector"/>
  <parameter name="size" value="2"/> 	

  <classes>  		
   <class name="test.com.acme.da.HierarchyTest"/>
  </classes>
 </test>  
</suite>


清单 6 中的 TestNG 测试套件文件只对该测试定义了一个参数组(class_name 为 java.util.Vector,且 size 等于 2),但却具有无限的可能。这样做的一个额外的好处是:将测试数据移动到 XML 文件的无代码工件就意味着非程序员也可以指定数据。

高级参数化测试

尽管从一个 XML 文件中抽取数据会很方便,但偶尔会有些测试需要有复杂类型,这些类型无法用 String 或原语值来表示。TestNG 可以通过它的 @DataProvider 注释处理这样的情况。@DataProvider 注释可以方便地把复杂参数类型映射到某个测试方法。例如,清单 7 中的 verifyHierarchy 测试中,我采用了重载的 buildHierarchy 方法,它可接收一个 Class 类型的数据, 它断言(asserting)Hierarchy 的 getHierarchyClassNames() 方法应该返回一个适当的字符串数组:


清单 7. TestNG 中的 DataProvider 用法

package test.com.acme.da.ng;

import java.util.Vector;

import static org.testng.Assert.assertEquals;
import org.testng.annotations.DataProvider;
import org.testng.annotations.Test;

import com.acme.da.hierarchy.Hierarchy;
import com.acme.da.hierarchy.HierarchyBuilder;

public class HierarchyTest {

 @DataProvider(name = "class-hierarchies")
 public Object[][] dataValues(){
  return new Object[][]{
   {Vector.class, new String[] {"java.util.AbstractList", 
     "java.util.AbstractCollection"}},
   {String.class, new String[] {}}
  };
 }

 @Test(dataProvider = "class-hierarchies")
 public void verifyHierarchy(Class clzz, String[] names) 
  throws Exception{
    Hierarchy hier = HierarchyBuilder.buildHierarchy(clzz);
    assertEquals(hier.getHierarchyClassNames(), names, 
	  "values were not equal");		
 }
}


dataValues() 方法通过一个多维数组提供与 verifyHierarchy 测试方法的参数值匹配的数据值。TestNG 遍历这些数据值,并根据数据值调用了两次 verifyHierarchy。在第一次调用时,Class 参数被设置为 Vector.class ,而 String 数组参数容纳 “java.util.AbstractList ” 和 “ java.util.AbstractCollection ” 这两个 String 类型的数据。这样挺方便吧?

为什么只选择其一?

我已经探讨了对我而言,TestNG 的一些独有优势,但是它还有其他几个特性是 JUnit 所不具备的。例如 TestNG 中使用了测试分组,它可以根据诸如运行时间这样的特征来对测试分类。也可在 Java 1.4 中通过 javadoc 风格的注释来使用它,如 清单 5所示。

正如我在本文开头所说,JUnit 4 和 TestNG 在表面上是相似的。然而,设计 JUnit 的目的是为了分析代码单元,而 TestNG 的预期用途则针对高级测试。对于大型测试套件,我们不希望在某一项测试失败时就得重新运行数千项测试,TestNG 的灵活性在这里尤为有用。这两个框架都有自己的优势,您可以随意同时使用它们。

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