实验五单元测试

一、实验目的

1）掌握单元测试的方法

2) 学习XUnit测试原理及框架；

3）掌握使用测试框架进行单元测试的方法和过程。

二、实验内容与要求

1、了解单元测试的原理与框架

1.1 单元测试原理

单元测试（unit testing），是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。对于单元测试中单元的含义，一般来说，要根据实际情况去判定其具体含义，如C语言中单元指一个函数，Java里单元指一个类，图形化的软件中可以指一个窗口或一个菜单等。总的来说，单元就是人为规定的最小的被测功能模块。单元测试是在软件开发过程中要进行的最低级别的测试活动，软件的独立单元将在与程序的其他部分相隔离的情况下进行测试。单元测试是由程序员自己来完成，最终受益的也是程序员自己。可以这么说，程序员有责任编写功能代码，同时也就有责任为自己的代码编写单元测试。执行单元测试，就是为了证明这段代码的行为和我们期望的一致。

单元测试的内容包括

模块接口测试、局部数据结构测试、路径测试、错误处理测试、边界测试

1.2 测试框架

xUnit是各种代码驱动测试框架的统称,这些框架可以测试软件的不同内容(单元),比如函数和类。xUnit框架的主要优点是,它提供了一个自动化测试的解决方案。可以避免多次编写重复的测试代码。

底层是xUnit的framwork，xUnit的类库，提供了对外的功能方法、工具类、api等

TestCase(具体的测试用例)去使用framwork

TestCase执行后会有TestResult

使用TestSuite控制TestCase的组合

TestRunner执行器，负责执行case

TestListener过程监听，监听case成功失败以及数据结果，输出到结果报告

1.3 面向特定语言的，基于xUnit框架的自动化测试框架

Junit ：主要测试用Java语言编写的代码

CPPunit：主要测试用C++语言编写的代码

unittest ， PyUnit：主要测试用python语言编写的代码

MiniUnit: 主要用于测试C语言编写的代

JUnit是一个开发源代码的Java测试框架，用于编写和运行可重复的测试。他是用于单元测试框架体系xUnit的一个实例（用于java语言）

Eclipse 集成了 JUnit，可以非常方便地编写 Test Case。Eclipse 自带了一个 JUnit 插件，不用安装就可以在项目中测试相关的类，并且可以调试测试用例和被测类。下面以实例说明，如何建立一个基于 JUnit4 的测试项目，对一个类当中的多个方法进行单元测试。

因为此次我们小组的测试代码设计是 java ，所以我们采用Eclipse自带的 JUnit 进行案例的测试。

2、结对编程的小组采用测试框架对自己“结对编程”实验的程序模块（类）进行单元测试

1）源码

  1 package sizeyusuan;
  2 
  3 import java.util.*;
  4 import java.io.BufferedReader;
  5 import java.io.BufferedWriter;
  6 import java.io.File;
  7 import java.io.FileOutputStream;
  8 import java.io.FileReader;
  9 import java.io.FileWriter;
 10 import java.io.IOException;
 11 import java.io.OutputStreamWriter;
 12 import java.io.PrintWriter;
 13 import java.io.RandomAccessFile; 
 14 public class xiaoxuesheng {
 15     private static Random random = new Random();
 16     public static int range;
 17     public static String reductionofFraction(int a, int b) {// 分数约分，用于计算结果
 18         int y = 1;
 19         for (int i = a; i >= 1; i--) {
 20             if (a % i == 0 && b % i == 0) {
 21                 y = i;
 22                 break;
 23             }
 24         }
 25         int z = a / y;// 分子
 26         int m = b / y;// 分母
 27         if (z == 0) {
 28             return "0";
 29         }
 30         if(m==1) return z+"";
 31         else  return biaodashi(z,m);
 32         
 33     }
 34     public static String biaodashi(int a,int b) {//判断假分数，并化假分数为带分数
 35         if(a>=b) {
 36             int c;
 37             c=a/b;
 38             int d;
 39             d=a%b; 
 40             {if(d==0) {return c+"";}
 41             return c+"'"+d+"/"+b;}
 42         }return a+"/"+b;
 43     }
 44     
 45 public static void main(String[] args){
 46      Scanner sc= new Scanner(System.in);
 47      System.out.println("请输入产生几以内的数字：");
 48      range=sc.nextInt();
 49      System.out.println("请输入产生多少个运算表达式：");
 50      int num=sc.nextInt();
 51      int rightcount[]=new int[num+2];
 52      int wrongcount[]=new int[num+2];
 53      int right1=0;
 54     int wrong1=0;
 55     String[] results=new String[num];int i;
 56      for( i=0;i<num;i++){ 
 57      
 58         String expArr[]=new String[2];//定义生成的题目
 59         int a= (int) (random.nextInt(range));//分子
 60         int b= (int) (random.nextInt(range));//分母
 61         int c= (int) (random.nextInt(range));//另一个分子
 62         int d= (int) (random.nextInt(range));//另一个分母
 63         int fuhao;//运算符
 64         fuhao= (int) (random.nextInt(4));
 65         if(b!=0&&d!=0) {//分母均不为0时生成带有分数的计算题，同时计算结果
 66         if(fuhao==0) {
 67             int fenzi=a*d+b*c;
 68             int fenmu=b*d;
 69             expArr[0]=biaodashi(a,b)+'+'+biaodashi(c,d)+'=';
 70             System.out.println(expArr[0]);
 71             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
 72         
 73         }
 74         if(fuhao==1&&a*d-b*c>=0) {
 75             int fenzi=a*d-b*c;
 76             int fenmu=b*d;
 77             expArr[0]=biaodashi(a,b)+'-'+biaodashi(c,d)+'=';
 78             System.out.println(expArr[0]);
 79             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
 80             
 81         }
 82         if(fuhao==1&&a*d-b*c<0) {
 83             int fenzi=b*c-a*d;
 84             int fenmu=b*d;
 85             expArr[0]=biaodashi(a,b)+'-'+biaodashi(c,d)+'=';
 86             System.out.println(expArr[0]);
 87             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
 88             
 89         }
 90         if(fuhao==2) {
 91             int fenzi=a*c;
 92             int fenmu=b*d;
 93             expArr[0]=biaodashi(a,b)+'×'+biaodashi(c,d)+'=';
 94             System.out.println(expArr[0]);
 95             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
 96             
 97         }
 98         if(fuhao==3&&c!=0) {
 99             int fenzi=a*d;
100             int fenmu=b*c;
101             expArr[0]=biaodashi(a,b)+'÷'+biaodashi(c,d)+'=';
102             System.out.println(expArr[0]);
103             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
104             
105         }
106         if(fuhao==3&&c==0) {
107             break;
108             /*c=1;
109             int fenzi=a*d;
110             int fenmu=b*c;
111             expArr[0]=biaodashi(a,b)+'÷'+biaodashi(c,d)+'=';
112             System.out.println(expArr[0]);
113             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);*/
114             
115         }
116         
117         }
118         else {//分母至少一个为0时生成只含有整式的运算式，同时计算结果
119             b=1; d=1;
120             if(fuhao==0) {
121             int fenzi=a*d+b*c;
122             int fenmu=b*d;
123             expArr[0]=a+"+"+c+"=";
124             System.out.println(expArr[0]);
125             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
126             
127         }
128         if(fuhao==1&&a*d-b*c>=0) {
129             int fenzi=a*d-b*c;
130             int fenmu=b*d;
131             expArr[0]=a+"-"+c+"=";
132             System.out.println(expArr[0]);
133             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
134             
135         }
136         if(fuhao==1&&a*d-b*c<0) {
137             int fenzi=b*c-a*d;
138             int fenmu=b*d;
139             expArr[0]=c+"-"+a+"=";
140             System.out.println(expArr[0]);
141             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
142             
143         }
144         if(fuhao==2) {
145             int fenzi=a*c;
146             int fenmu=b*d;
147             expArr[0]=c+"×"+a+"=";
148             System.out.println(expArr[0]);
149             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
150             
151         }
152         if(fuhao==3&&c!=0) {
153             int fenzi=a*d;
154             int fenmu=b*c;
155             expArr[0]=a+"÷"+c+"=";
156             System.out.println(expArr[0]);
157             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);
158             
159         }
160         if(fuhao==3&&c==0) {
161             break;
162             /*c=1;
163             int fenzi=a*d;
164             int fenmu=b*c;
165             expArr[0]=a+"÷"+c+"=";
166             System.out.println(expArr[0]);
167             results[i]=reductionofFraction(fenzi, fenmu);*/
168             
169         }
170         
171         }   
172      FileWriter fw = null;
173     try {
174    
175         File f=new File("Exersies.txt");//题目写入
176         fw = new FileWriter(f, true);
177     } catch (IOException e) {
178         e.printStackTrace();
179     }if(expArr[0]!=null) {
180     PrintWriter pw = new PrintWriter(fw);
181     pw.println(i+1+"."+expArr[0]);
182     pw.flush();
183     try {
184         fw.flush();
185         pw.close();
186         fw.close();
187     } catch (IOException e) {
188         e.printStackTrace();
189     }}FileWriter fn = null;
190     try {
191         
192             File f=new File("Answer.txt");//答案写入
193             fn = new FileWriter(f, true);
194         } catch (IOException e) {
195             e.printStackTrace();
196         }if(expArr[0]!=null) {
197         PrintWriter pn = new PrintWriter(fn);
198         pn.println(i+1+"."+results[i]);
199         pn.flush();
200         try {
201             fn.flush();
202             pn.close();
203             fn.close();
204         } catch (IOException e) {
205             e.printStackTrace();
206         }}
207     }
208      System.out.println("输入ok提交！");
209      Scanner sc1=new Scanner(System.in);
210      String submit=sc1.nextLine();
211         if(submit.equals("ok")){
212      String array[]=new String[num];
213      try
214         {   int k=0;
215             
216             FileReader fr = new FileReader("H://eclipse2//eclipse3//sizeyusuan//Your_answers.txt");
217             BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
218             String s ;
219             while((s = br.readLine())!=null) {//读取小学生的答案
220                 array[k]=s;    k++;
221                 }br.close();
222             fr.close();        
223             }catch(IOException e){
224                 System.out.println("指定文件不存在");
225             }
226     for(int j=0;j<num;j++){
227          if(array[j].equals(results[j])) {//验证答案，统计正确和错误的个数
228              
229              rightcount[j]=j+1;
230              right1++;
231          }
232          else {
233              
234              wrongcount[j]=j+1;
235              wrong1++;
236          }
237      }
238     FileWriter fg = null;
239     try {
240         //反馈正确与错误题目的信息
241             File f=new File("Grade.txt");
242             fg = new FileWriter(f, true);
243         } catch (IOException e) {
244             e.printStackTrace();
245         }
246         PrintWriter pg = new PrintWriter(fg);
247         pg.println(" ");
248         pg.print("Correct:"+right1+"(");
249         for (int j = 0; j <= num; j++) {
250             if (rightcount[j] != 0) {
251                  pg.print(rightcount[j] + ",");
252             }
253         }
254         pg.println(")");
255         pg.print("Wrong:"+wrong1+"(");
256         for (int j = 0; j <= num; j++) {
257             if (wrongcount[j] != 0) {
258                  pg.print(wrongcount[j] + ",");
259             }
260         }
261         pg.print(")");
262         pg.flush();
263         try {
264             fg.flush();
265             pg.close();
266             fg.close();
267         } catch (IOException e) {
268             e.printStackTrace();
269         }}
270 }
271 }

2）测试用例设计（结合单元测试的内容和模块功能设计测试用例）

新建一个名为 JUnit_Test 的项目，在其中编写一个 xiaoxuesheng 类。

开发一个自动生成小学四则运算题目的命令行 “软件”。实现输入你要出题的个数，随机产生四则运算，然后用户回答，并且进行打分。

规则：用随机数实现100以内的加、减、乘、除运算，其中和与积不能超过100，差不为负（即须大减小），商不为小数或分数（即必须整除）。

要求总计输出10个运算式，每输出一个运算式，等待输入结果，然后进行对错判断并输出。最后输出统计答对的题数与分然后对这些功能进行单元测试。

3）选择的测试框架介绍、安装过程

将 JUnit4 单元测试包引入这个项目，在该项目上点击右键找属性，在弹出的属性窗口中，首先在左边选择“Java Build Path”，然后到右上选择“Libraries” 标签，之后在最右边点击“Add Library…按钮，然后在新弹出的对话框中选择 JUnit4 并点击确定，如上图所示，JUnit4 软件包就被包含进我们这个项目了。