实验五、单元测试
一、实验目的
1）掌握单元测试的方法
- 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，输出到结果报告中
Unit测试框架包括四个要素：
(1)测试目标（对象）
一组认定被测对象或被测程序单元测试成功的预定条件或预期结果的设定。Fixture就是被测试的目标，可以是一个函数、一组对象或一个对象。 测试人员在测试前应了解被测试的对象的功能或行为。
（2）测试集
测试集是一组测试用例，这些测试用例要求有相同的测试Fixture，以保证这些测试不会出现管理上的混乱。
（3）测试执行
单个单元测试的执行可以按下面的方式进行：
第一步 编写 setUp() 函数，目的是：建立针对被测试单元的独立测试环境；举个例子，这可能包含创建临时或代理的数据库、目录，再或者启动一个服务器进程。
第二步 编写所有测试用例的测试体或者测试程序；
第三步 编写tearDown()函数，目的是：无论测试成功还是失败，都将环境进行清理，以免影响后续的测试；
（4）断言
断言实际上就是验证被测程序在测试中的行为或状态的一个函数或者宏。断言的失败会引发异常，终止测试的执行。
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语言编写的代码
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，提交单元测试报告：
测试报告包括以下内容：
1）源码
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）
3）选择的测试框架介绍、安装过程
4 ）测试代码
5）测试结果与分析
3、push测试报告和测试代码到各自的github仓库
4、提交博客报告
三.实验过程
1测试源码：
(1).main.java:
//修改前
public class main extends Thread {
static main start;
static xibaozt cs;
static suanfa jud;
static show ld;
static window wind;
//状态
static boolean[][] state_one;
static JPanel[][] jPanel;
public main(int row,int col)
{
if(row<=0||col<=0){
System.out.print("生成失败！")
}
else{
state_one = new boolean[row][col];
wind = new window(row,col);
jPanel = wind.jPanel;
}
}
public static void main(String[] args)
{
start = new main(30,30);
cs = new xibaozt(state_one);
jud = new suanfa(state_one, jPanel);
ld = new show(state_one, jPanel);
}
}
2.测试用例设计
main方法测试用例：
| 测试数据 | 期望结果 |
|---|---|
| （0，30） | NULL |
3.框架选择与安装过程
测试文件用Java所写，采用Junit进行单元测试，配置方法如下：
1.右击项目文件，选择Properties,再选择Java Build Path中的Libraries：
2.点击Add Libraries，选择Junit的版本，然后应用：
3.为了方便管理，创建一个新的包JunitText，用于存放测试文件。然后在需要测试的类文件右击，新建一个Junit Test Case：
4.创建后会形成辅助代码，在此基础上进行修改。
4.测试代码
package JunitText;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import jiedui.main;
class mainTest {
@BeforeEach
void setUp() throws Exception {
}
//修改前
@Test
public void testMainIntInt() {
main star=new main(0,30);
assertNull(star);
}
//修改后
@Test
public void testMainIntInt() {
main star=new main(0,30);
int s=1;
assertEquals(s,star.gets());
}
}
5.测试结果与分析
这次测试的是界面生成函数，原以为在错误的初始化数据下即使不做错误处理，界面的生成也会失败形成null,所以在测试时，我尝试捕获null，来发现错误，但在第一次测试时，发现即使出现错误数据，但测试结果依旧不对：
所以之后借助中间量s的0/1值来确定错误：
main.java
//修改后
public class main extends Thread {
static main start;
static xibaozt cs;
static suanfa jud;
static show ld;
static window wind;
static int s=1;
//状态
static boolean[][] state_one;
static JPanel[][] jPanel;
public main(int row,int col)
{
if(row<=0||col<=0) {
s=0;
}
else {
state_one = new boolean[row][col];
wind = new window(row,col);
jPanel = wind.jPanel;
}
}
public int gets() {
return s;
}
public static void main(String[] args)
{
start = new main(30,30);
cs = new xibaozt(state_one);
jud = new suanfa(state_one, jPanel);
ld = new show(state_one, jPanel);
}
}
6.push仓库
四.思考题
比较以下二个工匠的做法，你认为哪种好？结合编码和单元测试，谈谈你的认识。
答：我认为工匠一的做法更好，在基层就做好一个统一的规范，总体上能更有效率，虽然每块单元都需要比照，但尽量能确保每一单元都符合标准。
五.实验小结
必要的单元测试能简便的发现错误，比起以前加入一个测试方法来确保错误的发现，更有效率。与之前的规范检查相辅相成，是我们写项目必要的工具。经过这次实验，发现有些问题在运行程序时，可能不是必要的，但错误的提示或者处理是必要的，即使看起来不可能。现在只知道基础的Junit处理方法，还需要更加熟悉其使用文档。