1. 单元测试的基本概念

单元测试（Unit Testing） 是一种软件测试方法，专注于测试程序中的最小可测试单元——通常是单个类或方法。通过单元测试，可以确保每个模块按预期工作，从而提高代码的质量和可靠性。

2.安装和配置 JUnit 5

使用 Maven 配置 JUnit 5

首先，在项目的 pom.xml 文件中添加 JUnit 5 的依赖项。

<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><groupId>com.example.myproject</groupId><artifactId>my-application</artifactId><version>1.0.0-SNAPSHOT</version><packaging>jar</packaging><name>My Application</name><description>A sample application using Maven and JUnit 5</description><dependencies><!-- 添加 JUnit 5 依赖 --><dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter-engine</artifactId><version>5.9.1</version><scope>test</scope></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>2.22.2</version></plugin></plugins></build>
</project>

3.编写单元测试

示例项目结构

假设我们有一个简单的数学工具类 MathUtils，我们将为其编写单元测试。

my-maven-project/
├── pom.xml
├── src/
│   ├── main/
│   │   └── java/
│   │       └── com/example/myproject/
│   │           └── MathUtils.java
│   └── test/
│       └── java/
│           └── com/example/myproject/
│               └── MathUtilsTest.java

创建 MathUtils 类

src/main/java/com/example/myproject/MathUtils.java

package com.example.myproject;public class MathUtils {public int add(int a, int b) {return a + b;}public int subtract(int a, int b) {return a - b;}public double divide(int a, int b) {if (b == 0) {throw new IllegalArgumentException("Cannot divide by zero");}return (double) a / b;}public int multiply(int a, int b) {return a * b;}
}

运行结果：

 

private MathUtils mathUtils;@BeforeEach
void setUp() {mathUtils = new MathUtils();
}

• @BeforeEach 注解表示该方法在每个测试方法执行前都会被调用，用于初始化测试对象。

编写测试方法:

• 测试加法

@Test
void testAdd() {assertEquals(5, mathUtils.add(2, 3), "2 + 3 should equal 5");
}

• @Test 注解表示这是一个测试方法。
• assertEquals(expected, actual, message) 断言期望值与实际值相等，并提供自定义消息。

测试减法:

@Test
void testSubtract() {assertEquals(-1, mathUtils.subtract(2, 3), "2 - 3 should equal -1");
}

测试除法:

@Test
void testDivide() {assertEquals(2.5, mathUtils.divide(5, 2), 0.001, "5 / 2 should equal 2.5");Exception exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {mathUtils.divide(1, 0);});assertEquals("Cannot divide by zero", exception.getMessage(), "Exception message should be 'Cannot divide by zero'");
}

• assertThrows(exceptionType, executable) 断言抛出指定类型的异常。
• assertEquals(expected, actual, delta, message) 用于比较浮点数时允许一定的误差范围。

高级特性

参数化测试

JUnit 5 支持参数化测试，允许你使用不同的输入数据多次运行同一个测试方法。

package com.example.myproject;import static org.junit.jupiter.params.provider.Arguments.arguments;
import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.Arguments;
import org.junit.jupiter.params.provider.MethodSource;import java.util.stream.Stream;class MathUtilsTest {private MathUtils mathUtils;@BeforeEachvoid setUp() {mathUtils = new MathUtils();}@ParameterizedTest(name = "{index} => add({0}, {1}) = {2}")@MethodSource("addProvider")void testAdd(int a, int b, int expected) {assertEquals(expected, mathUtils.add(a, b));}private static Stream<Arguments> addProvider() {return Stream.of(arguments(2, 3, 5),arguments(-1, 1, 0),arguments(0, 0, 0));}
}

动态测试

JUnit 5 允许你在运行时动态生成测试用例。

package com.example.myproject;import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import org.junit.jupiter.api.DynamicNode;
import org.junit.jupiter.api.TestFactory;
import org.junit.jupiter.api.function.Executable;import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;import static org.junit.jupiter.api.DynamicTest.dynamicTest;class MathUtilsTest {private MathUtils mathUtils;@BeforeEachvoid setUp() {mathUtils = new MathUtils();}@TestFactoryStream<DynamicNode> dynamicTestsFromStream() {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);return numbers.stream().map(number ->dynamicTest("multiply " + number + " by 2",() -> assertEquals(number * 2, mathUtils.multiply(number, 2))));}
}