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Junit5使用教程(3)

news 来源：原创 2025/5/14 2:45:05

第三部分：JUnit 5 进阶

3. 动态测试

一、动态测试是什么？

动态测试（Dynamic Test）允许在运行时生成测试用例，而不是在编译时通过 @Test 静态定义。它通过 @TestFactory 注解标记的方法动态生成一组测试用例，适用于需要灵活生成测试场景的场景。

核心特点：

运行时生成测试：测试用例在运行时动态创建。
灵活性强：可根据外部数据、条件或复杂逻辑生成测试。
独立执行：每个动态测试作为独立用例运行，失败不影响其他用例。

二、动态测试 vs 静态测试

特性	静态测试（`@Test`）	动态测试（`@TestFactory`）
定义时机	编译时固定	运行时动态生成
用例数量	固定	可动态变化
生命周期	支持 `@BeforeEach`/`@AfterEach`	不触发 `@BeforeEach`/`@AfterEach`
适用场景	简单、固定的测试逻辑	复杂数据驱动、条件组合测试

三、动态测试的核心组件

@TestFactory
标记一个方法为动态测试工厂，该方法返回 DynamicTest 的集合（如 Stream、Collection 或 Iterable）。
DynamicTest
表示单个动态测试用例，包含：
- 名称：测试的显示名称。
- 可执行体：测试逻辑（Lambda 或方法引用）。

四、使用场景

1. 数据驱动测试

从外部数据源（如 CSV、数据库）读取数据，动态生成测试用例。

2. 组合测试

生成多个参数组合的测试用例，覆盖不同输入组合。

3. 条件性测试

根据运行时环境或条件动态决定是否生成测试用例。

4. 动态错误处理

例如遍历一组操作，每个操作作为独立测试用例，即使部分失败也不影响其他用例。

五、使用示例

示例 1：基本动态测试

import org.junit.jupiter.api.*;import java.util.stream.Stream;class DynamicTestDemo {@TestFactoryStream<DynamicTest> dynamicTestsBasic() {return Stream.of(DynamicTest.dynamicTest("动态测试 1", () -> {Assertions.assertEquals(4, 2 + 2);}),DynamicTest.dynamicTest("动态测试 2", () -> {Assertions.assertTrue("Hello".startsWith("H"));}));}
}

示例 2：基于外部数据的动态测试（CSV 文件）

假设 test-data.csv 内容：

2,3,5
5,5,10

动态测试代码：

import org.junit.jupiter.api.*;
import java.nio.file.*;
import java.util.stream.*;class CsvDynamicTest {@TestFactoryStream<DynamicTest> dynamicTestsFromCsv() throws Exception {return Files.lines(Paths.get("src/test/resources/test-data.csv")).map(line -> line.split(",")).map(columns -> DynamicTest.dynamicTest("测试加法: " + columns[0] + "+" + columns[1],() -> {int a = Integer.parseInt(columns[0]);int b = Integer.parseInt(columns[1]);int expected = Integer.parseInt(columns[2]);Assertions.assertEquals(expected, a + b);}));}
}

示例 3：组合参数测试

生成多个参数的组合测试：

@TestFactory
Stream<DynamicTest> dynamicTestsWithParameters() {List<Integer> aList = List.of(1, 2, 3);List<Integer> bList = List.of(4, 5, 6);return aList.stream().flatMap(a -> bList.stream().map(b -> new int[]{a, b})).map(pair -> DynamicTest.dynamicTest("测试 " + pair[0] + " + " + pair[1],() -> Assertions.assertEquals(pair[0] + pair[1], pair[0] + pair[1])));
}

示例 4：条件性动态测试

根据条件决定是否生成测试：

@TestFactory
Stream<DynamicTest> conditionalDynamicTests() {boolean isProduction = checkEnvironment();Stream<DynamicTest> baseTests = Stream.of(DynamicTest.dynamicTest("基础测试", () -> Assertions.assertTrue(true)));if (isProduction) {Stream<DynamicTest> prodTests = Stream.of(DynamicTest.dynamicTest("生产环境测试", () -> Assertions.assertFalse(false)));return Stream.concat(baseTests, prodTests);}return baseTests;
}private boolean checkEnvironment() {return "prod".equals(System.getProperty("env"));
}

六、动态测试的注意事项

生命周期方法不触发
动态测试不会执行 @BeforeEach 或 @AfterEach，需手动管理资源。
返回值类型
@TestFactory 方法必须返回 Stream、Collection 或 Iterable 类型的 DynamicTest。
命名清晰
动态测试的名称应明确描述测试内容，便于失败时快速定位。

七、动态测试 vs 参数化测试

特性	动态测试	参数化测试（`@ParameterizedTest`）
灵活性	高（可自由生成用例）	中（依赖预定义的参数源）
生命周期	无 `@BeforeEach`/`@AfterEach`	支持生命周期方法
适用场景	复杂逻辑生成用例	固定参数组合测试

八、总结

动态测试在以下场景中尤为强大：

需要从外部数据源动态生成测试。
测试用例数量或参数组合在编译时未知。
需要根据条件动态决定测试逻辑。

通过结合 @TestFactory 和 DynamicTest，可以极大提升测试的灵活性和覆盖率。建议在复杂数据驱动或条件组合测试时优先选择动态测试！

4. 重复测试

一、重复测试是什么？

重复测试通过 @RepeatedTest 注解标记一个测试方法，使其重复执行多次，每次执行被视为独立的测试用例。它适用于验证代码的稳定性、随机性行为或性能基准测试。

核心特点：

多次独立执行：每次重复作为独立测试，失败不影响其他执行。
动态显示名称：支持自定义测试名称，包含当前重复次数。
生命周期支持：每次重复均触发 @BeforeEach 和 @AfterEach 方法。

二、核心注解与参数

注解/参数	说明
`@RepeatedTest(n)`	标记方法为重复测试，`n` 指定重复次数。
`RepetitionInfo`	注入参数，提供当前重复次数（`currentRepetition`）和总次数（`totalRepetitions`）。
`name` 属性	自定义测试名称，支持占位符 `{currentRepetition}` 和 `{totalRepetitions}`。

三、使用场景

稳定性验证
确保代码在多次执行中不出现偶发错误。
随机数据测试
测试随机生成的数据是否符合预期分布。
性能基准测试
重复执行以计算平均耗时（需结合时间测量工具）。
边界条件压力测试
多次验证边界条件下的代码行为。

四、基础示例

示例 1：简单重复测试

import org.junit.jupiter.api.*;class RepeatedTestDemo {@RepeatedTest(3)void basicRepeatedTest() {Assertions.assertTrue(Math.random() >= 0);}
}

执行结果：

√ basicRepeatedTest() - 重复 1/3
√ basicRepeatedTest() - 重复 2/3
√ basicRepeatedTest() - 重复 3/3

示例 2：自定义显示名称

@RepeatedTest(value = 3,name = "第 {currentRepetition} 次测试，共 {totalRepetitions} 次"
)
void customNameRepeatedTest() {Assertions.assertNotEquals(0, System.currentTimeMillis());
}

执行结果：

√ 第 1 次测试，共 3 次
√ 第 2 次测试，共 3 次
√ 第 3 次测试，共 3 次

五、访问重复上下文

通过 RepetitionInfo 参数获取当前重复信息：

@RepeatedTest(5)
void testWithRepetitionInfo(RepetitionInfo info) {int current = info.getCurrentRepetition();int total = info.getTotalRepetitions();System.out.printf("执行 %d/%d%n", current, total);Assertions.assertTrue(current <= total);
}

六、结合生命周期方法

每次重复均会触发 @BeforeEach 和 @AfterEach 方法：

@BeforeEach
void setup() {System.out.println("初始化资源...");
}@AfterEach
void cleanup() {System.out.println("清理资源...");
}@RepeatedTest(2)
void testWithLifecycle() {System.out.println("执行测试逻辑");
}

执行结果：

初始化资源...
执行测试逻辑
清理资源...
初始化资源...
执行测试逻辑
清理资源...

七、高级应用场景

场景 1：随机性测试

验证随机数生成在多次执行中不越界：

@RepeatedTest(100)
void testRandomNumberInRange() {double random = Math.random();Assertions.assertTrue(random >= 0 && random < 1);
}

场景 2：性能基准测试（伪代码）

重复执行以测量平均耗时：

@RepeatedTest(100)
void measurePerformance() {long start = System.nanoTime();// 执行被测逻辑long duration = System.nanoTime() - start;Assertions.assertTrue(duration < 1_000_000, "执行时间超过 1ms");
}

八、注意事项

独立性
每次重复是独立的测试用例，共享类实例但测试方法状态独立。
生命周期方法
@BeforeAll 和 @AfterAll 在整个测试类生命周期中仅执行一次。
性能开销
避免无意义的大量重复，尤其是涉及 I/O 或复杂计算的测试。

九、重复测试 vs 参数化测试

特性	重复测试（`@RepeatedTest`）	参数化测试（`@ParameterizedTest`）
目的	相同逻辑多次执行	不同参数多次执行相同逻辑
输入变化	无（相同输入重复执行）	每次执行使用不同输入参数
适用场景	稳定性、随机性、性能测试	多数据组合验证

十、总结

何时使用重复测试：

验证代码在多次执行中的稳定性。
测试依赖随机数或时间戳的逻辑。
需要重复执行以捕获偶发性问题。

通过合理配置重复次数和结合 RepetitionInfo，重复测试能有效提升测试覆盖率和可靠性。对于需要不同输入参数的场景，应优先选择参数化测试。

Junit5使用教程(3)

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示例 3：组合参数测试

示例 4：条件性动态测试

六、动态测试的注意事项

七、动态测试 vs 参数化测试

八、总结

4. 重复测试

一、重复测试是什么？

二、核心注解与参数

三、使用场景

四、基础示例

示例 1：简单重复测试

示例 2：自定义显示名称

五、访问重复上下文

六、结合生命周期方法

七、高级应用场景

场景 1：随机性测试

场景 2：性能基准测试（伪代码）

八、注意事项

九、重复测试 vs 参数化测试

十、总结

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