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扩展JUnit4以促进测试驱动开发

简介：在采用测试驱动开发的项目中，有一个经常困扰开发者的问题是：当存在大量的测试用例时， 一次运行完所有的测试用例要花费很长的时间，采用 TestSuite 来组织测试用例的方式缺乏灵活性，通 常它的组织结构大体和 Java Package/Class 的组织结构类似，不能和当前实现的业务需求完全相关。本 文将通过扩展 JUnit4 来实现一种可以更加高效灵活地组织和运行测试用例的解决方案，促进测试驱动开 发实践更有效地进行。

实际 Java 开发中单元测试常遇到的问题

在敏捷开发中，为了提高软件开发的效率和质量，测试驱动开发实践已经被广泛使用。在测试驱动开 发的项目中，随着项目开发不断地深入，积累的测试用例会越来越多。测试驱动开发的一个最佳实践是随 时运行测试用例，保证任何时候测试用例都能成功执行，从而保证项目的代码是可工作的。当测试用例数 量很多时，一次运行所有测试用例所消耗的时间可能会很长，导致运行测试用例的成本很高。所以在实际 敏捷开发中，如何组织、运行测试用例以促进测试驱动开发成为一个值得探究的问题。

JUnit 是 Java 开发中最常用的单元测试工具。在 JUnit3 用 TestSuite 来显式地组织想要运行的 TestCase，通常 TestSuite 的组织大体上和 Java Package/Class 的组织类似，但这样并不能和当前正 在实现的业务需求完全相关，显得比较笨拙，比如说要运行某个子模块下所有的 TestCase，或者运行跟 某个具体功能相关的 TestCase，涉及到的 TestCase 数量可能较多，采用定义 TestSuite 的方式一个个 地添加 TestCase 很低效并且繁琐。在 JUnit4 中同样只能显式地组织要运行的 TestCase。

怎么样解决这些问题，新发布的 JUnit4 提供了开发人员扩展的机制，可以通过对 JUnit 进行扩展来 提供一种解决的方法。

JUnit4 的新特性和扩展机制

JUnit4 引入了 Java5 的 Annotation 机制，来简化原有的使用方法。测试用例不再需要继承 TestCase 类，TestSuite 类也取消了，改用 @Suite.SuiteClasses 来组织 TestCase。但是这种还是通 过显示指定 TestCase 来组织运行的结构，不能解决上述的问题。关于 JUnit4 的新特性具体可以参考 developerworks 的文章。

JUnit4 的实现代码中提供了 Runner 类来封装测试用例的执行。它本身提供了 Runner 的多种实现， 比如 ParentRunner 类、Suite 类，BlockJUnit4ClassRunner 类。我们可以充分利用 JUnit4 提供的已 有设施来对它进行扩展，实现我们期望的功能。

首先我们来分析一下 JUnit4 在运行一个测试用例时，它内部的核心类是如何工作的。图 1 展示了 JUnit4 运行测试用例时，核心类之间的调用关系。

图 1. JUnit4 核心类之间的调用关系

扩展JUnit4以促进测试驱动开发(2)

在 JUnit4 中，Runner 类定义了运行测试用例的接口，默认提供的 Runner 实现类有 Suite、 BlockJUnit4ClassRunner、Parameterized 等等。Suite 类相当于 JUnit3 中的 TestSuite， BlockJUnit4ClassRunner 用来执行单个的测试用例。BlockJUnit4ClassRunner 关联了一个 TestClass 类，TestClass 封装了测试用例的 Class 元数据，可以访问到测试用例的 method、annotation 等。 FrameworkMethod 封装了测试用例方法的元数据。从下图中我们可以看到这些类的关系。

图 2. JUnit4 核心类

通过扩展 JUnit4，我们一方面可以无缝地利用 JUnit4 执行测试用例的能力，另一方面可以将我们定 义的一些业务功能添加到 JUnit 中来。我们将自定义一套与运行测试用例相关的业务属性的 Annotation 库，定义自己的过滤器，扩展 JUnit 类的 Runner，从而实现定制化的测试用例的执行。

JUnit4 扩展的实

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