【JUnit】JUnit5注解学习指引¶

注解（Annotations）是JUnit的标志性技术，本文就来对它的20个注解，以及元注解和组合注解进行学习。

20个注解¶

在org.junit.jupiter.api包中定义了这些注解，它们分别是：

@Test 测试方法，可以直接运行。

@ParameterizedTest 参数化测试，比如：

@ParameterizedTest
@ValueSource(strings = { "racecar", "radar", "able was I ere I saw elba" })
void palindromes(String candidate) {
    assertTrue(StringUtils.isPalindrome(candidate));
}

@RepeatedTest 重复测试，比如：

@RepeatedTest(10)
void repeatedTest() {
    // ...
}

@TestFactory 测试工厂，专门生成测试方法，比如：

import org.junit.jupiter.api.DynamicTest;

@TestFactory
Collection<DynamicTest> dynamicTestsFromCollection() {
    return Arrays.asList(
        dynamicTest("1st dynamic test", () -> assertTrue(isPalindrome("madam"))),
        dynamicTest("2nd dynamic test", () -> assertEquals(4, calculator.multiply(2, 2)))
    );
}

@TestTemplate 测试模板，比如：

final List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "lemon");

@TestTemplate
@ExtendWith(MyTestTemplateInvocationContextProvider.class)
void testTemplate(String fruit) {
    assertTrue(fruits.contains(fruit));
}

public class MyTestTemplateInvocationContextProvider
        implements TestTemplateInvocationContextProvider {

    @Override
    public boolean supportsTestTemplate(ExtensionContext context) {
        return true;
    }

    @Override
    public Stream<TestTemplateInvocationContext> provideTestTemplateInvocationContexts(
            ExtensionContext context) {

        return Stream.of(invocationContext("apple"), invocationContext("banana"));
    }
}

@TestTemplate必须注册一个TestTemplateInvocationContextProvider，它的用法跟@Test类似。

@TestMethodOrder 指定测试顺序，比如：

import org.junit.jupiter.api.MethodOrderer.OrderAnnotation;
import org.junit.jupiter.api.Order;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.TestMethodOrder;

@TestMethodOrder(OrderAnnotation.class)
class OrderedTestsDemo {

    @Test
    @Order(1)
    void nullValues() {
        // perform assertions against null values
    }

    @Test
    @Order(2)
    void emptyValues() {
        // perform assertions against empty values
    }

    @Test
    @Order(3)
    void validValues() {
        // perform assertions against valid values
    }

}

@TestInstance 是否生成多个测试实例，默认JUnit每个测试方法生成一个实例，使用这个注解能让每个类只生成一个实例，比如：

@TestInstance(Lifecycle.PER_CLASS)
class TestMethodDemo {

    @Test
    void test1() {
    }

    @Test
    void test2() {
    }

    @Test
    void test3() {
    }

}

@DisplayName 自定义测试名字，会体现在测试报告中，比如：

import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;

@DisplayName("A special test case")
class DisplayNameDemo {

    @Test
    @DisplayName("Custom test name containing spaces")
    void testWithDisplayNameContainingSpaces() {
    }

    @Test
    @DisplayName("╯°□°）╯")
    void testWithDisplayNameContainingSpecialCharacters() {
    }

    @Test
    @DisplayName("😱")
    void testWithDisplayNameContainingEmoji() {
    }

}

@DisplayNameGeneration 测试名字统一处理，比如：

import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.DisplayNameGeneration;
import org.junit.jupiter.api.DisplayNameGenerator;
import org.junit.jupiter.api.IndicativeSentencesGeneration;
import org.junit.jupiter.api.Nested;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.ValueSource;

class DisplayNameGeneratorDemo {

    @Nested
    @DisplayNameGeneration(DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores.class)
    class A_year_is_not_supported {

        @Test
        void if_it_is_zero() {
        }

        @DisplayName("A negative value for year is not supported by the leap year computation.")
        @ParameterizedTest(name = "For example, year {0} is not supported.")
        @ValueSource(ints = { -1, -4 })
        void if_it_is_negative(int year) {
        }

    }

    @Nested
    @IndicativeSentencesGeneration(separator = " -> ", generator = DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores.class)
    class A_year_is_a_leap_year {

        @Test
        void if_it_is_divisible_by_4_but_not_by_100() {
        }

        @ParameterizedTest(name = "Year {0} is a leap year.")
        @ValueSource(ints = { 2016, 2020, 2048 })
        void if_it_is_one_of_the_following_years(int year) {
        }

    }

}

@BeforeEach 在每个@Test, @RepeatedTest, @ParameterizedTest, or @TestFactory之前执行。
@AfterEach 在每个@Test, @RepeatedTest, @ParameterizedTest, or @TestFactory之后执行。
@BeforeAll 在所有的@Test, @RepeatedTest, @ParameterizedTest, and @TestFactory之前执行。
@AfterAll 在所有的@Test, @RepeatedTest, @ParameterizedTest, and @TestFactory之后执行。
@Nested 嵌套测试，一个类套一个类，例子参考上面那个。

@Tag 打标签，相当于分组，比如：

import org.junit.jupiter.api.Tag;
import org.junit.jupiter.api.Test;

@Tag("fast")
@Tag("model")
class TaggingDemo {

    @Test
    @Tag("taxes")
    void testingTaxCalculation() {
    }

}

@Disabled 禁用测试，比如：

import org.junit.jupiter.api.Disabled;
import org.junit.jupiter.api.Test;

@Disabled("Disabled until bug #99 has been fixed")
class DisabledClassDemo {

    @Test
    void testWillBeSkipped() {
    }

}

@Timeout 对于test, test factory, test template, or lifecycle method，如果超时了就认为失败了，比如：

class TimeoutDemo {

    @BeforeEach
    @Timeout(5)
    void setUp() {
        // fails if execution time exceeds 5 seconds
    }

    @Test
    @Timeout(value = 100, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)
    void failsIfExecutionTimeExceeds100Milliseconds() {
        // fails if execution time exceeds 100 milliseconds
    }

}

@ExtendWith 注册扩展，比如：
```
@ExtendWith(RandomParametersExtension.class)
@Test
void test(@Random int i) {
    // ...
}
```
JUnit5提供了标准的扩展机制来允许开发人员对JUnit5的功能进行增强。JUnit5提供了很多的标准扩展接口，第三方可以直接实现这些接口来提供自定义的行为。

@RegisterExtension 通过字段注册扩展，比如：

class WebServerDemo {

    @RegisterExtension
    static WebServerExtension server = WebServerExtension.builder()
        .enableSecurity(false)
        .build();

    @Test
    void getProductList() {
        WebClient webClient = new WebClient();
        String serverUrl = server.getServerUrl();
        // Use WebClient to connect to web server using serverUrl and verify response
        assertEquals(200, webClient.get(serverUrl + "/products").getResponseStatus());
    }

}

@TempDir 临时目录，比如：

@Test
void writeItemsToFile(@TempDir Path tempDir) throws IOException {
    Path file = tempDir.resolve("test.txt");

    new ListWriter(file).write("a", "b", "c");

    assertEquals(singletonList("a,b,c"), Files.readAllLines(file));
}

元注解和组合注解¶

JUnit Jupiter支持元注解，能继承后实现自定义注解，比如自定义@Fast注解：

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

import org.junit.jupiter.api.Tag;

@Target({ ElementType.TYPE, ElementType.METHOD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Tag("fast")
public @interface Fast {
}

使用：

@Fast
@Test
void myFastTest() {
    // ...
}

这个@Fast注解也是组合注解，甚至可以更进一步和@Test组合：

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

import org.junit.jupiter.api.Tag;
import org.junit.jupiter.api.Test;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Tag("fast")
@Test
public @interface FastTest {
}

只用@FastTest就可以了：

@FastTest
void myFastTest() {
    // ...
}

小结¶

本文对JUnit20个主要的注解进行了介绍和示例演示，JUnit Jupiter支持元注解，可以自定义注解，也可以把多个注解组合起来。

参考资料：

https://junit.org/junit5/docs/current/user-guide/#writing-tests-annotations

https://vitzhou.gitbooks.io/junit5/content/junit/extension_model.html#%E6%A6%82%E8%BF%B0