10. 编写 JUnit 测试（Writing JUnit Tests）¶
10.1. 编写 JUnit 测试（Writing JUnit Tests）¶
我们已经回顾了测试代码的良好设计，以及如何设计模块化且 有意义的测试代码。本教程将展示对一棵 二叉搜索树进行的一系列基本测试。
在开始之前，请确保你已经熟悉
Junit/student.TestCase classes 的基础知识。
在本练习中，我将使用一棵由 V.S. Adamchik 编写的 BST。
Here is the full BST source code。
虽然这个类包含许多方法，但本教程只会测试其中几个。
import student.TestCase;
public class TestBST extends TestCase{
private BST<Integer> bst;
public void setUp() {
bst = new BST<Integer>();
}
public void testAdd() {
bst.insert(new Integer(8));//We see this tree on the Wikipedia as an example of a bst
bst.insert(new Integer(3));//We will use it to test our insert function since we
bst.insert(new Integer(1));//know how the traversal at the end should work. There
bst.insert(new Integer(6));//are other ways to do this, however, this structure should
bst.insert(new Integer(4));//provide us not only with a series of inserts that will hit
bst.insert(new Integer(7));//every line of code in the insert method and produce results
bst.insert(new Integer(10));//that we can expect
bst.insert(new Integer(14));
bst.insert(new Integer(13));
bst.insert(new Integer(13));//Handle inserting an element that already exists
bst.preOrderTraversal();
assertFuzzyEquals("8 3 1 6 4 7 10 14 13", systemOut().getHistory());
//systemOut().getHistory() returns all information printed to the terminal
//We use fuzzy equals as there may be leading/following whitespace and
//we do not want to have to work to make a direct match
systemOut().clearHistory();//Clear the history so the next time we print
//so we do not have to worry about the past output.
bst.inOrderTraversal();
assertFuzzyEquals("1 3 4 6 7 8 10 13 14", systemOut().getHistory());
}
public void testRemove() {
Exception d = null;
try{
bst.delete(new Integer(1));//It possible to throw an exception if
//deleting on an empty tree
} catch(Exception e) {
d = e;
assertEquals(e.getMessage(), "cannot delete.");
assertEquals(e.getClass(), RuntimeException.class);
//There are a number of ways to test exceptions
//One way would be to get the message that it prints, however, that
//message will likely change in most exceptions (i.e. FileNotFound will
//throw information about the file location). The other way to test an
//exception would be to check the type of exception thrown. In addition,
//it is wise to make sure an that the catch block is reached by setting
//a marker value to guarantee it has been reached.
}
assertNotNull(d);//Make sure an exception was thrown
String tree = "";
for(int i=10; i < 20; i++) {
bst.insert(new Integer(i));
tree += i+" ";
}
for(int k=9; k > -1; k--) {
bst.insert(new Integer(k));
tree = k+" "+tree;
}
for(int j=0; j < 10; j++) {
bst.delete(new Integer(j));//Test basic delete functionality
tree = tree.replaceFirst(Integer.toString(j), "");
systemOut().clearHistory();//Clear system so we only haver current tree
bst.inOrderTraversal();//After each removal
assertFuzzyEquals(tree, systemOut().getHistory());//See if the tree is what we expect
}
for(int l=19; l > 9; l--) {
bst.delete(new Integer(l));
tree = tree.replaceFirst(Integer.toString(l), "");
systemOut().clearHistory();
bst.inOrderTraversal();
assertFuzzyEquals(tree, systemOut().getHistory());
}
bst.insert(new Integer(10));//Handle the edge cases of deletion
bst.insert(new Integer(8));//Deleting a leaf
bst.insert(new Integer(9));
bst.insert(new Integer(6));
bst.insert(new Integer(7));
bst.delete(new Integer(6));
systemOut().clearHistory();
bst.inOrderTraversal();
assertFuzzyEquals("7 8 9 10", systemOut().getHistory());
bst.insert(new Integer(6));//Deleting an internal node
bst.delete(new Integer(7));
systemOut().clearHistory();
bst.inOrderTraversal();
assertFuzzyEquals("6 8 9 10", systemOut().getHistory());
bst = new BST<Integer>();
bst.insert(new Integer(10));//Deleting an internal node and pushing
bst.insert(new Integer(8));//the new node up
bst.insert(new Integer(9));
bst.insert(new Integer(7));
bst.delete(new Integer(8));
systemOut().clearHistory();
bst.inOrderTraversal();
assertFuzzyEquals("7 9 10", systemOut().getHistory());
bst = new BST<Integer>();
bst.insert(new Integer(10));//Deleting an internal node and progressing
bst.insert(new Integer(8));//down the left subtree to the rightmost
bst.insert(new Integer(9));//node found in it.
bst.insert(new Integer(6));
bst.insert(new Integer(7));
bst.delete(new Integer(8));
systemOut().clearHistory();
bst.inOrderTraversal();
assertFuzzyEquals("6 7 9 10", systemOut().getHistory());
}
}
上面的源代码展示了一种测试 BST 类的 add 和 delete 方法的可行方法。鉴于二叉搜索树是一种资料完备的数据 结构，有许多网站可供参考以获取测试所需的信息。 在本例中，我参考了 Wikipedia 上的条目，并选取了 可用的第一个二叉搜索树示例。 熟悉树遍历的人都知道， 对于一组给定的值，中序遍历将按从小到大的顺序 显示这些值，因此把所有值都添加到树中之后， 就很容易知道该预期什么。为了保证树被正确地 构建，我还选择测试前序遍历。测试 delete 函数要困难一些。为了获得正确的代码覆盖率， 必须考虑几种情况，即：删除叶结点、删除 只有一个子结点的内部结点、删除有两个子结点的内部结点，以及 删除一个不直接与叶结点相邻的内部结点。除了 所有这些之外，对 delete 函数的检查表明， 该函数有可能抛出 RuntimeException。为了测试这一点， 测试代码尝试强制 delete 函数抛出该异常，但是， 有可能该异常并不会被抛出，因而无法对 该异常执行实际的测试。因此，测试代码使用了一个哨兵值 来保证异常被抛出。否则测试将失败。 测试完异常之后，该函数接着尝试测试 delete 函数所涉及的各类情况。
在许多情况下，测试代码的等效性将满足测试所需的必要条件。然而，并非所有信息都可能严格等效，因为数据表示可能并不总是提供确切的信息。例如，在处理浮点数或双精度浮点数时，重要的是要测试结果，但为此进行严格等效测试并非易事。通过利用 assertEquals 方法的额外功能，可以为两个值之间的可接受差异阈值赋值，如下所示的代码。
public void testsquareroot(){
assertEquals(Calculator.squareroot(2), 1.4142, .001);
assertEquals(Calculator.squareroot(2), 1.4142, .000000000001);
}
第一个测试会成功，但第二个测试会失败。为什么？嗯，在第二个 测试中阈值要精细得多，Java 会判定失败，因为 1.4142 与 1.4142135623730951 不够接近。在开发代码和选择数据类型时， 请记住这一点。
