Java 从零到精通

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JUnit 5 专项练习 ​

学习目标 ​

  • 使用 JUnit 5 编写清晰、可重复运行的单元测试。
  • 掌握基础断言、异常测试、参数化测试和测试命名。
  • 用边界条件测试保护业务规则。
  • 理解 starter 与 solution 双模块练习方式。

前置知识 ​

已完成测试、Maven 与工程化验证，能够运行 Maven 测试命令，并知道测试失败信息会指出测试类、测试方法和断言差异。

练习入口 ​

本章对应仓库中的 JUnit 5 专项练习：

运行 starter：

bash
mvn -B -pl exercises/testing-basics/starter -am test

运行参考答案：

bash
mvn -B -pl exercises/testing-basics/solution -am test

starter 中的测试方法默认带有 @Disabled。练习时一次移除一个 @Disabled，运行测试观察失败信息，再补测试断言或业务实现。

基础断言 ​

基础断言回答“实际结果是否等于预期”。例如 StudySession 应保存主题、计划分钟数，并生成稳定摘要：

java
StudySession session = new StudySession("JUnit assertions", 30);

assertAll(
        () -> assertEquals("JUnit assertions", session.topic()),
        () -> assertEquals(30, session.plannedMinutes()),
        () -> assertEquals("JUnit assertions (30 min)", session.summary())
);

assertAll 的好处是多个相关断言可以一起报告。它适合验证同一个对象的多个可观察结果，但不应该把完全无关的行为塞进同一个测试。

异常测试 ​

失败路径也需要测试。构造学习块时，空主题和非正数分钟数都应该被拒绝：

java
assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> new StudySession(" ", 30));
assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> new StudySession("Assertions", 0));

异常测试不要只验证“有异常”。你要先问清楚：哪些输入非法？异常发生后是否会留下错误状态？本练习中的对象构造失败不会产生对象，因此重点是输入边界。

参数化测试 ​

当同一条规则需要多组输入时，用参数化测试比复制多个测试方法更清楚。ScoreGrade 的分数边界可以这样表达：

java
@ParameterizedTest(name = "{0} 分 => {1}")
@CsvSource({
        "100, EXCELLENT",
        "90, EXCELLENT",
        "89, PASS",
        "60, PASS",
        "59, RETRY",
        "0, RETRY"
})
void classifiesScoreBoundaries(int score, ScoreGrade expected) {
    assertEquals(expected, ScoreGrade.fromScore(score));
}

参数化测试的关键不是“少写代码”，而是让边界数据集中展示。读测试的人应该一眼看到 59/60、89/90 和 0/100 这些临界点。

测试命名 ​

好的测试名称描述行为，而不是描述实现细节。本练习使用两层命名：

  • 类级 @DisplayName("StudySession") 标明被测对象。
  • 方法级 @DisplayName("拒绝空主题") 标明具体行为。

方法名仍然保留英文，例如 rejectsBlankTopic。这样既便于 Java 工具链识别，也能让中文学习者从测试报告中快速理解失败含义。

边界条件测试 ​

边界条件通常出现在规则切换的位置：

  • 25 分钟是不是一个专注学习块。
  • 59 分和 60 分属于不同等级。
  • 89 分和 90 分属于不同等级。
  • 空学习计划没有最长学习块。
  • 关键字匹配应该忽略大小写。

边界测试不是为了凑数量，而是保护最容易写错的判断条件。很多 bug 不是来自“完全不会写”，而是来自 > 和 >=、空集合和单元素集合、大小写和空白字符这些细节。

分级练习 ​

  • 基础：补全 StudySessionTest，让主题、分钟数、摘要和异常测试通过。
  • 进阶：补全 ScoreGradeTest，用参数化测试覆盖所有分数边界。
  • 挑战：补全 LearningPlanTest，验证集合汇总、Optional 空值和大小写无关查询。

常见错误与排查 ​

  • 测试方法名叫 test1：失败报告无法帮助定位业务规则。
  • 只测 80 分、不测 59/60：边界判断可能写错仍然通过。
  • 用 try/catch 手写异常测试：容易吞掉异常或漏掉断言，优先使用 assertThrows。
  • 参数化测试数据太多：每一行都应该服务于一个规则或边界。
  • 同时移除多个 @Disabled：失败太多时不容易判断当前要修哪一条规则。

面试与复习题 ​

  1. assertEquals 和 assertTrue 适合验证什么类型的结果？
  2. assertThrows 为什么比手写 try/catch 更清楚？
  3. 参数化测试适合解决什么重复？
  4. 为什么 59/60、89/90 比 70、80 更值得测试？
  5. 测试名称应该描述实现步骤还是业务行为？
  6. 空集合为什么是重要边界？
  7. 什么时候应该使用 assertAll？什么时候不应该使用？

本章总结 ​

JUnit 5 不是只用来证明“代码能跑”。它把业务规则、失败路径和边界值固定下来，让修改变得可验证。完成本章练习后，再回到后续数据结构、算法和 Web 课程时，你会更自然地先写出能说明规则的测试。

下一步 ​

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