參數化測試是定義和運行多個測試用例的好方法，它們之間的唯一區別是數據。在這里，我們看一下JUnit測試常用的三個不同框架。

在編寫單元測試時，通常會在測試方法本身中初始化方法輸入參數和預期結果。在某些情況下，使用少量輸入就足夠了；但是，在某些情況下，我們需要使用大量的值來驗證代碼中的所有功能。參數化測試是定義和運行多個測試用例的好方法，它們之間的唯一區別是數據。他們可以驗證各種值的代碼行為，包括邊界情況。參數化測試可以增加代碼覆蓋率，并確保代碼按預期運行。

有許多用于Java的良好參數化框架。在本文中，我們將研究JUnit測試常用的三個不同框架，并將它們與每個測試的結構示例進行比較。最后，我們將探索如何簡化和加速參數化測試的創建。

JUnit參數化測試框架

讓我們比較一下三種最常見的框架：JUnit 4，JunitParams和JUnit5。每個JUnit參數化框架都有自己的優點和缺點。

JUnit 4

優點：

• 這是JUnit 4內置的參數化框架，因此不需要其他外部依賴項。
• 它支持Java的較早版本（JDK 7和更早版本）。

缺點：

• 測試類使用字段和構造函數來定義參數，這會使測試更加冗長。
• 對于每個要測試的方法，它都需要一個單獨的測試類。

JunitParams

優點：

• 通過允許將參數直接傳遞給測試方法來簡化參數語法。
• 每個測試類允許多個測試方法（每個方法都有自己的數據）。
• 支持CSV數據源以及基于注釋的值（無需方法）。

缺點：

• 要求使用JunitParams依賴項配置項目。
• 在運行和調試測試時，必須運行該類中的所有測試-無法在測試類中運行單個測試方法。

JUnit 5

優點：

• 該參數化框架內置于JUnit 5中，并改進了JUnit 4中包含的內容。
• 具有簡化的參數語法，例如JunitParams。
• 支持多種數據集源類型，包括CSV和注釋（無需方法）。
• 即使不需要額外的依賴項，也需要多個.jar。

缺點：

• 需要Java 8和更高版本的構建系統（4.6版或Maven Surefire 2.21版）。
• 您的IDE可能還不支持（在撰寫本文時，僅Eclipse和IntelliJ支持JUnit 5）。

例子

例如，假設我們有一種處理銀行貸款請求的方法。我們可能會編寫一個單元測試，以指定貸款請求金額、預付定金金額和其他值。然后，我們將創建斷言來驗證響應——貸款可以被批準或拒絕，并且響應可以指定貸款的條款。

例如：

public LoanResponse requestLoan(float loanAmount, float downPayment, float availableFunds)
{
LoanResponse response = new LoanResponse();
response.setApproved(true);
if (availableFunds < downPayment) {
response.setApproved(false);
response.setMessage(“error.insufficient.funds.for.down.payment“);
return response;
}
if (downPayment / loanAmount < 0.1) {
response.setApproved(false);
response.setMessage(“error.insufficient.down.payment“);
}
return response;
}

首先，讓我們看一下上述方法的常規測試：

@Test
public void testRequestLoan() throws Throwable
{
// Given
LoanProcessor underTest = new LoanProcessor();
// When
LoanResponse result = underTest.requestLoan(1000f, 200f, 250f);
// Then
assertNotNull(result);
assertTrue(result.isApproved());
assertNull(result.getMessage());
}

在此示例中，我們通過請求1000美元的貸款，200美元的首付并指示請求者有250美元的可用資金來測試我們的方法。然后，測試將驗證貸款是否已獲批準，并且未在響應中提供任何信息。

為了確保對我們的requestLoan()方法進行了徹底的測試，我們需要使用各種預付款，請求的貸款金額和可用資金進行測試。例如，讓我們測試一筆零首付的100萬美元貸款請求，該請求應被拒絕。我們可以簡單地用不同的值復制現有測試，但是由于測試邏輯相同，因此參數化測試效率更高。

我們將參數化請求的貸款金額，預付款和可用資金以及預期的結果：貸款是否被批準，以及在驗證后返回的消息。每組請求數據及其預期結果將成為其自己的測試用例。

使用JUnit 4參數化的示例參數化測試

讓我們從一個Junit 4 Parameterized示例開始。要創建參數化測試，我們首先需要定義測試的變量。我們還需要包括一個構造函數來初始化它們：

@RunWith(Parameterized.class)
public class LoanProcessorParameterizedTest {
float loanAmount;
float downPayment;
float availableFunds;
boolean expectApproved;
String expectedMessage;
public LoanProcessorParameterizedTest(float loanAmount, float downPayment,
float availableFunds, boolean expectApproved, String expectedMessage)
{
this.loanAmount = loanAmount;
this.downPayment = downPayment;
this.availableFunds = availableFunds;
this.expectApproved = expectApproved;
this.expectedMessage = expectedMessage;
}
// …
}

在這里，我們看到該測試使用@RunWith批注指定該測試將與Junit4參數化運行器一起運行。 該跑步者知道正在尋找一種方法，該方法將為測試提供值集（用@Parameters注釋），正確初始化測試并運行多行測試。

請注意，每個參數都在測試類中定義為一個字段，并且構造函數初始化這些值（如果您不想創建構造函數，也可以使用@Parameter注釋將值注入字段）。對于值集中的每一行，參數化運行器將實例化測試類并運行該類中的每個測試。

讓我們添加一個為參數化運行器提供參數的方法：

@Parameters(name = “Run {index}: loanAmount={0}, downPayment={1}, availableFunds={2}, expectApproved={3}, expectedMessage={4}“)
public static Iterable<Object[]> data() throws Throwable
{
return Arrays.asList(new Object[][] {
{ 1000.0f, 200.0f, 250.0f, true, null }
});
}

值集通過data()方法構建為“對象數組列表”，并使用@Parameters進行注釋。請注意，@ Parameters使用占位符設置測試的名稱，將在運行測試時將其替換。稍后我們將看到，這使得查看測試結果中的值更加容易。當前，只有一行數據用于測試應批準貸款的情況。我們可以添加更多行以增加被測方法的覆蓋范圍。

@Parameters(name = “Run {index}: loanAmount={0}, downPayment={1}, availableFunds={2}, expectApproved={3}, expectedMessage={4}“)
public static Iterable<Object[]> data() throws Throwable
{
return Arrays.asList(new Object[][] {
{ 1000.0f, 200.0f, 250.0f, true, null },
{ 1000.0f, 50.0f, 250.0f, false, “error.insufficient.down.payment“ },
{ 1000.0f, 200.0f, 150.0f, false, “error.insufficient.funds.for.down.payment“ }
});
}

在這里，我們有一個測試案例，其中貸款將被批準，而另外兩個案例中，由于不同的原因而不應被批準。我們可能要添加使用零或負值的行以及測試邊界條件。 

現在我們準備創建測試方法：

@Test
public void testRequestLoan() throws Throwable
{
// Given
LoanProcessor underTest = new LoanProcessor();
// When
LoanResponse result = underTest.requestLoan(loanAmount, downPayment, availableFunds);
// Then
assertNotNull(result);
assertEquals(expectApproved, result.isApproved());
assertEquals(expectedMessage, result.getMessage());
}

在這里，我們在調用requestLoan()方法并驗證結果時引用這些字段。

JunitParams示例

JunitParams庫通過允許將參數直接傳遞給測試方法來簡化參數化測試語法。參數值由單獨的方法提供，其名稱在@Parameters批注中引用。

@RunWith(JUnitParamsRunner.class)
public class LoanProcessorParameterizedTest2 {
@Test
@Parameters(method = “testRequestLoan_Parameters“)
public void testRequestLoan(float loanAmount, float downPayment, float availableFunds,
boolean expectApproved, String expectedMessage) throws Throwable
{
…
}
@SuppressWarnings(“unused“)
private static Object[][] testRequestLoan_Parameters() throws Throwable {
// Parameters: loanAmount={0}, downPayment={1}, availableFunds={2}, expectApproved={3}, expectedMessage={4}
return new Object[][] {
{ 1000.0f, 200.0f, 250.0f, true, null },
{ 1000.0f, 50.0f, 250.0f, false, “error.insufficient.down.payment“},
{ 1000.0f, 200.0f, 150.0f, false, “error.insufficient.funds.for.down.payment“ }
};
}
}

JunitParams的另一個好處是，除了在代碼中提供值外，它還支持使用CSV文件提供值。這允許將測試與數據分離，并在不更新代碼的情況下更新數據值。

Junit 5示例

JUnit 5解決了JUnit 4的一些局限和缺點。與JunitParams一樣，Junit 5也簡化了參數化測試的語法。語法上最重要的變化是：

• 測試方法使用@ParameterizedTest而不是@Test進行注釋
• 測試方法直接接受參數，而不是使用字段和構造函數
• 不再需要@RunWith批注

在Junit 5中定義相同的示例如下所示：

public class LoanProcessorParameterizedTest {
@ParameterizedTest(name=“Run {index}: loanAmount={0}, downPayment={1}, availableFunds={2}, expectApproved={3}, expectedMessage={4}“)
@MethodSource(“testRequestLoan_Parameters“)
public void testRequestLoan(float loanAmount, float downPayment, float availableFunds,
boolean expectApproved, String expectedMessage) throws Throwable
{
…
}
static Stream<Arguments> testRequestLoan_Parameters() throws Throwable {
return Stream.of(
Arguments.of(1000.0f, 200.0f, 250.0f, true, null),
Arguments.of(1000.0f, 50.0f, 250.0f, false, “error.insufficient.down.payment“),
Arguments.of(1000.0f, 200.0f, 150.0f, false, “error.insufficient.funds.for.down.payment“)
);
}
}

高效地創建參數化測試

可以想象，編寫上面的參數化測試可能會有些麻煩。對于每個參數化的測試框架，都需要正確編寫一些樣板代碼。記住正確的結構可能很困難，而且要花時間寫出來。為了使此操作更容易，您可以使用Parasoft Jtest自動生成參數化測試，就像上面描述的那樣。為此，只需選擇要為其生成測試的方法（在Eclipse或IntelliJ中），即可：

使用默認值和斷言生成測試。然后，您可以使用實際輸入值和斷言配置測試，并將更多數據行添加到data()方法。

運行參數化測試

Parasoft Jtest可以直接在Eclipse和IntelliJ中運行參數化測試。

Eclipse中的JUnit視圖

請注意，如圖所示，每個測試的名稱都包含來自數據集的輸入值和預期結果值。由于在每種情況下都會顯示輸入參數和預期的輸出，因此可以使測試失敗時的調試更加容易。

您還可以使用Parasoft Jtest的“全部運行”操作：

Parasoft Jtest中的“流樹”視圖

它分析測試流程并提供有關先前測試運行的詳細信息。 這使您可以查看測試中發生的情況，而無需使用斷點或調試語句重新運行測試。例如，您可以在“變量”視圖中看到參數化的值：

Parasoft Jtest中的變量視圖

結論

我們審查的三個框架中的每一個都是不錯的選擇，并且運作良好。如果使用JUnit 4，則由于測試類的設計更加簡潔，并且能夠在同一類中定義多個測試方法，因此我傾向于使用JunitParams而不是內置的JUnit 4 Parameterized框架。但是，如果使用JUnit 5，我建議您使用內置的JUnit 5框架，因為它可以解決JUnit 4中的缺點，并且不需要額外的庫。我還喜歡使用Parasoft Jtest的單元測試功能來提高參數化測試的創建、執行和調試的效率。