JUnit 5 完全指南
1. 概述
JUnit 是 Java 生态中最流行的单元测试框架之一。JUnit 5 版本带来了多项创新，核心目标是支持 Java 8 及以上版本的新特性，同时支持多种测试风格。
2. Maven 依赖
配置 JUnit 5.x.0 非常简单，只需在 pom.xml 中添加以下依赖：
目前 Eclipse 和 IntelliJ 已直接支持在 JUnit 平台上运行单元测试。当然，我们也可以通过 Maven Test 目标运行测试。
特别说明：IntelliJ 默认支持 JUnit 5，运行测试只需右键点击 → Run，或使用快捷键 Ctrl-Shift-F10。
⚠️ 注意：此版本要求 Java 8 或更高版本才能运行。
3. 架构设计
JUnit 5 由三个子项目的多个模块组成：
3.1. JUnit Platform
平台负责在 JVM 上启动测试框架。它定义了 JUnit 与客户端（如构建工具）之间稳定而强大的接口。
平台使客户端能轻松集成 JUnit，实现测试的发现和执行。
它还定义了 TestEngine API，用于开发在 JUnit 平台上运行的测试框架。通过实现自定义 TestEngine，我们可以将第三方测试库直接接入 JUnit。
3.2. JUnit Jupiter
此模块包含 JUnit 5 中编写测试的新编程和扩展模型。相比 JUnit 4 的新注解包括：
@TestFactory – 标识动态测试的工厂方法
@DisplayName – 定义测试类或测试方法的自定义显示名称
@Nested – 标识嵌套的非静态测试类
@Tag – 声明用于过滤测试的标签
@ExtendWith – 注册自定义扩展
@BeforeEach – 在每个测试方法前执行（原 @Before）
@AfterEach – 在每个测试方法后执行（原 @After）
@BeforeAll – 在当前类所有测试方法前执行（原 @BeforeClass）
@AfterAll – 在当前类所有测试方法后执行（原 @AfterClass）
@Disabled – 禁用测试类或方法（原 @Ignore）
3.3. JUnit Vintage
JUnit Vintage 支持在 JUnit 5 平台上运行基于 JUnit 3 和 JUnit 4 的测试。
4. 基础注解
我们将注解分为三组讨论：测试前执行、测试中（可选）和测试后执行：
4.1. @BeforeAll 和 @BeforeEach
以下是在主测试用例前执行的简单代码示例：
@BeforeAll
static void setup() {
log.info("@BeforeAll - 在本类所有测试方法前执行一次");
}
@BeforeEach
void init() {
log.info("@BeforeEach - 在本类每个测试方法前执行");
}
⚠️ 注意：使用 @BeforeAll 注解的方法必须是静态的，否则代码无法编译。
4.2. @DisplayName 和 @Disabled
现在来看测试相关的可选注解：
@DisplayName("单个成功测试")
@Test
void testSingleSuccessTest() {
log.info("成功");
}
@Test
@Disabled("尚未实现")
void testShowSomething() {
}
可以看到，我们可以通过新注解修改显示名称或带注释禁用方法。
4.3. @AfterEach 和 @AfterAll
最后讨论测试执行后的操作方法：
@AfterEach
void tearDown() {
log.info("@AfterEach - 在每个测试方法后执行");
}
@AfterAll
static void done() {
log.info("@AfterAll - 在所有测试方法后执行");
}
⚠️ 注意：使用 @AfterAll 注解的方法也必须是静态的。
5. 断言与假设
JUnit 5 充分利用了 Java 8 的新特性，尤其是 Lambda 表达式。
5.1. 断言
断言已移至 org.junit.jupiter.api.Assertions 并得到显著改进。如前所述，现在可以在断言中使用 Lambda：
@Test
void lambdaExpressions() {
List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3);
assertTrue(numbers.stream()
.mapToInt(Integer::intValue)
.sum() > 5, () -> "总和应大于5");
}
虽然这个例子很简单，但使用 Lambda 表达式作为断言消息的优势在于延迟计算，当消息构造成本较高时能节省时间和资源。
现在还可以通过 assertAll() 分组断言，它会用 MultipleFailuresError 报告组内所有失败断言：
@Test
void groupAssertions() {
int[] numbers = {0, 1, 2, 3, 4};
assertAll("数字数组",
() -> assertEquals(numbers[0], 1),
() -> assertEquals(numbers[3], 3),
() -> assertEquals(numbers[4], 1)
);
}
这意味着进行更复杂的断言更安全，因为我们可以精确定位任何失败的位置。
5.2. 假设
假设用于仅在满足特定条件时运行测试。通常用于测试正常运行所需的外部条件，但这些条件与被测内容无直接关系。
我们可以通过 assumeTrue()、assumeFalse() 和 assumingThat() 声明假设：
@Test
void trueAssumption() {
assumeTrue(5 > 1);
assertEquals(5 + 2, 7);
}
@Test
void falseAssumption() {
assumeFalse(5 < 1);
assertEquals(5 + 2, 7);
}
@Test
void assumptionThat() {
String someString = "Just a string";
assumingThat(
someString.equals("Just a string"),
() -> assertEquals(2 + 2, 4)
);
}
如果假设失败，会抛出 TestAbortedException 并跳过测试。
假设同样支持 Lambda 表达式。
6. 异常测试
JUnit 5 中有两种异常测试方式，都可通过 assertThrows() 方法实现：
@Test
void shouldThrowException() {
Throwable exception = assertThrows(UnsupportedOperationException.class, () -> {
throw new UnsupportedOperationException("Not supported");
});
assertEquals("Not supported", exception.getMessage());
}
@Test
void assertThrowsException() {
String str = null;
assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
Integer.valueOf(str);
});
}
第一个示例验证抛出异常的详细信息，第二个验证异常类型。
7. 测试套件
继续探索 JUnit 5 的新特性，我们介绍测试套件概念——聚合多个测试类以便一起运行。JUnit 5 提供了 @SelectPackages 和 @SelectClasses 两个注解创建测试套件。
⚠️ 注意：目前大多数 IDE 尚不支持这些功能。
先看第一个示例：
@Suite
@SelectPackages("com.baeldung")
@ExcludePackages("com.baeldung.suites")
public class AllUnitTest {}
@SelectPackage 用于指定运行测试套件时要选择的包名。本例中会运行所有测试。第二个注解 @SelectClasses 用于指定要选择的类：
@Suite
@SelectClasses({AssertionTest.class, AssumptionTest.class, ExceptionTest.class})
public class AllUnitTest {}
例如，上述类将创建包含三个测试类的套件。注意这些类不必在同一个包中。
8. 动态测试
最后介绍 JUnit 5 的动态测试功能，它允许我们声明并运行运行时生成的测试用例。与编译时定义固定数量测试用例的静态测试不同，动态测试允许在运行时动态定义测试用例。
动态测试可通过带 @TestFactory 注解的工厂方法生成。看代码示例：
@TestFactory
Stream
return in.stream()
.map(word ->
DynamicTest.dynamicTest("测试翻译 " + word, () -> {
int id = in.indexOf(word);
assertEquals(out.get(id), translate(word));
})
);
}
这个例子非常直观易懂。我们使用两个分别名为 in 和 out 的 ArrayList 翻译单词。工厂方法必须返回 Stream、Collection、Iterable 或 Iterator。本例我们选择 Java 8 的 Stream。
⚠️ 注意：@TestFactory 方法不能是 private 或 static。测试数量是动态的，取决于 ArrayList 的大小。
9. 总结
本文简要介绍了 JUnit 5 的主要变化。
我们探讨了 JUnit 5 架构的重大变革，包括平台启动器、IDE、其他单元测试框架、构建工具集成等。此外，JUnit 5 更深入地集成了 Java 8，特别是 Lambda 和 Stream 概念。
本文使用的示例代码可在 GitHub 项目 中找到。
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