测试基础知识和Eclemma使用总结

测试基础知识和Eclemma使用总结
1.1 概念
对软件基本组成单元进行的测试，单元具有明确的功能，与其它单元有明确的接口，不一定是一个具体的方法。但是，一般情况下，一个单元测试是用于判断某个特定条件（或者场景）下某个特定方法的行为。
1.2 特点
 属于白盒测试，依据单元的具体实现、代码逻辑结构、数据流向来设计测试用例。
1.3 单元测试覆盖率
单元测试是白盒测试，所以判断覆盖率的依据是逻辑覆盖，就是语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、路径覆盖。
2 Junit测试框架
2.1 JUnit简介
JUnit是由 Erich Gamma 和 Kent Beck 编写的一个回归测试框架（regression testing framework），用于帮助Java开发人员编写单元测试。
2.1.1 Junit的核心类和接口
1. Test接口，框架的主接口，有两个方法：
public int countTestCases() 返回所有测试用例的个数。
public void run(TestResult arg0) 运行一个测试，并且收集运行结果到TestResult。
2. TestCase类，实现了Test接口，我们所有的测试方法都要在这个类的子类中定义。
3. TestSuite类，实现了Test接口，一个TestSuite可以包含一系列的TestCase。把testCase组装入TestSuite有几种方式：
 通过将TestCase的Class参数传入TestSuite的构造函数，TestSuite会自动收集TestCase中所有的public的没有参数的testxxx方法加入TestSuite中。
 构造空的TestSuite后通过void addTest(Test test)方法添加测试。
 构造空的TestSuite后通过void addTestSuite(Class testClass) 方法添加测试集。
 附加说明：TestCase和TestSuite的设计采用了Composite模式。这样JUnit可以一次运行一个测试用例，也可以一次运行多个测试用例。使用接口是一致的，TestRunner只关心Test接口，而对运行的是单个的TestCase还是同时运行多个TestCase并不在意。
4. TestResult类，通过run方法收集测试结果。
5. TestRunner类，启动测试的主类，我们可以通过直接调用它运行测试用例，IDE和其他一些工具一般也通过这个接口集成JUnit。
6. Assert类，TestCase继承自该类，我们的测试方法通过这些断言判断程序功能是否通过测试。
7. TestListener接口
2.1.2 常用方法介绍
断言方法：
 assertEquals（expect，actual）参数是期望值和真实值，assertEquals有多个重载方法，只要参数类型必须相同。
 assertSame（期望对象，实际对象），检查具有相同内存地址的两个对象是否相等，利用内存地址进行判断。
 assertTrue(布尔条件)和assertFalse（），检查布尔条件是否为真。
 assertNull（对象1，对象2）和assertNotNull（），检查一个对象是否为空。
2.2 使用规则
1. 类名规则：需测试的类名+Test，例如ConfigManagerTest类用于测试ConfigManager类的方法。
2. 方法规则：test+方法名字，例如testGetDetailInfo（）。
3. 必须继承TestCase类。
4. setUp方法和tearDown方法：setUp方法在每个测试方法调用前调用，负责初始化测试方法所需要的测试环境；tearDown在每个测试方法被调用之后被调用，负责撤销测试环境。即如果有10个测试方法，则setup和tearDown分别会调用10次。
2.3 使用步骤
2.3.1 写测试用例步骤原则
1. 编写测试用例类，使其继承TestCase类。
2. 编写测试方法，并用test+方法名命名。方法内的逻辑如下：
1) 获取准备的测试数据。
2) 调用被测试对象的方法。
3) 编写断言，验证结果。
3. 如果测试方法有公用的变量等需要初始化和销毁，则可以使用setUp，tearDown方法。例如可以在setUp中获取准备的测试数据，生成相应的测试对象，在tearDown方法中销毁测试对象。
2.3.2 在eclipse中用junit
1. 生成测试类和方法：
Eclipse已经集成了Junit插件，可以省略一些步骤。

经过上面几个步骤，eclipse就可以自动生成测试类和测试方法，然后你需要在测试方法里写出测试逻辑。
2. 运行测试方法：单击右键选择Run As JUnit Test 即可。
3. 查看运行结果，在JUnit窗口中，能够看到每一个测试方法的测试结果： 
 是否成功：红色表示失败，绿色代表成功；
 运行时间：每一个测试方法的后面有一个括号，里面是一个方法的运行时间；在最上面还可看到跑完所有用例总的运行时间
 总的测试方法个数和失败方法个数。
2.4 实战
2.4.1 例1
//继承TestCase，注意类命名规则。
public class UpgradeScriptForGenerateTest extends TestCase
{
// 被测对象
    private UpgradeScriptForGenerate usf;
//初始化被测对象和测试工具类
    protected void setUp() throws Exception
    {
        usf = new UpgradeScriptForGenerate();
    }
//销毁测试数据
    protected void tearDown() throws Exception
    {
        usf = null;
    }
//测试方法，注意命名规则
    public void testRunLuaScript()
    {
//准备测试数据
        FlowResult result;
        DeviceConfigVO vo = new DeviceConfigVO();       vo.setRootDir("D:/Upgradetool/package/upgradetool/data/device/luatest");
        vo.setDeviceInfoFilePath("device.xml");
        String scriptDir = "D://Upgradetool//package//upgradetool//conf//V3R7C00TOV8R3C00//script";
        ……"D:/Upgradetool/package/upgradetool/conf/V5R7C02TOV8R2C01/device");
//调用被测对象的方法
        result = usf.doPerform(vo, null, properConfig);
//写断言，验证测试结果。
        assertEquals(FlowResultEnum.SUCCESS, result.getResult());
        List<String> list = result.getResultList();
        assertTrue(list != null);
    }
}
3 JUnit4
3.1 新特性
1. JUnit大量使用了annotations特性，使编写单元测试变得更加简单。
2. 改变测试方法的命名方式。
3. 不再强制继承TestCase，但需要import org.junit.Assert来实现断言。
4. 改变初始化和销毁方式。
5. 改变异常处理方式。
3.2 在eclipse中的使用步骤
1. 生成测试类和方法：
步骤与上面使用Junit的步骤基本一致：如下




新建Junit Test Case时，选择New JUnit4 test即可。

经过上面几个步骤，eclipse就可以自动生成测试类和测试方法，然后你需要在测试方法里写出测试逻辑。在测试类中，并不是每一个方法都是用于测试的，你必须使用“标注”来明确表明哪些是测试方法。下面说明“标注”意义：
 @Before
表明这是初始化的方法在Test方法调用前调用，方法名不一定是setUp（）。
 @After
表明这是注销方法，方法名不一定是tearDown（）。
 @BeforeClass
与@BeforeClass类似，不同的是它是类级别的。
 @AfterClass
与@AfterClass类似，不同的是它是类级别的。
类级别与方法级别的不同：
@Before与@After调用时机：

@BeforeClass与@AfterClass调用时机：

 @Test
表明这是一个测试方法。对于方法的声明也有如下要求：名字可以随便取，没有任何限制，但是返回值必须为void，而且不能有任何参数。
 @Ignore
这个标注的含义就是“某些方法尚未完成，暂不参与此次测试”。这样的话测试结果就会提示你有几个测试被忽略，而不是失败。一旦你完成了相应函数，只需要把@Ignore标注删去，就可以进行正常的测试。
2. 运行测试方法：单击右键选择Run As JUnit Test 即可。
3. 查看运行结果，在JUnit窗口中，能够看到每一个测试方法的测试结果：
 “绿色背景的对号”代表成功。
 “蓝色背景的差号”代表断言失败。
 “红色背景的差号”代表抛出了异常，即程序出错。

4 测试覆盖率
4.1 测试覆盖率工具
4.1.1 安装eclemma插件步骤
Eclemma压缩包的地址，已上传到SVN上: \VRP工具团队\99 Tools
1. 解压eclemma后会有两个文件夹plugins和features。
2. 将plugins中的内容复制到eclipse的plugins文件夹中，将features中的内容复制到eclipse的features文件夹中。
3. 重启eclipse，会看到界面的左上角多了一个 按钮（下文用Coverage按钮代替），说明安装成功。
4.1.2 配置eclemma步骤
1. 点击coverage按钮，选择Coverage Configurations…。

2. 配置Test：在Coverage Configurations界面，选择Test标签，选择测试用例所在工程，测试类和测试方法。

3. 配置Coverage：点击Test右边的Coverage，勾选覆盖范围。

4. 配置Arguments
5. 配置Classpath
 不需要对于每一个测试类都要经过这么复杂的测试，右击左下角已配置过的测试类，选择Duplicate，就会复制这个测试类的配置。

4.1.3 查看测试结果
1. 运行测试用例，方法有三种：①在Coverage Configurations界面，双击左侧的测试配置名字。②选中测试类，然后单击Coverage按钮，选择Coverage As，JUnit Test。③点击Coverage视图的第一个按钮 。

2. 查看结果：在代码编辑器中，可以看覆盖范围内的代码用不同颜色标识。
 绿色表示该代码完全执行过。
 红色表示代码根本没有执行过。
 黄色表示代码被部分执行，黄色通常出现在一行中出现分支的语句。

3. 在下方的Coverage窗口，能够看到每一个方法的代码的覆盖率。

4.1.4 综合多次覆盖数据
想在一次运行中覆盖所有的代码通常比较困难，如果能把多次测试的覆盖数据综合起来进行察看，那么我们就能更方便的掌握多次测试的测试效果。EclEmma 提供了这样的功能。Coverage 视图总是显示最新完成的一次覆盖测试。事实上，EclEmma 为我们保存了所有的测试结果。
配置步骤：
1. 点击Coverage视图右上角的第四个按钮。
2. 选择merge的测试历史。在合并完成之后，我们可以观察到 Java 编辑器和 Coverage 视图中都显示了合并之后的结果。

5 怎样写单元测试逻辑？
5.1 依据的原则
逻辑覆盖，就是语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、路径覆盖。
5.2 实战
5.2.1 被测类
public class Coverage
{
    public int count( int a, int b, int x)
    {
        if (a > 1 && b == 0)
        {
            x = x / a;
        }
        if (a == 2 || x > 1)
        {
            x = x + 1;
        }
        return x;
    }
}
5.2.2 测试类
public class CoverageTest
{
    private Coverage coverage;
    @Before
    public void setUp() throws Exception
    {
        coverage=new Coverage();
    }
    @After
    public void tearDown() throws Exception
    {
        coverage=null;
    }
    @Test
    public void testCount()
    {
        int result=coverage.count(2, 0, 3);
        assertEquals(2, result);
    }
}
5.2.3 测试数据
程序的流程图：

1. 为满足覆盖率而设计测试用例
1. 语句覆盖：
 a=2，b=0，x=3，用覆盖率测试工具测试结果如下

可以看到第二个if语句是部分执行，因为在“或”的条件中，判断第一个条件符合后，将不再判断第二个条件，所以“x>1”并没有执行。
作用：能够检查出不可达的语句，但是不能检查出逻辑错误。
 a=3，b=0，x=3。这样每一个判断语句都得到了执行，覆盖率达到了100%。做到了语句覆盖。
2. 判定覆盖
每个判断的取真分支和取假分支各执行一遍，又叫分支覆盖。上面的一组测试数据做到了语句覆盖，覆盖了abe流程。如果要做到分支覆盖，就要bcde都要走一遍。
作用：判定覆盖比语句覆盖强一点，但是仍然不一定能检查出判定内部条件的错误。
 a=1，b=0，x=1。这个测试语句会走流程acd。这样通过两组数据后，每个分支都走了一遍。做到了判定覆盖就做到了语句覆盖。
3. 条件覆盖
判定条件的每个条件分别取真和取假一次，一般需要设计比满足判定覆盖更多的测试用例。
作用:能更强地检查处判定条件是否写错上，但是不能保证满足判定覆盖。
下表是本例中四个条件的八种情况：
a>1 b=0
a<1 b!=0
a=2 x>1
a!=2 x<=1

 数据a=2，b=2，x=2执行abd路径，满足上表中的绿色背景条件；数据a=1，b=0，x=1执行acd路径，满足上表中的蓝色背景条件。这两组数据做到了条件覆盖，但是不满足判定覆盖和语句覆盖。
4. 判定条件覆盖
设计足够的设计用例，同时满足判定覆盖和条件覆盖。
a>1 b=0
a<1 b!=0
a=2 x>1
a!=2 x<=1
 a=2，b=0，x=2满足绿色背景条件，所走路径是abe；a=1，b=2，x=1满足蓝色背景条件，所走路径是acd。既满足了条件覆盖，又满足了判定覆盖。
5. 路径覆盖
设计足够多测试用例，覆盖程序每条路径。一个程序的if语句个数是n，那么路径个数是2的n次方。
6 黑盒测试
6.1 等价类划分法
等价类可以分为两种情况：
有效等价类：合理的，有意义的输入数据构成的集合。
无效等价类：相反。
作用：能够测试程序的健壮性，测试程序是否考虑了异常情况。
6.1.1 实例
输入三个整数 a 、 b 、 c 分别作为三边的边长构成三角形。通过程序判定所构成的三角形的类型，当此三角形为一般三角形、等腰三角形及等边三角形时，分别作计算 … 。
6.1.2 分析与设计
输入条件 无效等价类
整数 一边非整数
两边非整数
三边非整数
正数 一边非正数
两边非正数
三边非正数
三个数 只给一个数
只给两个数
给出四个数
非零 一边为零
两边为零
三边为零
两边之和大于第三边 两边之和小于第三边
两边相等
三边相等
以上只是给出了大致的无效等价类，实际还要细分。例如一边非整数，还要再分哪一边是非整数的，有三种情况。给每一种情况一个标号，一个一个测试。
6.2 边界值分析法
选取正好等于，刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据。
作用：长期的测试工作经验告诉我们，大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上，而不是发生在输入输出范围的内部。因此针对各种边界情况设计测试用例，可以查出更多的错误。
原则：
1. 如果输入条件规定了值的范围,则应取刚达到这个范围的边界的值,以及刚刚超越这个范围边界的值作为测试输入数据。
2. 如果输入条件规定了值的个数，则用最大个数，最小个数，比最小个数少一，比最大个数多一的数作为测试数据。
3. 将规则1）和2）应用于输出条件，即设计测试用例使输出值达到边界值及其左右的值。
4. 如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合,则应选取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用例。
5. 如果程序中使用了一个内部数据结构,则应当选择这个内部数据结构的边界上的值作为测试用例。
6. 分析规格说明，找出其它可能的边界条件。
6.2.1 实例
某程序的规格说明要求计算出“每月保险金扣除额为0至1165.25元”。
6.2.2 分析与设计
0 -0.01 0.01
1165.25 1165.24 1165.26