单元测试

是针对最小功能单元（通常是方法）编写测试代码，验证其正确性。
在没有引出单元测试之前，我们常常是把测试代码塞进 main 的，这种传统做法问题明显：

• 与业务代码混在一起，难维护
• 无法自动化，一个失败可能“拖累全局”
• 没有统一报告，结果全靠肉眼判断

这正是引入 JUnit 的动机。JUnit 是 Java 常用的单元测试框架，IDEA 已内置支持。使用它可以：

• 为每个方法编写独立的测试，用例彼此不干扰
• 通过断言自动判断结果，生成清晰的测试报告
• 一键运行全部测试，适合自动化和持续集成

需求与步骤

需求：某系统有多个业务方法，使用 JUnit 为它们编写测试，验证正确性。

步骤（现代 IDEA 已集成 JUnit，不必手动导 jar）：

1. 为被测类创建对应测试类（通常放在 src/test/java，命名 被测类名 + Test）。
2. 为每个业务方法编写测试方法：公开、无参数、无返回值，并标注 @Test。
3. 在测试方法中调用被测方法并观察/断言结果。
4. 运行测试：通过为绿色，失败为红色，并展示报告。

// src/main/java/com/example/StringUtil.java
package com.example;

public class StringUtil {

    // 打印名字长度（这里先不做空值判断，留给测试暴露）
    public static void printNumber(String name) {
        System.out.println("名字长度是：" + name.length());
    }

    // 求字符串的最大索引：空或空串时返回 -1
    public static int getMaxIndex(String data) {
        if (data == null || data.isEmpty()) return -1;
        return data.length() - 1;
    }
}

测试类（@Test 标注 + 方法签名要求），测试类要求公开、无参、无返回值。

// src/test/java/com/example/StringUtilTest.java
package com.example;

import org.junit.jupiter.api.Test;            // JUnit 5
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*; // 断言可稍后再加，这里先演示调用

public class StringUtilTest {

    @Test
    public void testPrintNumber() {
        // 这行会触发 NPE：借此观察到问题
        StringUtil.printNumber(null);
        StringUtil.printNumber("");
        StringUtil.printNumber("影牙");
    }

    @Test
    public void testGetMaxIndex() {
        System.out.println(StringUtil.getMaxIndex(null));  // -1
        System.out.println(StringUtil.getMaxIndex(""));    // -1
        System.out.println(StringUtil.getMaxIndex("影牙狼")); // 2
    }
}

运行后，testPrintNumber() 会因为 null 触发 NullPointerException，问题明确：被测方法缺少空值处理。

然后我们就能够按测试反馈修正被测代码：

public static void printNumber(String name) {
    if (name == null) {
        System.out.println("参数不能为 null");
        return;
    }
    System.out.println("名字长度是：" + name.length());
}

再次运行，testPrintNumber() 不再抛异常；到这里，JUnit 引入目标已达成：

• 会写 @Test
• 会建测试类/方法
• 能用测试暴露问题并驱动修复

后续只需在测试方法中引入断言（assertEquals、assertThrows 等），就能让判断自动化，减少肉眼观察。这一块放到“快速上手”里再细化即可。

断言

println 只能“看个热闹”，判断对错还是要靠人。断言能通过设定的规则自动判定通过/失败并产出清晰报告。

被测代码（同前）

package com.example;

public class StringUtil {
    public static int getMaxIndex(String s) {
        if (s == null || s.isEmpty()) return -1;
        return s.length() - 1;
    }
}

测试代码（使用断言替代 println）

package com.example;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class StringUtilTest {

    @Test
    void getMaxIndex_cases() {
        int i1 = StringUtil.getMaxIndex(null);
        assertEquals(-1, i1, "null 应返回 -1");

        int i2 = StringUtil.getMaxIndex("");
        assertEquals(-1, i2, "空串应返回 -1");

        int i3 = StringUtil.getMaxIndex("影牙狼"); // 长度 3 → 最大索引 2
        assertEquals(2, i3, "最大索引不正确");
    }
}

常用断言方法

断言方法	作用
assertEquals(expected, actual)	验证两个值是否相等
assertNotEquals(unexpected, actual)	验证两个值是否不相等
assertTrue(condition)	验证条件是否为 true
assertFalse(condition)	验证条件是否为 false
assertNull(actual)	验证对象是否为 null
assertNotNull(actual)	验证对象是否不为 null
assertSame(expected, actual)	验证是否同一对象
assertThrows(exceptionClass, executable)	验证是否抛出指定异常

所有断言方法都有一个可选的消息参数，用于测试失败时提供更清晰的错误信息。

生命周期

• JUnit 5：@BeforeEach / @AfterEach（每个测试前后），@BeforeAll / @AfterAll（整类前后一次；需 static）。
• JUnit 4 对照：@Before / @After，@BeforeClass / @AfterClass。

import org.junit.jupiter.api.*;

class LifeCycleDemo {

    @BeforeAll
    static void initAll() { /* 建立连接等昂贵准备 */ }

    @BeforeEach
    void init() { /* 每例重置状态 */ }

    @Test
    void case1() { /* ... */ }

    @AfterEach
    void tearDown() { /* 每例清理 */ }

    @AfterAll
    static void tearDownAll() { /* 关闭连接等 */ }
}

常见场景：用 @BeforeEach 准备对象/测试数据；用 @AfterEach 清理。其余按需添加即可。

注解	执行时机	适用场景
@BeforeEach	每个测试方法前	重置测试环境、准备测试数据
@AfterEach	每个测试方法后	清理资源、恢复环境
@BeforeAll	所有测试方法前(仅执行一次)	全局资源初始化、昂贵操作
@AfterAll	所有测试方法后(仅执行一次)	释放共享资源、清理环境