B.1 单元测试(Unit Test)
一个单元(Unit)是指一个可独立进行的工作，独立进行指的是这个工作不受前一次或接下来的工作的结果影响。简单地说，就是不与程序运行时的上下文(Context)发生关系。
如果是在Java程序中，具体来说一个单元可以是指一个方法(Method)。这个方法不依赖于前一次运行的结果，也不牵涉到后一次的运行结果。
举例来说，下面这个程序的gcd()方法可视为一个单元：
package onlyfun.caterpillar;
public class MathTool {
public static int gcd(int num1, int num2) {
int r = 0;
while(num2 != 0) {
r = num1 % num2;
num1 = num2;
num2 = r;
}
return num1;
}
下面的gcd()方法不可视为一个单元，要完成gcd的计算，必须调用setNum1()、setNum2()与gcd() 3个方法。
package onlyfun.caterpillar;
public class MathFoo {
private static int num1;
private static int num2;
public static void setNum1(int n) {
num1 = n;
}
public static void setNum2(int n) {
num2 = n;
}
public static int gcd() {
int r = 0;
while(num2 != 0) {
r = num1 % num2;
num1 = num2;
num2 = r;
}
return num1;
}
然而要完全使用一个方法来完成一个单元操作在实现上是有困难的，所以单元也可广义解释为数个方法的集合。这数个方法组合为一个单元操作，目的是完成一个任务。
不过设计时仍优先考虑将一个公开的方法设计为单元，辅助的方法则使用设定为私用，尽量不用数个公开的方法来完成一件工作，以保持接口简洁与单元边界清晰。将工作以一个单元进行设计，这使得单元可以重用，并且也使得单元可以进行测试，进而增加类的可重用性。
单元测试指的是对每一个工作单元进行测试，了解其运行结果是否符合我们的要求。例如当编写完MathTool类之后，也许会这么写一个小小的测试程序：
package test.onlyfun.caterpillar;
import onlyfun.caterpillar.MathTool;
public class MathToolTest {
public static void main(String[] args) {
if(MathTool.gcd(10, 5) == 5) {
System.out.println("GCD Test OK!");
}
else {
System.out.println("GCD Test Fail!");
}
}
在文字模式下使用文字信息显示测试结果，这个动作是开发人员经常作的事情，然而您必须一行一行看着测试程序的输出结果，以了解测试是否成功。另一方面，测试程序本身也是一个程序，在更复杂的测试中，也许会遇到测试程序本身出错，而导致无法验证结果的情况。
JUnit是一个测试框架，通过它所提供的工具，可以减少编写错误的测试程序的机会。另一方面，可以有更好的方法来检验测试结果，而不是看着一长串输出的文字来检验测试是否成功。JUnit测试框架让测试的进行更有效率且更具可靠性。
B.2 JUnit设置
JUnit最初是由Erich Gamma与Kent Beck编写，为单元测试的支持框架，用来编写与执行重复性的测试。它包括以下特性：
Ü 对预期结果作判断
Ü 提供测试装备的生成与销毁
Ü 易于组织与执行测试
Ü 图形与文字接口的测试器
要设定JUnit，可先到 JUnit官方网站(http://junit.org/)下载JUnit的zip文件，下载后解开压缩文件，其中会含有junit.jar文件，将这个文件复制到所要的数据夹中，然后设定Classpath指向junit.jar。例如：
set classpath=%classpath%;YOUR_JUNIT_DIR\junit.jar
如果是Windows 2000/XP，可以在环境变量中设定Classpath变量(可参考附录A中的Classpath设置介绍)。
B.3 第一个JUnit测试
要对程序进行测试，首先要设计测试案例(Test Case)。一个测试案例是对程序给予假定条件，然后运行程序并看看在给定的条件下，程序的运行结果是否符合要求。
在JUnit下，可以继承TestCase来编写测试案例，并定义测试方法，每一个测试方法是以testXXX()来命名。一个例子如下所示：
package test.onlyfun.caterpillar;
import onlyfun.caterpillar.MathTool;
import junit.framework.TestCase;
public class MathToolUnitTest extends TestCase {
public void testGcd() {
assertEquals(5, MathTool.gcd(10, 5));
}
public static void main(String[] args) {
junit.textui.TestRunner.run(MathToolUnitTest.class);
}
assertEquals()方法用来断定您的预期值与单元方法实际的返回结果是否相同，如果预期值与返回的结果不同则丢出异常，TestRunner会捕捉异常，并提取其中的相关信息以报告测试结果。这里使用的是文字模式的TestRunner。
接下来根据测试案例编写实际的程序，首先试着让测试案例能通过编译：
package onlyfun.caterpillar;
public class MathTool {
public static int gcd(int num1, int num2) {
return 0;
}
}
编译完MathTool.java并用javac来编译它。在编译完成之后，接着运行测试案例，会得到以下的结果：
.F
Time: 0
There was 1 failure:
1) testGcd(test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest)junit.framework.AssertionFa
iledError: expected:<5> but was:<0>
...略
FAILURES!!!
Tests run: 1, Failures: 1, Errors: 0
由于MathTool中并没有编写什么实际的逻辑，所以测试失败。在测试驱动中，测试案例所报告的结果通常是以测试失败作为开始，您的挑战就是要一步步消除这些失败的信息。接下来根据测试案例，完成所设计的程序：
package onlyfun.caterpillar;
public class MathTool {
public static int gcd(int num1, int num2) {
int r = 0;
while(num2 != 0) {
r = num1 % num2;
num1 = num2;
num2 = r;
}
return num1;
}
再次运行测试案例，会得到以下的结果，通过最后的OK信息，知道测试已经成功：
.Time: 0
OK (1 test)
不一定要在main()中指定TestRunner，而可以直接启动一个TestRunner，并指定测试案例类(继承TestCase的类)。例如启动一个Swing窗口的测试结果画面：
java junit.swingui.TestRunner test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
执行的结果画面如图B-1所示。
在Swing窗口的测试结果显示中，如果中间的横棒是显示绿色，表示所有的测试都已经成功，如果中间的横棒显示红色，表示测试失败。JUnit的名言是Keep the bar green to keep the code clean，意思是保持绿色横棒以保证测试成功。
也可以指定文字模式的测试结果。例如：
java junit.textui.TestRunner test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
图B-1 JUnit的Swing窗口测试结果
B.4 自动构建与测试
Ant可以进行自动化构建，而JUnit可以进行自动化测试，Ant可以与JUnit结合，使得自动化的构建与测试变得可行。
如果要让Ant能支持JUnit，建议直接将JUnit的junit.jar放置在Ant的lib目录，并记得改变Classpath中原先有关junit.jar的设定。例如将Classpath重新指向%ANT_HOME%\lib\junit.jar(假设已经如附录A中设置了ant_home的环境变量)。虽然也有其他的方式可以设定，但这是最快也是最简单的方法。
Ant使用<junit>标签来设定JUnit测试，下面是一个简单的例子：
<?xml version="1.0"?>
<project name="autoBuildTest" default="test">
<target name="setProperties">
<property name="src.dir" value="src"/>
<property name="classes.dir" value="classes"/>
</target>
<target name="prepareDir" depends="setProperties">
<delete dir="${classes.dir}"/>
<mkdir dir="${classes.dir}"/>
</target>
<target name="compile" depends="prepareDir">
<javac srcdir="${src.dir}" destdir="${classes.dir}"/>
</target>
<target name="test" depends="compile">
<junit printsummary="yes">
<test
name="test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest"/>
<classpath>
<pathelement location="${classes.dir}"/>
</classpath>
</junit>
</target>
printsummary属性会将测试的结果简单地显示出来，<test>的name属性是设定所要进行测试的测试案例类。Ant构建与调用JUnit进行测试的信息如下：
C:\workspace\B>ant
Buildfile: build.xml
setProperties:
prepareDir:
[mkdir] Created dir: C:\workspace\B\classes
compile:
[javac] Compiling 4 source files to C:\workspace\B\classes
test:
[junit] Running test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
[junit] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Time elapsed: 0 sec
BUILD SUCCESSFUL
Total time: 1 second
B.5 自动生成测试报告
接上一个主题，可以将JUnit的测试过程在Ant构建过程中显示出来，只要加入< formatter>标签设定即可：
<?xml version="1.0"?>
<project name="autoBuildTest" default="test">
...
<target name="test" depends="compile">
<junit printsummary="yes">
<formatter type="plain" usefile="false"/>
<test
name="test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest"/>
<classpath>
<pathelement location="${classes.dir}"/>
</classpath>
</junit>
</target>
</project>
Ant构建与调用JUnit进行测试的信息如下：
C:\workspace\B>ant
Buildfile: build.xml
setProperties:
prepareDir:
[delete] Deleting directory C:\workspace\B\classes
[mkdir] Created dir: C:\workspace\B\classes
compile:
[javac] Compiling 4 source files to C:\workspace\B\classes
test:
[junit] Running test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
[junit] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Time elapsed: 0.016 sec
[junit] Testsuite: test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
[junit] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Time elapsed: 0.016 sec
[junit] Testcase: testGcd took 0.016 sec
BUILD SUCCESSFUL
Total time: 2 seconds
当usefile属性设定为true时，会自动将产生的结果保存在文件中，默认是TEST-*.txt。其中*是测试案例类名称。就上例而言，所产生的报告文件内容如下：
Testsuite: test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Time elapsed: 0 sec
Testcase: testGcd took 0 sec
<formatter>标签还可以设定将测试的结果，以XML文件保存下来。一个编写的例子如下，它将测试的结果保存至report目录中， 文件名称为TEST-*.xml，*是测试案例类名称：
<?xml version="1.0"?>
...
<target name="test" depends="compile">
<junit printsummary="yes">
<formatter type="xml"/>
<test
name="test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest"/>
<classpath>
<pathelement location="${classes.dir}"/>
</classpath>
</junit>
</target>
</project>
也可以将测试结果所产生的XML文件转换为HTML文件，使用Ant可以直接完成这个工作。<junitreport>标签使用 XSLT将XML文件转换为HTML文件。下面的例子将前面的说明作个总结，以完整呈现编写的实例：
<?xml version="1.0"?>
<project name="autoBuildTest" default="report">
<target name="setProperties">
<property name="src.dir" value="src"/>
<property name="classes.dir" value="classes"/>
<property name="report.dir" value="report"/>
</target>
<target name="prepareDir" depends="setProperties">
<delete dir="${report.dir}"/>
<delete dir="${classes.dir}"/>
<mkdir dir="${report.dir}"/>
<mkdir dir="${classes.dir}"/>
</target>
<target name="compile" depends="prepareDir">
<javac srcdir="${src.dir}" destdir="${classes.dir}"/>
</target>
<target name="test" depends="compile">
<junit printsummary="yes">
<formatter type="xml"/>
<test
name="test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest"/>
<classpath>
<pathelement location="${classes.dir}"/>
</classpath>
</junit>
</target>
<target name="report" depends="test">
<junitreport todir="${report.dir}">
<fileset dir="${report.dir}">
<include name="TEST-*.xml"/>
</fileset>
<report
format="frames" todir="${report.dir}/html"/>
</junitreport>
</target>
<include>设定搜寻TEST-*.xml文件，将之转换为HTML文件，而最后的结果被设定保存至report/html/目录下，在format属性中设定了HTML文件具有边框(Frame)，如果不设定这个属性，则HTML报告文件就不具有边框。在运行Ant之后所产生的 HTML测试结果报告文件如图B-2所示。
图B-2 Ant结合JUnit所自动产生的测试报告
附录B只是对JUnit的一些简介，如果需要更多有关JUnit的资料，可以参考以下的网址：
http://caterpillar.onlyfun.net/Gossip/JUnit/JUnitGossip.htm