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打開(kāi) Maven倉(cāng)庫(kù)，左邊選項(xiàng)欄排在第一的就是測(cè)試框架與工具，今天的文章，V 哥要來(lái)聊一聊程序員必備的測(cè)試框架JUnit 的源碼實(shí)現(xiàn)，整理的學(xué)習(xí)筆記，分享給大家。

測(cè)試框架JUnit 的源碼實(shí)現(xiàn)

有人說(shuō)，不就一個(gè)測(cè)試框架嘛，有必要去了解它的源碼嗎？確實(shí)，在平時(shí)的工作中，我們只要掌握如何使用 JUnit 框架來(lái)幫我們測(cè)試代碼即可，搞什么源碼，相信我，只有看了 JUnit 框架的源碼，你才會(huì)贊嘆，真是不愧是一款優(yōu)秀的框架，它的源碼設(shè)計(jì)思路與技巧，真的值得你好好研讀一下，學(xué)習(xí)優(yōu)秀框架的實(shí)現(xiàn)思想，不就是優(yōu)秀程序員要干的事情嗎。

JUnit 是一個(gè)廣泛使用的 Java 單元測(cè)試框架，其源碼實(shí)現(xiàn)分析可以幫助開(kāi)發(fā)者更好地理解其工作原理和內(nèi)部機(jī)制，并學(xué)習(xí)優(yōu)秀的編碼思想。

JUnit 框架的源碼實(shí)現(xiàn)過(guò)程中體現(xiàn)了多種優(yōu)秀的設(shè)計(jì)思想和編程技巧，這些不僅使得 JUnit 成為一個(gè)強(qiáng)大且靈活的測(cè)試框架，也值得程序員在日常開(kāi)發(fā)中學(xué)習(xí)和借鑒。V 哥通過(guò)研讀源碼后，總結(jié)了以下是一些關(guān)鍵點(diǎn)：

面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)：JUnit 充分運(yùn)用了面向?qū)ο蟮姆庋b、繼承和多態(tài)特性。例如，TestCase 類(lèi)作為基類(lèi)提供了共享的測(cè)試方法和斷言工具，而具體的測(cè)試類(lèi)繼承自 TestCase 來(lái)實(shí)現(xiàn)具體的測(cè)試邏輯。

模板方法模式：JUnit 的 TestCase 類(lèi)使用了模板方法設(shè)計(jì)模式，定義了一系列模板方法如 setUp()、runTest() 和 tearDown()，允許子類(lèi)重寫(xiě)這些方法來(lái)插入特定的測(cè)試邏輯。

建造者模式：JUnit 在構(gòu)造測(cè)試套件時(shí)使用了建造者模式，允許逐步構(gòu)建復(fù)雜的測(cè)試結(jié)構(gòu)。例如，JUnitCore 類(lèi)提供了方法來(lái)逐步添加測(cè)試類(lèi)和監(jiān)聽(tīng)器。

策略模式：JUnit 允許通過(guò)不同的 Runner 類(lèi)來(lái)改變測(cè)試執(zhí)行的策略，如 BlockJUnit4ClassRunner 和 Suite。這種設(shè)計(jì)使得 JUnit 可以靈活地適應(yīng)不同的測(cè)試需求。

裝飾者模式：在處理測(cè)試前置和后置操作時(shí)，JUnit 使用了裝飾者模式。例如，@RunWith 注解允許開(kāi)發(fā)者指定一個(gè) Runner 來(lái)裝飾測(cè)試類(lèi)，從而添加額外的測(cè)試行為。

觀察者模式：JUnit 的測(cè)試結(jié)果監(jiān)聽(tīng)器使用了觀察者模式。多個(gè)監(jiān)聽(tīng)器可以訂閱測(cè)試事件，如測(cè)試開(kāi)始、測(cè)試失敗等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試過(guò)程的監(jiān)控和結(jié)果的收集。

依賴(lài)注入：JUnit 支持使用注解如 @Mock 和 @InjectMocks 來(lái)進(jìn)行依賴(lài)注入，這有助于解耦測(cè)試代碼，提高測(cè)試的可讀性和可維護(hù)性。

反射機(jī)制：JUnit 廣泛使用 Java 反射 API 來(lái)動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)和執(zhí)行測(cè)試方法，這提供了極大的靈活性，允許在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地構(gòu)建和執(zhí)行測(cè)試。

異常處理：JUnit 在執(zhí)行測(cè)試時(shí)，對(duì)異常進(jìn)行了精細(xì)的處理。它能夠區(qū)分測(cè)試中預(yù)期的異常和意外的異常，從而提供更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果反饋。

解耦合：JUnit 的設(shè)計(jì)注重組件之間的解耦，例如，測(cè)試執(zhí)行器（Runner）、測(cè)試監(jiān)聽(tīng)器（RunListener）和測(cè)試結(jié)果（Result）之間的職責(zé)清晰分離。

可擴(kuò)展性：JUnit 提供了豐富的擴(kuò)展點(diǎn)，如自定義的 Runner、TestRule 和 Assertion 方法，允許開(kāi)發(fā)者根據(jù)需要擴(kuò)展框架的功能。

參數(shù)化測(cè)試：JUnit 支持參數(shù)化測(cè)試，允許開(kāi)發(fā)者為單個(gè)測(cè)試方法提供多種輸入?yún)?shù)，這有助于用一個(gè)測(cè)試方法覆蓋多種測(cè)試場(chǎng)景。

代碼的模塊化：JUnit 的源碼結(jié)構(gòu)清晰，模塊化的設(shè)計(jì)使得各個(gè)部分之間的依賴(lài)關(guān)系最小化，便于理解和維護(hù)。

通過(guò)學(xué)習(xí)和理解 JUnit 框架的這些設(shè)計(jì)思想和技巧，程序員可以在自己的項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的代碼和更有效的測(cè)試策略。

1. 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)

JUnit 框架的 TestCase 是一個(gè)核心類(lèi)，它體現(xiàn)了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的多個(gè)方面。以下是 TestCase 實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的一些關(guān)鍵點(diǎn)，以及源碼示例和分析：

封裝：TestCase 類(lèi)封裝了測(cè)試用例的所有邏輯和相關(guān)數(shù)據(jù)。它提供了公共的方法來(lái)執(zhí)行測(cè)試前的準(zhǔn)備 (setUp) 和測(cè)試后的清理 (tearDown)，以及其他測(cè)試邏輯。

public class TestCase extends Assert implements Test {
    // 測(cè)試前的準(zhǔn)備
    protected void setUp() throws Exception {
    }


    // 測(cè)試后的清理
    protected void tearDown() throws Exception {
    }


    // 運(yùn)行單個(gè)測(cè)試方法
    public void runBare() throws Throwable {
        // 調(diào)用測(cè)試方法
        method.invoke(this);
    }
}

繼承：TestCase 允許其他測(cè)試類(lèi)繼承它。子類(lèi)可以重寫(xiě) setUp 和 tearDown 方法來(lái)執(zhí)行特定的初始化和清理任務(wù)。這種繼承關(guān)系使得測(cè)試邏輯可以復(fù)用，并且可以構(gòu)建出層次化的測(cè)試結(jié)構(gòu)。

public class MyTest extends TestCase {
    @Override
    protected void setUp() throws Exception {
        // 子類(lèi)特有的初始化邏輯
    }


    @Override
    protected void tearDown() throws Exception {
        // 子類(lèi)特有的清理邏輯
    }


    // 具體的測(cè)試方法
    public void testSomething() {
        // 使用斷言來(lái)驗(yàn)證結(jié)果
        assertTrue("預(yù)期為真", someCondition());
    }
}

多態(tài)：TestCase 類(lèi)中的斷言方法 (assertEquals, assertTrue 等) 允許以不同的方式使用，這是多態(tài)性的體現(xiàn)。開(kāi)發(fā)者可以針對(duì)不同的測(cè)試場(chǎng)景使用相同的斷言方法，但傳入不同的參數(shù)和消息。

public class Assert {
    public static void assertEquals(String message, int expected, int actual) {
        // 實(shí)現(xiàn)斷言邏輯
    }


    public static void assertTrue(String message, boolean condition) {
        // 實(shí)現(xiàn)斷言邏輯
    }
}

抽象類(lèi)：雖然 TestCase 不是一個(gè)抽象類(lèi)，但它定義了一些抽象概念，如測(cè)試方法 (runBare)，這個(gè)方法可以在子類(lèi)中以不同的方式實(shí)現(xiàn)。這種抽象允許 TestCase 類(lèi)適應(yīng)不同的測(cè)試場(chǎng)景。

public class TestCase {
    // 抽象的測(cè)試方法執(zhí)行邏輯
    protected void runBare() throws Throwable {
        // 默認(rèn)實(shí)現(xiàn)可能包括異常處理和斷言調(diào)用
    }
}

接口實(shí)現(xiàn)：TestCase 實(shí)現(xiàn)了 Test 接口，這表明它具有測(cè)試用例的基本特征和行為。通過(guò)實(shí)現(xiàn)接口，TestCase 保證了所有測(cè)試類(lèi)都遵循相同的規(guī)范。

public interface Test {
    void run(TestResult result);
}


public class TestCase extends Assert implements Test {
    // 實(shí)現(xiàn) Test 接口的 run 方法
    public void run(TestResult result) {
        // 運(yùn)行測(cè)試邏輯
    }
}

我們可以看到 TestCase 類(lèi)的設(shè)計(jì)充分利用了面向?qū)ο缶幊痰膬?yōu)勢(shì)，提供了一種靈活且強(qiáng)大的方式來(lái)組織和執(zhí)行單元測(cè)試。這種設(shè)計(jì)不僅使得測(cè)試代碼易于編寫(xiě)和維護(hù)，而且也易于擴(kuò)展和適應(yīng)不同的測(cè)試需求，你get 到了嗎。

2. 模板方法模式

模板方法模式是一種行為設(shè)計(jì)模式，它在父類(lèi)中定義了算法的框架，同時(shí)允許子類(lèi)在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下重新定義算法的某些步驟。在 JUnit 中，TestCase 類(lèi)就是使用模板方法模式的典型例子。

以下是 TestCase 類(lèi)使用模板方法模式的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

定義算法框架：TestCase 類(lèi)定義了測(cè)試方法執(zhí)行的算法框架。這個(gè)框架包括測(cè)試前的準(zhǔn)備 (setUp)、調(diào)用實(shí)際的測(cè)試方法 (runBare) 以及測(cè)試后的清理 (tearDown)。

public abstract class TestCase implements Test {
    // 模板方法，定義了測(cè)試執(zhí)行的框架
    public void run(TestResult result) {
        // 測(cè)試前的準(zhǔn)備
        setUp();


        try {
            // 調(diào)用實(shí)際的測(cè)試方法
            runBare();
        } catch (Throwable e) {
            // 異常處理，可以被子類(lèi)覆蓋
            result.addError(this, e);
        } finally {
            // 清理資源，確保在任何情況下都執(zhí)行
            tearDown();
        }
    }


    // 測(cè)試前的準(zhǔn)備，可以被子類(lèi)覆蓋
    protected void setUp() throws Exception {
    }


    // 測(cè)試方法的執(zhí)行，可以被子類(lèi)覆蓋
    protected void runBare() throws Throwable {
        for (int i = 0; i < fCount; i++) {
            runTest();
        }
    }


    // 測(cè)試后的清理，可以被子類(lèi)覆蓋
    protected void tearDown() throws Exception {
    }


    // 執(zhí)行單個(gè)測(cè)試方法，通常由 runBare 調(diào)用
    public void runTest() throws Throwable {
        // 實(shí)際的測(cè)試邏輯
    }
}

允許子類(lèi)擴(kuò)展：TestCase 類(lèi)中的 setUp、runBare 和 tearDown 方法都是 protected，這意味著子類(lèi)可以覆蓋這些方法來(lái)插入自己的邏輯。

public class MyTestCase extends TestCase {
    @Override
    protected void setUp() throws Exception {
        // 子類(lèi)的初始化邏輯
    }


    @Override
    protected void runBare() throws Throwable {
        // 子類(lèi)可以自定義測(cè)試執(zhí)行邏輯
        super.runBare();
    }


    @Override
    protected void tearDown() throws Exception {
        // 子類(lèi)的清理邏輯
    }


    // 實(shí)際的測(cè)試方法
    public void testMyMethod() {
        // 使用斷言來(lái)驗(yàn)證結(jié)果
        assertTrue("測(cè)試條件", condition);
    }
}

執(zhí)行測(cè)試方法：runTest 方法是實(shí)際執(zhí)行測(cè)試的地方，通常在 runBare 方法中被調(diào)用。TestCase 類(lèi)維護(hù)了一個(gè)測(cè)試方法數(shù)組 fTests，runTest 方法會(huì)遍歷這個(gè)數(shù)組并執(zhí)行每個(gè)測(cè)試方法。

public class TestCase {
    // 測(cè)試方法數(shù)組
    protected final Vector tests = new Vector();


    // 添加測(cè)試方法到數(shù)組
    public TestCase(String name) {
        tests.addElement(name);
    }


    // 執(zhí)行單個(gè)測(cè)試方法
    public void runTest() throws Throwable {
        // 獲取測(cè)試方法
        Method runMethod = null;
        try {
            runMethod = this.getClass().getMethod((String) tests.elementAt(testNumber), (Class[]) null);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            fail("Missing test method: " + tests.elementAt(testNumber));
        }
        // 調(diào)用測(cè)試方法
        runMethod.invoke(this, (Object[]) null);
    }
}

通過(guò)模板方法模式，TestCase 類(lèi)為所有測(cè)試用例提供了一個(gè)統(tǒng)一的執(zhí)行模板，確保了測(cè)試的一致性和可維護(hù)性。同時(shí)，它也允許開(kāi)發(fā)者通過(guò)覆蓋特定的方法來(lái)定制測(cè)試的特定步驟，提供了靈活性。這種設(shè)計(jì)模式在 JUnit 中的成功應(yīng)用，展示了它在構(gòu)建大型測(cè)試框架中的價(jià)值。

3. 建造者模式

在JUnit中，建造者模式主要體現(xiàn)在JUnitCore類(lèi)的使用上，它允許以一種逐步構(gòu)建的方式運(yùn)行測(cè)試。JUnitCore類(lèi)提供了一系列的靜態(tài)方法，允許開(kāi)發(fā)者逐步添加測(cè)試類(lèi)和配置選項(xiàng)，最終構(gòu)建成一個(gè)完整的測(cè)試運(yùn)行實(shí)例。以下是JUnitCore使用建造者模式的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

構(gòu)建測(cè)試運(yùn)行器：JUnitCore類(lèi)提供了一個(gè)運(yùn)行測(cè)試的入口點(diǎn)。通過(guò)main方法或run方法，可以啟動(dòng)測(cè)試。

public class JUnitCore {
    // 運(yùn)行測(cè)試的main方法
    public static void main(String[] args) {
        runMain(new JUnitCore(), args);
    }


    // 運(yùn)行測(cè)試的方法，可以添加測(cè)試類(lèi)和監(jiān)聽(tīng)器
    public Result run(Class<?>... classes) {
        return run(Request.classes(Arrays.asList(classes)));
    }


    // 接受請(qǐng)求對(duì)象的方法
    public Result run(Request request) {
        // 實(shí)際的測(cè)試運(yùn)行邏輯
        return run(request.getRunner());
    }


    // 私有方法，執(zhí)行測(cè)試并返回結(jié)果
    private Result run(Runner runner) {
        Result result = new Result();
        RunListener listener = result.createListener();
        notifier.addFirstListener(listener);
        try {
            notifier.fireTestRunStarted(runner.getDescription());
            runner.run(notifier);
            notifier.fireTestRunFinished(result);
        } finally {
            removeListener(listener);
        }
        return result;
    }
}

創(chuàng)建請(qǐng)求對(duì)象：Request類(lèi)是建造者模式中的建造者類(lèi)，它提供了方法來(lái)逐步添加測(cè)試類(lèi)和其他配置。

public class Request {
    // 靜態(tài)方法，用于創(chuàng)建包含測(cè)試類(lèi)的請(qǐng)求
    public static Request classes(Class<?>... classes) {
        return new Request().classes(Arrays.asList(classes));
    }


    // 向請(qǐng)求中添加測(cè)試類(lèi)
    public Request classes(Collection<Class<?>> classes) {
        // 添加測(cè)試類(lèi)邏輯
        return this; // 返回自身，支持鏈?zhǔn)秸{(diào)用
    }


    // 獲取構(gòu)建好的Runner
    public Runner getRunner() {
        // 創(chuàng)建并返回Runner邏輯
    }
}

鏈?zhǔn)秸{(diào)用：Request類(lèi)的方法設(shè)計(jì)支持鏈?zhǔn)秸{(diào)用，這是建造者模式的一個(gè)典型特征。每個(gè)方法返回Request對(duì)象的引用，允許繼續(xù)添加更多的配置。

// 示例使用
Request request = JUnitCore.request()
                          .classes(MyTest.class, AnotherTest.class)
                          // 可以繼續(xù)添加其他配置
                          ;
Runner runner = request.getRunner();
Result result = new JUnitCore().run(runner);

執(zhí)行測(cè)試：一旦通過(guò)Request對(duì)象構(gòu)建好了測(cè)試配置，就可以通過(guò)JUnitCore的run方法來(lái)執(zhí)行測(cè)試，并獲取結(jié)果。

// 執(zhí)行測(cè)試并獲取結(jié)果
Result result = JUnitCore.run(request);

靚仔們，我們可以看到JUnitCore和Request的結(jié)合使用體現(xiàn)了建造者模式的精髓。這種模式允許開(kāi)發(fā)者以一種非常靈活和表達(dá)性強(qiáng)的方式來(lái)構(gòu)建測(cè)試配置，然后再運(yùn)行它們。建造者模式的使用提高了代碼的可讀性和可維護(hù)性，并且使得擴(kuò)展新的配置選項(xiàng)變得更加容易。

4. 策略模式

策略模式允許在運(yùn)行時(shí)選擇算法的行為，這在JUnit中體現(xiàn)為不同的Runner實(shí)現(xiàn)。每種Runner都定義了執(zhí)行測(cè)試的特定策略，例如，BlockJUnit4ClassRunner是JUnit 4的默認(rèn)Runner，而JUnitCore允許通過(guò)傳遞不同的Runner來(lái)改變測(cè)試執(zhí)行的行為。

以下是Runner接口和幾種實(shí)現(xiàn)的源碼分析：

定義策略接口：Runner接口定義了所有測(cè)試運(yùn)行器必須實(shí)現(xiàn)的策略方法。run方法接受一個(gè)RunNotifier參數(shù)，它是JUnit中的一個(gè)觀察者，用于通知測(cè)試事件。

public interface Runner {
    void run(RunNotifier notifier);
    Description getDescription();
}

實(shí)現(xiàn)具體策略：JUnit 提供了多種Runner實(shí)現(xiàn)，每種實(shí)現(xiàn)都有其特定的測(cè)試執(zhí)行邏輯。

BlockJUnit4ClassRunner是JUnit 4 的默認(rèn)運(yùn)行器，它使用注解來(lái)識(shí)別測(cè)試方法，并按順序執(zhí)行它們。

public class BlockJUnit4ClassRunner extends ParentRunner<TestResult> {
    @Override
    protected void runChild(FrameworkMethod method, RunNotifier notifier) {
        runLeaf(methodBlock(method), description, notifier);
    }


    protected Statement methodBlock(FrameworkMethod method) {
        // 創(chuàng)建一個(gè)Statement，可能包含@Before, @After等注解的處理
    }
}

Suite是一個(gè)Runner實(shí)現(xiàn)，它允許將多個(gè)測(cè)試類(lèi)組合成一個(gè)測(cè)試套件。

public class Suite extends ParentRunner<Runner> {
    @Override
    protected void runChild(Runner runner, RunNotifier notifier) {
        runner.run(notifier);
    }
}

上下文配置：JUnitCore作為上下文，它根據(jù)傳入的Runner執(zhí)行測(cè)試。

public class JUnitCore {
    public Result run(Request request) {
        Runner runner = request.getRunner();
        return run(runner);
    }


    private Result run(Runner runner) {
        Result result = new Result();
        RunNotifier notifier = new RunNotifier();
        runner.run(notifier);
        return result;
    }
}

使用@RunWith注解：開(kāi)發(fā)者可以使用@RunWith注解來(lái)指定測(cè)試類(lèi)應(yīng)該使用的Runner。

@RunWith(Suite.class)
public class MyTestSuite {
    // 測(cè)試類(lèi)組合
}

自定義Runner：開(kāi)發(fā)者也可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)自己的Runner來(lái)改變測(cè)試執(zhí)行的行為。

public class MyCustomRunner extends BlockJUnit4ClassRunner {
    public MyCustomRunner(Class<?> klass) throws InitializationError {
        super(klass);
    }


    @Override
    protected Statement withBefores(FrameworkMethod method, Object target, Statement statement) {
        // 自定義@Before注解的處理
    }
}

運(yùn)行自定義Runner：

JUnitCore.runClasses(MyCustomRunner.class, MyTest.class);

通過(guò)策略模式，JUnit 允許開(kāi)發(fā)者根據(jù)不同的測(cè)試需求選擇不同的執(zhí)行策略，或者通過(guò)自定義Runner來(lái)擴(kuò)展測(cè)試框架的功能。這種設(shè)計(jì)提供了高度的靈活性和可擴(kuò)展性，使得JUnit能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的測(cè)試場(chǎng)景。

5. 裝飾者模式

裝飾者模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，它允許用戶(hù)在不修改對(duì)象自身的基礎(chǔ)上，向一個(gè)對(duì)象添加新的功能。在JUnit中，裝飾者模式被用于增強(qiáng)測(cè)試類(lèi)的行為，比如通過(guò)@RunWith注解來(lái)指定使用特定的Runner類(lèi)來(lái)運(yùn)行測(cè)試。

以下是@RunWith注解使用裝飾者模式的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

定義組件接口：Runner接口是JUnit中所有測(cè)試運(yùn)行器的組件接口，它定義了運(yùn)行測(cè)試的基本方法。

public interface Runner extends Describable {
    void run(RunNotifier notifier);
    Description getDescription();
}

創(chuàng)建具體組件：BlockJUnit4ClassRunner是JUnit中一個(gè)具體的Runner實(shí)現(xiàn)，它提供了執(zhí)行JUnit 4測(cè)試的基本邏輯。

public class BlockJUnit4ClassRunner extends ParentRunner<T> {
    protected BlockJUnit4ClassRunner(Class<?> klass) throws InitializationError {
        super(klass);
    }


    // 實(shí)現(xiàn)具體的測(cè)試執(zhí)行邏輯
}

定義裝飾者抽象類(lèi)：ParentRunner類(lèi)是一個(gè)裝飾者抽象類(lèi)，它提供了裝飾Runner的基本結(jié)構(gòu)和默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。

public abstract class ParentRunner<T> implements Runner {
    protected Class<?> fTestClass;
    protected Statement classBlock;


    public void run(RunNotifier notifier) {
        // 裝飾并執(zhí)行測(cè)試
    }


    // 其他公共方法和裝飾邏輯
}

實(shí)現(xiàn)具體裝飾者：通過(guò)@RunWith注解，JUnit允許開(kāi)發(fā)者指定一個(gè)裝飾者Runner來(lái)增強(qiáng)測(cè)試類(lèi)的行為。例如，Suite類(lèi)是一個(gè)裝飾者，它可以運(yùn)行多個(gè)測(cè)試類(lèi)。

@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses({Test1.class, Test2.class})
public class AllTests {
    // 這個(gè)類(lèi)使用SuiteRunner來(lái)運(yùn)行包含的測(cè)試類(lèi)
}

使用@RunWith注解：開(kāi)發(fā)者通過(guò)在測(cè)試類(lèi)上使用@RunWith注解來(lái)指定一個(gè)裝飾者Runner。

@RunWith(CustomRunner.class)
public class MyTest {
    // 這個(gè)測(cè)試類(lèi)將使用CustomRunner來(lái)運(yùn)行
}

自定義Runner：開(kāi)發(fā)者可以實(shí)現(xiàn)自己的Runner來(lái)提供額外的功能，如下所示：

public class CustomRunner extends BlockJUnit4ClassRunner {
    public CustomRunner(Class<?> klass) throws InitializationError {
        super(klass);
    }


    @Override
    protected Statement withBefores(FrameworkMethod method, Object target, Statement statement) {
        // 添加@Before注解的處理
        return super.withBefores(method, target, statement);
    }


    @Override
    protected Statement withAfters(FrameworkMethod method, Object target, Statement statement) {
        // 添加@After注解的處理
        return super.withAfters(method, target, statement);
    }
}

運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建裝飾者：在JUnit的運(yùn)行時(shí)，根據(jù)@RunWith注解的值，使用反射來(lái)實(shí)例化對(duì)應(yīng)的Runner裝飾者。

public static Runner getRunner(Class<?> testClass) throws InitializationError {
    RunWith runWith = testClass.getAnnotation(RunWith.class);
    if (runWith == null) {
        return new BlockJUnit4ClassRunner(testClass);
    } else {
        try {
            // 使用反射創(chuàng)建指定的Runner裝飾者
            return (Runner) runWith.value().getConstructor(Class.class).newInstance(testClass);
        } catch (Exception e) {
            throw new InitializationError("Couldn't create runner for class " + testClass, e);
        }
    }
}

通過(guò)使用裝飾者模式，JUnit 允許開(kāi)發(fā)者通過(guò)@RunWith注解來(lái)靈活地為測(cè)試類(lèi)添加額外的行為，而無(wú)需修改測(cè)試類(lèi)本身。這種設(shè)計(jì)提高了代碼的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，同時(shí)也允許開(kāi)發(fā)者通過(guò)自定義Runner來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的測(cè)試邏輯。

6. 觀察者模式

觀察者模式是一種行為設(shè)計(jì)模式，它定義了對(duì)象之間的一對(duì)多依賴(lài)關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴(lài)于它的對(duì)象都會(huì)得到通知并自動(dòng)更新。在JUnit中，觀察者模式主要應(yīng)用于測(cè)試結(jié)果監(jiān)聽(tīng)器，以通知測(cè)試過(guò)程中的各個(gè)事件，如測(cè)試開(kāi)始、測(cè)試失敗、測(cè)試完成等。

以下是JUnit中觀察者模式的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

定義觀察者接口：TestListener接口定義了測(cè)試過(guò)程中需要通知的事件的方法。

public interface TestListener {
    void testAborted(Test test, Throwable t);
    void testAssumptionFailed(Test test, AssumptionViolatedException e);
    void testFailed(Test test, AssertionFailedError e);
    void testFinished(Test test);
    void testIgnored(Test test);
    void testStarted(Test test);
}

創(chuàng)建主題：RunNotifier類(lèi)作為主題，維護(hù)了一組觀察者列表，并提供了添加、移除觀察者以及通知觀察者的方法。

public class RunNotifier {
    private final List<TestListener> listeners = new ArrayList<TestListener>();


    public void addListener(TestListener listener) {
        listeners.add(listener);
    }


    public void removeListener(TestListener listener) {
        listeners.remove(listener);
    }


    protected void fireTestRunStarted(Description description) {
        for (TestListener listener : listeners) {
            listener.testStarted(null);
        }
    }


    // 其他類(lèi)似fireTestXXXStarted/Finished等方法
}

實(shí)現(xiàn)具體觀察者：具體的測(cè)試結(jié)果監(jiān)聽(tīng)器實(shí)現(xiàn)TestListener接口，根據(jù)測(cè)試事件執(zhí)行相應(yīng)的邏輯。

public class MyTestListener implements TestListener {
    @Override
    public void testStarted(Test test) {
        // 測(cè)試開(kāi)始時(shí)的邏輯
    }


    @Override
    public void testFinished(Test test) {
        // 測(cè)試結(jié)束時(shí)的邏輯
    }


    // 實(shí)現(xiàn)其他TestListener方法
}

注冊(cè)觀察者：在測(cè)試運(yùn)行前，通過(guò)RunNotifier將具體的監(jiān)聽(tīng)器添加到觀察者列表中。

RunNotifier notifier = new RunNotifier();
notifier.addListener(new MyTestListener());

通知觀察者：在測(cè)試執(zhí)行過(guò)程中，RunNotifier會(huì)調(diào)用相應(yīng)的方法來(lái)通知所有注冊(cè)的觀察者關(guān)于測(cè)試事件的信息。

protected void run(Runner runner) {
    // ...
    runner.run(notifier);
    // ...
}

使用JUnitCore運(yùn)行測(cè)試：JUnitCore類(lèi)使用RunNotifier來(lái)運(yùn)行測(cè)試，并通知注冊(cè)的監(jiān)聽(tīng)器。

public class JUnitCore {
    public Result run(Request request) {
        Runner runner = request.getRunner();
        return run(runner);
    }


    private Result run(Runner runner) {
        Result result = new Result();
        RunNotifier notifier = new RunNotifier();
        notifier.addListener(result.createListener());
        runner.run(notifier);
        return result;
    }
}

結(jié)果監(jiān)聽(tīng)器：Result類(lèi)本身也是一個(gè)觀察者，它實(shí)現(xiàn)了TestListener接口，用于收集測(cè)試結(jié)果。

public class Result implements TestListener {
    public void testRunStarted(Description description) {
        // 測(cè)試運(yùn)行開(kāi)始時(shí)的邏輯
    }


    public void testRunFinished(long elapsedTime) {
        // 測(cè)試運(yùn)行結(jié)束時(shí)的邏輯
    }


    // 實(shí)現(xiàn)其他TestListener方法
}

通過(guò)觀察者模式，JUnit 允許開(kāi)發(fā)者自定義測(cè)試結(jié)果監(jiān)聽(tīng)器，以獲取測(cè)試過(guò)程中的各種事件通知。這種模式提高了測(cè)試框架的靈活性和可擴(kuò)展性，使得開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)自己的需求來(lái)監(jiān)控和響應(yīng)測(cè)試事件。

7. 依賴(lài)注入

依賴(lài)注入是一種常見(jiàn)的設(shè)計(jì)模式，它允許將組件的依賴(lài)關(guān)系從組件本身中解耦出來(lái)，通常通過(guò)構(gòu)造函數(shù)、工廠(chǎng)方法或 setter 方法注入。在 JUnit 中，依賴(lài)注入主要用于測(cè)試領(lǐng)域，特別是與 Mockito 這樣的模擬框架結(jié)合使用時(shí)，可以方便地注入模擬對(duì)象。

以下是 @Mock 和 @InjectMocks 注解使用依賴(lài)注入的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

Mockito 依賴(lài)注入注解：
- @Mock 注解用于創(chuàng)建模擬對(duì)象。
- @InjectMocks 注解用于將模擬對(duì)象注入到測(cè)試類(lèi)中。

使用 @Mock 創(chuàng)建模擬對(duì)象：
- 在測(cè)試類(lèi)中，使用 @Mock 注解的字段將自動(dòng)被 Mockito 框架在測(cè)試執(zhí)行前初始化為模擬對(duì)象。

public class MyTest {
    @Mock
    private Collaborator mockCollaborator;

    
    // 其他測(cè)試方法...
}

使用 @InjectMocks 進(jìn)行依賴(lài)注入：
- 當(dāng)測(cè)試類(lèi)中的對(duì)象需要依賴(lài)其他模擬對(duì)象時(shí)，使用 @InjectMocks 注解可以自動(dòng)注入這些模擬對(duì)象。

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class MyTest {
    @Mock
    private Collaborator mockCollaborator;


    @InjectMocks
    private MyClass testClass;

    
    // 測(cè)試方法...
}

MockitoJUnitRunner：
- @RunWith(MockitoJUnitRunner.class) 指定了使用 Mockito 的測(cè)試運(yùn)行器，它負(fù)責(zé)設(shè)置測(cè)試環(huán)境，包括初始化模擬對(duì)象和注入依賴(lài)。

Mockito 框架初始化過(guò)程：
- 在測(cè)試運(yùn)行前，Mockito 框架會(huì)查找所有使用 @Mock 注解的字段，并創(chuàng)建相應(yīng)的模擬對(duì)象。
- 接著，對(duì)于使用 @InjectMocks 注解的字段，Mockito 會(huì)進(jìn)行反射檢查其構(gòu)造函數(shù)和成員變量，使用創(chuàng)建的模擬對(duì)象進(jìn)行依賴(lài)注入。

Mockito 注解處理器：
- Mockito 框架內(nèi)部使用注解處理器來(lái)處理 @Mock 和 @InjectMocks 注解。這些處理器在測(cè)試執(zhí)行前初始化模擬對(duì)象，并在必要時(shí)注入它們。

public class MockitoAnnotations {
    public static void initMocks(Object testClass) {
        // 查找并初始化 @Mock 注解的字段
        for (Field field : Reflections.fieldsAnnotatedWith(testClass.getClass(), Mock.class)) {
            field.setAccessible(true);
            try {
                field.set(testClass, MockUtil.createMock(field.getType()));
            } catch (IllegalAccessException e) {
                throw new RuntimeException("Unable to inject @Mock for " + field, e);
            }
        }
        // 查找并處理 @InjectMocks 注解的字段
        for (Field field : Reflections.fieldsAnnotatedWith(testClass.getClass(), InjectMocks.class)) {
            // 注入邏輯...
        }
    }
}

測(cè)試方法執(zhí)行：
- 在測(cè)試方法執(zhí)行期間，如果測(cè)試類(lèi)中的實(shí)例調(diào)用了被 @Mock 注解的對(duì)象的方法，實(shí)際上是調(diào)用了模擬對(duì)象的方法，可以進(jìn)行行為驗(yàn)證或返回預(yù)設(shè)的值。

Mockito 模擬行為：
- 開(kāi)發(fā)者可以使用 Mockito 提供的 API 來(lái)定義模擬對(duì)象的行為，例如使用 when().thenReturn() 或 doThrow() 等方法。

when(mockCollaborator.someMethod()).thenReturn("expected value");

通過(guò)依賴(lài)注入，JUnit 和 Mockito 的結(jié)合使用極大地簡(jiǎn)化了測(cè)試過(guò)程中的依賴(lài)管理，使得測(cè)試代碼更加簡(jiǎn)潔和專(zhuān)注于測(cè)試邏輯本身。同時(shí)，這也提高了測(cè)試的可讀性和可維護(hù)性。

8. 反射機(jī)制

在JUnit中，反射機(jī)制是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)試發(fā)現(xiàn)和執(zhí)行的關(guān)鍵技術(shù)之一。反射允許在運(yùn)行時(shí)檢查類(lèi)的信息、創(chuàng)建對(duì)象、調(diào)用方法和訪(fǎng)問(wèn)字段，這使得JUnit能夠在不直接引用測(cè)試方法的情況下執(zhí)行它們。以下是使用Java反射API來(lái)動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)和執(zhí)行測(cè)試方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

獲取類(lèi)對(duì)象：首先，使用Class.forName()方法獲取測(cè)試類(lèi)的Class對(duì)象。

Class<?> testClass = Class.forName("com.example.MyTest");

獲取測(cè)試方法列表：通過(guò)Class對(duì)象，使用Java反射API獲取類(lèi)中所有聲明的方法。

Method[] methods = testClass.getDeclaredMethods();

篩選測(cè)試方法：遍歷方法列表，篩選出標(biāo)記為測(cè)試方法的Method對(duì)象。在JUnit中，這通常是通過(guò)@Test注解來(lái)標(biāo)識(shí)的。

List<FrameworkMethod> testMethods = new ArrayList<>();
for (Method method : methods) {
    if (method.isAnnotationPresent(Test.class)) {
        testMethods.add(new FrameworkMethod(method));
    }
}

創(chuàng)建測(cè)試方法的封裝對(duì)象：JUnit使用FrameworkMethod類(lèi)來(lái)封裝Method對(duì)象，提供額外的功能，如處理@Before、@After注解。

public class FrameworkMethod {
    private final Method method;


    public FrameworkMethod(Method method) {
        this.method = method;
    }


    public Object invokeExplosively(Object target, Object... params) throws Throwable {
        try {
            return method.invoke(target, params);
        } catch (IllegalAccessException | InvocationTargetException e) {
            throw new Exception("Failed to invoke " + method, e.getCause());
        }
    }
}

調(diào)用測(cè)試方法：使用FrameworkMethod的invokeExplosively()方法，在指定的測(cè)試實(shí)例上調(diào)用測(cè)試方法。

public class BlockJUnit4ClassRunner extends ParentRunner<MyClass> {
    @Override
    protected void runChild(FrameworkMethod method, RunNotifier notifier) {
        runLeaf(new Statement() {
            @Override
            public void evaluate() throws Throwable {
                Object target = new MyClass();
                method.invokeExplosively(target);
            }
        }, methodBlock(method), notifier);
    }
}

處理測(cè)試方法的執(zhí)行：在invokeExplosively()方法中，使用Method對(duì)象的invoke()方法來(lái)執(zhí)行測(cè)試方法。這個(gè)方法能夠處理方法的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，并調(diào)用實(shí)際的測(cè)試邏輯。

異常處理：在執(zhí)行測(cè)試方法時(shí)，可能會(huì)拋出異常。JUnit需要捕獲這些異常，并適當(dāng)?shù)靥幚硭鼈?，例如將測(cè)試失敗通知給RunNotifier。

整合到測(cè)試運(yùn)行器：將上述過(guò)程整合到JUnit的測(cè)試運(yùn)行器中，如BlockJUnit4ClassRunner，它負(fù)責(zé)創(chuàng)建測(cè)試實(shí)例、調(diào)用測(cè)試方法，并處理測(cè)試結(jié)果。

通過(guò)使用Java反射API，JUnit能夠以一種非常靈活和動(dòng)態(tài)的方式來(lái)執(zhí)行測(cè)試方法。這種機(jī)制不僅提高了JUnit框架的通用性和可擴(kuò)展性，而且允許開(kāi)發(fā)者在不修改測(cè)試類(lèi)代碼的情況下，通過(guò)配置和注解來(lái)控制測(cè)試的行為。反射機(jī)制是JUnit強(qiáng)大功能的一個(gè)重要支柱。

9. 異常處理

在JUnit中，異常處理是一個(gè)精細(xì)的過(guò)程，確保了測(cè)試執(zhí)行的穩(wěn)定性和結(jié)果的準(zhǔn)確性。JUnit區(qū)分了預(yù)期的異常（如測(cè)試中顯式檢查的異常）和未預(yù)期的異常（如錯(cuò)誤或未捕獲的異常），并相應(yīng)地報(bào)告這些異常。以下是JUnit中異常處理的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

測(cè)試方法執(zhí)行：在測(cè)試方法執(zhí)行時(shí)，JUnit會(huì)捕獲所有拋出的異常。

public void runBare() throws Throwable {
    Throwable exception = null;
    try {
        method.invoke(target);
    } catch (InvocationTargetException e) {
        exception = e.getCause();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        exception = e;
    } catch (IllegalArgumentException e) {
        exception = e;
    } catch (SecurityException e) {
        exception = e;
    }
    if (exception != null) {
        runAfters();
        throw exception;
    }
}

預(yù)期異常的處理：使用@Test(expected = Exception.class)注解可以指定測(cè)試方法預(yù)期拋出的異常類(lèi)型。如果實(shí)際拋出的異常與預(yù)期不符，JUnit會(huì)報(bào)告測(cè)試失敗。

@Test(expected = SpecificException.class)
public void testMethod() {
    // 測(cè)試邏輯，預(yù)期拋出 SpecificException
}

斷言異常：Assert類(lèi)提供了assertThrows方法，允許在測(cè)試中顯式檢查方法是否拋出了預(yù)期的異常。

public static <T extends Throwable> T assertThrows(
    Class<T> expectedThrowable, Executable executable, String message) {
    try {
        executable.execute();
        fail(message);
    } catch (Throwable actualException) {
        if (!expectedThrowable.isInstance(actualException)) {
            throw new AssertionFailedError(
                "Expected " + expectedThrowable.getName() + " but got " + actualException.getClass().getName());
        }
        @SuppressWarnings("unchecked")
        T result = (T) actualException;
        return result;
    }
}

異常的分類(lèi)：JUnit將異常分為兩種類(lèi)型：AssertionError和Throwable。AssertionError通常表示測(cè)試失敗，而Throwable可能表示測(cè)試中的嚴(yán)重錯(cuò)誤。

異常的報(bào)告：在捕獲異常后，JUnit會(huì)將異常信息報(bào)告給RunNotifier，以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/li>

protected void runChild(FrameworkMethod method, RunNotifier notifier) {
    runLeaf(new Statement() {
        @Override
        public void evaluate() throws Throwable {
            try {
                method.invokeExplosively(testInstance);
            } catch (Throwable e) {
                notifier.fireTestFailure(new Failure(method, e));
            }
        }
    }, describeChild(method), notifier);
}

異常的監(jiān)聽(tīng)：RunNotifier監(jiān)聽(tīng)器可以捕獲并處理測(cè)試過(guò)程中拋出的異常，例如記錄失敗或向用戶(hù)報(bào)告錯(cuò)誤。

public void addListener(TestListener listener) {
    listeners.add(listener);
}


// 在測(cè)試執(zhí)行過(guò)程中調(diào)用
notifier.fireTestFailure(new Failure(method, e));

自定義異常處理：開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)自定義的TestListener來(lái)捕獲和處理測(cè)試過(guò)程中的異常。

異常的傳播：在某些情況下，JUnit允許異常向上傳播，使得測(cè)試框架或IDE能夠捕獲并顯示給用戶(hù)。

通過(guò)精細(xì)的異常處理，JUnit確保了測(cè)試的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)提供了靈活的錯(cuò)誤報(bào)告機(jī)制。這使得開(kāi)發(fā)者能夠快速定位和解決問(wèn)題，提高了開(kāi)發(fā)和測(cè)試的效率。

10. 解耦合

在JUnit中，解耦合是通過(guò)將測(cè)試執(zhí)行的不同方面分離成獨(dú)立的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而提高了代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。以下是解耦合實(shí)現(xiàn)過(guò)程的詳細(xì)分析：

測(cè)試執(zhí)行器（Runner）：Runner接口定義了執(zhí)行測(cè)試的方法，每個(gè)具體的Runner實(shí)現(xiàn)負(fù)責(zé)運(yùn)行測(cè)試用例的邏輯。

public interface Runner {
    void run(RunNotifier notifier);
    Description getDescription();
}

測(cè)試監(jiān)聽(tīng)器（RunListener）：RunListener接口定義了測(cè)試過(guò)程中的事件回調(diào)方法，用于監(jiān)聽(tīng)測(cè)試的開(kāi)始、成功、失敗和結(jié)束等事件。

public interface RunListener {
    void testRunStarted(Description description);
    void testRunFinished(Result result);
    void testStarted(Description description);
    void testFinished(Description description);
    // 其他事件回調(diào)...
}

測(cè)試結(jié)果（Result）：Result類(lèi)實(shí)現(xiàn)了RunListener接口，用于收集和存儲(chǔ)測(cè)試執(zhí)行的結(jié)果。

public class Result implements RunListener {
    private List<Failure> failures = new ArrayList<>();


    @Override
    public void testRunFinished(Result result) {
        // 收集測(cè)試運(yùn)行結(jié)果
    }


    @Override
    public void testFailure(Failure failure) {
        // 收集測(cè)試失敗信息
        failures.add(failure);
    }


    // 其他RunListener方法實(shí)現(xiàn)...
}

職責(zé)分離：Runner負(fù)責(zé)執(zhí)行測(cè)試邏輯，RunListener負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)測(cè)試事件，而Result負(fù)責(zé)收集測(cè)試結(jié)果。這三者通過(guò)接口和回調(diào)機(jī)制相互協(xié)作，但各自獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。

使用RunNotifier協(xié)調(diào)：RunNotifier類(lèi)作為協(xié)調(diào)者，維護(hù)了RunListener的注冊(cè)和事件分發(fā)。

public class RunNotifier {
    private final List<RunListener> listeners = new ArrayList<>();


    public void addListener(RunListener listener) {
        listeners.add(listener);
    }


    public void fireTestRunStarted(Description description) {
        for (RunListener listener : listeners) {
            listener.testRunStarted(description);
        }
    }


    // 其他事件分發(fā)方法...
}

測(cè)試執(zhí)行流程：在測(cè)試執(zhí)行時(shí)，Runner會(huì)創(chuàng)建一個(gè)RunNotifier實(shí)例，然后執(zhí)行測(cè)試，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用RunNotifier的事件分發(fā)方法。

public class BlockJUnit4ClassRunner extends ParentRunner {
    @Override
    protected void runChild(FrameworkMethod method, RunNotifier notifier) {
        RunBefores runBefores = new RunBefores(noTestsYet, method, null);
        Statement statement = new RunAfters(runBefores, method, null);
        statement.evaluate();
    }


    @Override
    public void run(RunNotifier notifier) {
        // 初始化測(cè)試運(yùn)行
        Description description = getDescription();
        notifier.fireTestRunStarted(description);
        try {
            // 執(zhí)行測(cè)試
            runChildren(makeTestRunNotifier(notifier, description));
        } finally {
            // 測(cè)試運(yùn)行結(jié)束
            notifier.fireTestRunFinished(result);
        }
    }
}

結(jié)果收集和報(bào)告：測(cè)試完成后，Result對(duì)象會(huì)包含所有測(cè)試的結(jié)果，可以被用來(lái)生成測(cè)試報(bào)告或進(jìn)行其他后續(xù)處理。

解耦合的優(yōu)勢(shì)：通過(guò)將測(cè)試執(zhí)行、監(jiān)聽(tīng)和結(jié)果收集分離，JUnit允許開(kāi)發(fā)者自定義測(cè)試執(zhí)行流程（通過(guò)自定義Runner）、添加自定義監(jiān)聽(tīng)器（通過(guò)實(shí)現(xiàn)RunListener接口）以及處理測(cè)試結(jié)果（通過(guò)操作Result對(duì)象）。

這種解耦合的設(shè)計(jì)使得JUnit非常靈活，易于擴(kuò)展，同時(shí)也使得測(cè)試代碼更加清晰和易于理解。開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)需要替換或擴(kuò)展框架的任何部分，而不影響其他部分的功能。

11. 可擴(kuò)展性

JUnit的可擴(kuò)展性體現(xiàn)在多個(gè)方面，包括自定義Runner、TestRule和斷言（Assertion）方法。以下是這些可擴(kuò)展性點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

自定義 Runner

自定義Runner允許開(kāi)發(fā)者定義自己的測(cè)試運(yùn)行邏輯。以下是創(chuàng)建自定義Runner的步驟：

實(shí)現(xiàn)Runner接口：創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)Runner接口，并實(shí)現(xiàn)run方法和getDescription方法。

public class CustomRunner extends Runner {
    private final Class<?> testClass;


    public CustomRunner(Class<?> testClass) throws InitializationError {
        this.testClass = testClass;
    }


    @Override
    public Description getDescription() {
        // 返回測(cè)試描述
    }


    @Override
    public void run(RunNotifier notifier) {
        // 自定義測(cè)試運(yùn)行邏輯
    }
}

使用@RunWith注解：在測(cè)試類(lèi)上使用@RunWith注解來(lái)指定使用自定義的Runner。

@RunWith(CustomRunner.class)
public class MyTests {
    // 測(cè)試方法...
}

自定義 TestRule

TestRule接口允許開(kāi)發(fā)者插入測(cè)試方法執(zhí)行前后的邏輯。以下是創(chuàng)建自定義TestRule的步驟：

實(shí)現(xiàn)TestRule接口：創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)TestRule接口。

public class CustomTestRule implements TestRule {
    @Override
    public Statement apply(Statement base, FrameworkMethod method, Object target) {
        // 返回一個(gè)Statement，包裝原始的測(cè)試邏輯
    }
}

使用@Rule注解：在測(cè)試類(lèi)或方法上使用@Rule注解來(lái)指定使用自定義的TestRule。

public class MyTests {
    @Rule
    public CustomTestRule customTestRule = new CustomTestRule();


    // 測(cè)試方法...
}

自定義 Assertion 方法

JUnit提供了一個(gè)Assert類(lèi)，包含許多斷言方法。開(kāi)發(fā)者也可以添加自己的斷言方法：

擴(kuò)展Assert類(lèi)：創(chuàng)建一個(gè)工具類(lèi)，添加自定義的靜態(tài)方法。

public class CustomAssertions {
    public static void assertEquals(String message, int expected, int actual) {
        if (expected != actual) {
            throw new AssertionFailedError(message);
        }
    }
}

使用自定義斷言：在測(cè)試方法中調(diào)用自定義的斷言方法。

public void testCustomAssertion() {
    CustomAssertions.assertEquals("Values should be equal", 1, 2);
}

源碼分析

以下是使用自定義Runner、TestRule和斷言方法的示例：

// 自定義Runner
public class CustomRunner extends Runner {
    public CustomRunner(Class<?> klass) throws InitializationError {
        // 初始化邏輯
    }


    @Override
    public Description getDescription() {
        // 返回測(cè)試的描述信息
    }


    @Override
    public void run(RunNotifier notifier) {
        // 自定義測(cè)試執(zhí)行邏輯，包括調(diào)用測(cè)試方法和處理測(cè)試結(jié)果
    }
}


// 自定義TestRule
public class CustomTestRule implements TestRule {
    @Override
    public Statement apply(Statement base, FrameworkMethod method, Object target) {
        // 包裝原始的測(cè)試邏輯，可以在測(cè)試前后執(zhí)行額外的操作
        return new Statement() {
            @Override
            public void evaluate() throws Throwable {
                // 測(cè)試前的邏輯
                base.evaluate();
                // 測(cè)試后的邏輯
            }
        };
    }
}


// 使用自定義Runner和TestRule的測(cè)試類(lèi)
@RunWith(CustomRunner.class)
public class MyTests {
    @Rule
    public CustomTestRule customTestRule = new CustomTestRule();


    @Test
    public void myTest() {
        // 測(cè)試邏輯，使用自定義斷言
        CustomAssertions.assertEquals("Expected and actual values should match", 1, 1);
    }
}

通過(guò)這些自定義擴(kuò)展，JUnit允許開(kāi)發(fā)者根據(jù)特定需求調(diào)整測(cè)試行為，增強(qiáng)測(cè)試框架的功能，實(shí)現(xiàn)高度定制化的測(cè)試流程。這種可擴(kuò)展性是JUnit強(qiáng)大適應(yīng)性的關(guān)鍵因素之一。

12. 參數(shù)化測(cè)試

參數(shù)化測(cè)試是JUnit提供的一項(xiàng)功能，它允許為單個(gè)測(cè)試方法提供多種輸入?yún)?shù)，從而用一個(gè)測(cè)試方法覆蓋多種測(cè)試場(chǎng)景。以下是參數(shù)化測(cè)試的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和源碼分析：

使用@Parameterized注解：首先，在測(cè)試類(lèi)上使用@RunWith(Parameterized.class)來(lái)指定使用參數(shù)化測(cè)試的Runner。

@RunWith(Parameterized.class)
public class MyParameterizedTests {
    // 測(cè)試方法的參數(shù)
    private final int input;
    private final int expectedResult;


    // 構(gòu)造函數(shù)，用于接收參數(shù)
    public MyParameterizedTests(int input, int expectedResult) {
        this.input = input;
        this.expectedResult = expectedResult;
    }


    // 測(cè)試方法
    @Test
    public void testWithParameters() {
        // 使用參數(shù)進(jìn)行測(cè)試
        assertEquals(expectedResult, someMethod(input));
    }


    // 獲取參數(shù)來(lái)源
    @Parameters
    public static Collection<Object[]> data() {
        return Arrays.asList(new Object[][] {
            { 1, 2 },
            { 2, 4 },
            { 3, 6 }
        });
    }
}

定義測(cè)試參數(shù)：使用@Parameters注解的方法來(lái)定義測(cè)試參數(shù)。這個(gè)方法需要返回一個(gè)Collection，其中包含參數(shù)數(shù)組的列表。

@Parameters
public static Collection<Object[]> parameters() {
    return Arrays.asList(new Object[][] {
        // 參數(shù)列表
    });
}

構(gòu)造函數(shù)注入：參數(shù)化測(cè)試框架會(huì)通過(guò)構(gòu)造函數(shù)將參數(shù)注入到測(cè)試實(shí)例中。

public MyParameterizedTests(int param1, String param2) {
    // 使用參數(shù)初始化測(cè)試用例
}

參數(shù)化測(cè)試的執(zhí)行：JUnit框架會(huì)為@Parameters方法中定義的每一組參數(shù)創(chuàng)建測(cè)試類(lèi)的實(shí)例，并執(zhí)行測(cè)試方法。

自定義參數(shù)源：除了使用@Parameters注解的方法外，還可以使用Parameterized.ParametersRunnerFactory注解來(lái)指定自定義的參數(shù)源。

@RunWith(value = Parameterized.class, runnerFactory = MyParametersRunnerFactory.class)
public class MyParameterizedTests {
    // 測(cè)試方法和參數(shù)...
}


public class MyParametersRunnerFactory implements ParametersRunnerFactory {
    @Override
    public Runner createRunnerForTestWithParameters(TestWithParameters test) {
        // 返回自定義的參數(shù)化運(yùn)行器
    }
}

使用Arguments輔助類(lèi)：在JUnit 4.12中，可以使用Arguments類(lèi)來(lái)簡(jiǎn)化參數(shù)的創(chuàng)建。

@Parameters
public static Collection<Object[]> data() {
    return Arrays.asList(
        Arguments.arguments(1, 2),
        Arguments.arguments(2, 4),
        Arguments.arguments(3, 6)
    );
}

源碼分析：Parameterized類(lèi)是實(shí)現(xiàn)參數(shù)化測(cè)試的核心。它使用ParametersRunnerFactory來(lái)創(chuàng)建Runner，然后為每組參數(shù)執(zhí)行測(cè)試方法。

public class Parameterized {
    public static class ParametersRunnerFactory implements RunnerFactory {
        @Override
        public Runner create(Description description) {
            return new BlockJUnit4ClassRunner(description.getTestClass()) {
                @Override
                protected List<Runner> getChildren() {
                    // 獲取參數(shù)并為每組參數(shù)創(chuàng)建Runner
                }
            };
        }
    }
    // 其他實(shí)現(xiàn)...
}

通過(guò)參數(shù)化測(cè)試，JUnit允許開(kāi)發(fā)者編寫(xiě)更靈活、更全面的測(cè)試用例，同時(shí)保持測(cè)試代碼的簡(jiǎn)潔性。這種方法特別適合于需要多種輸入組合來(lái)驗(yàn)證邏輯正確性的場(chǎng)景。

13. 代碼的模塊化

代碼的模塊化是軟件設(shè)計(jì)中的一種重要實(shí)踐，它將程序分解為獨(dú)立的、可重用的模塊，每個(gè)模塊負(fù)責(zé)一部分特定的功能。在JUnit框架中，模塊化設(shè)計(jì)體現(xiàn)在其清晰的包結(jié)構(gòu)和類(lèi)的設(shè)計(jì)上。以下是JUnit中模塊化實(shí)現(xiàn)的過(guò)程和源碼分析：

包結(jié)構(gòu)：JUnit的源碼按照功能劃分為不同的包（packages），每個(gè)包包含一組相關(guān)的類(lèi)。

// 核心包，包含JUnit的基礎(chǔ)類(lèi)和接口
org.junit


// 斷言包，提供斷言方法
org.junit.Assert


// 運(yùn)行器包，負(fù)責(zé)測(cè)試套件的運(yùn)行和管理
org.junit.runner


// 規(guī)則包，提供測(cè)試規(guī)則，如測(cè)試隔離和初始化
org.junit.rules

接口定義：JUnit使用接口（如Test、Runner、TestRule）定義模塊的契約，確保模塊間的松耦合。

public interface Test {
    void run(TestResult result);
}


public interface Runner {
    void run(RunNotifier notifier);
    Description getDescription();
}

抽象類(lèi)：使用抽象類(lèi)（如Assert、Runner、TestWatcher）為模塊提供共享的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)保留擴(kuò)展的靈活性。

public abstract class Assert {
    // 斷言方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)
}


public abstract class Runner implements Describable {
    // 測(cè)試運(yùn)行器的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)
}

具體實(shí)現(xiàn)：為每個(gè)抽象類(lèi)或接口提供具體的實(shí)現(xiàn)，這些實(shí)現(xiàn)類(lèi)可以在不同的測(cè)試場(chǎng)景中重用。

public class TestCase extends Assert implements Test {
    // 測(cè)試用例的具體實(shí)現(xiàn)
}


public class BlockJUnit4ClassRunner extends ParentRunner {
    // 測(cè)試類(lèi)的運(yùn)行器實(shí)現(xiàn)
}

依賴(lài)倒置：通過(guò)依賴(lài)接口而非具體實(shí)現(xiàn)，JUnit的模塊可以在不修改其他模塊的情況下進(jìn)行擴(kuò)展或替換。

服務(wù)提供者接口（SPI）：JUnit使用服務(wù)提供者接口來(lái)發(fā)現(xiàn)和加載擴(kuò)展模塊，如測(cè)試規(guī)則（TestRule）。

public interface TestRule {
    Statement apply(Statement base, Description description);
}

模塊化測(cè)試執(zhí)行：JUnit允許開(kāi)發(fā)者通過(guò)@RunWith注解指定自定義的Runner，這允許對(duì)測(cè)試執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行模塊化定制。

@RunWith(CustomRunner.class)
public class MyTests {
    // ...
}

參數(shù)化測(cè)試模塊：參數(shù)化測(cè)試通過(guò)@Parameters注解和Parameterized類(lèi)實(shí)現(xiàn)模塊化，允許為測(cè)試方法提供不同的輸入?yún)?shù)集。

@RunWith(Parameterized.class)
public class MyParameterizedTests {
    @Parameters
    public static Collection<Object[]> data() {
        // 提供參數(shù)集
    }
}

解耦的事件監(jiān)聽(tīng)：RunNotifier和RunListener接口的使用使得測(cè)試事件的監(jiān)聽(tīng)和處理可以獨(dú)立于測(cè)試執(zhí)行邏輯。

public class RunNotifier {
    public void addListener(RunListener listener);
    // ...
}

測(cè)試結(jié)果的模塊化處理：Result類(lèi)實(shí)現(xiàn)了RunListener接口，負(fù)責(zé)收集和報(bào)告測(cè)試結(jié)果，與測(cè)試執(zhí)行邏輯解耦。

通過(guò)這種模塊化設(shè)計(jì)，JUnit提供了一個(gè)靈活、可擴(kuò)展的測(cè)試框架，允許開(kāi)發(fā)者根據(jù)自己的需求添加自定義的行為和擴(kuò)展功能。這種設(shè)計(jì)不僅提高了代碼的可維護(hù)性，也方便了重用和測(cè)試過(guò)程的定制。

最后

以上就是V哥在 JUnit 框架源碼學(xué)習(xí)時(shí)總結(jié)的13個(gè)非常值得學(xué)習(xí)的點(diǎn)，希望也可以幫助到你提升編碼的功力，歡迎關(guān)注威哥愛(ài)編程，一起學(xué)習(xí)框架源碼，提升編程技巧，我是 V哥，愛(ài) 編程，一輩子。

JUnit源碼深度剖析與編程技巧學(xué)習(xí)