B.1 單元測試(Unit Test)
一個單元(Unit)是指一個可獨立進行的工作，獨立進行指的是這個工作不受前一次或接下來的工作的結果影響。簡單地說，就是不與程序運行時的上下文(Context)發生關系。
如果是在Java程序中，具體來說一個單元可以是指一個方法(Method)。這個方法不依賴于前一次運行的結果，也不牽涉到后一次的運行結果。
舉例來說，下面這個程序的gcd()方法可視為一個單元：
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()方法不可視為一個單元，要完成gcd的計算，必須調用setNum1()、setNum2()與gcd() 3個方法。
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;
}
然而要完全使用一個方法來完成一個單元操作在實現上是有困難的，所以單元也可廣義解釋為數個方法的集合。這數個方法組合為一個單元操作，目的是完成一個任務。
不過設計時仍優先考慮將一個公開的方法設計為單元，輔助的方法則使用設定為私用，盡量不用數個公開的方法來完成一件工作，以保持接口簡潔與單元邊界清晰。將工作以一個單元進行設計，這使得單元可以重用，并且也使得單元可以進行測試，進而增加類的可重用性。
單元測試指的是對每一個工作單元進行測試，了解其運行結果是否符合我們的要求。例如當編寫完MathTool類之后，也許會這么寫一個小小的測試程序：
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顯示測試結果，這個動作是開發人員經常作的事情，然而您必須一行一行看著測試程序的輸出結果，以了解測試是否成功。另一方面，測試程序本身也是一個程序，在更復雜的測試中，也許會遇到測試程序本身出錯，而導致無法驗證結果的情況。
JUnit是一個測試框架，通過它所提供的工具，可以減少編寫錯誤的測試程序的機會。另一方面，可以有更好的方法來檢驗測試結果，而不是看著一長串輸出的文字來檢驗測試是否成功。JUnit測試框架讓測試的進行更有效率且更具可靠性。
B.2 JUnit設置
JUnit最初是由Erich Gamma與Kent Beck編寫，為單元測試的支持框架，用來編寫與執行重復性的測試。它包括以下特性：
Ü 對預期結果作判斷
Ü 提供測試裝備的生成與銷毀
Ü 易于組織與執行測試
Ü 圖形與文字接口的測試器
要設定JUnit，可先到 JUnit官方網站(http://junit.org/)下載JUnit的zip文件，下載后解開壓縮文件，其中會含有junit.jar文件，將這個文件復制到所要的數據夾中，然后設定Classpath指向junit.jar。例如：
set classpath=%classpath%;YOUR_JUNIT_DIR\junit.jar
如果是Windows 2000/XP，可以在環境變量中設定Classpath變量(可參考附錄A中的Classpath設置介紹)。
B.3 第一個JUnit測試
要對程序進行測試，首先要設計測試案例(Test Case)。一個測試案例是對程序給予假定條件，然后運行程序并看看在給定的條件下，程序的運行結果是否符合要求。
在JUnit下，可以繼承TestCase來編寫測試案例，并定義測試方法，每一個測試方法是以testXXX()來命名。一個例子如下所示：
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()方法用來斷定您的預期值與單元方法實際的返回結果是否相同，如果預期值與返回的結果不同則丟出異常，TestRunner會捕捉異常，并提取其中的相關信息以報告測試結果。這里使用的是文字模式的TestRunner。
接下來根據測試案例編寫實際的程序，首先試著讓測試案例能通過編譯：
package onlyfun.caterpillar;
public class MathTool {
public static int gcd(int num1, int num2) {
return 0;
}
}
編譯完MathTool.java并用javac來編譯它。在編譯完成之后，接著運行測試案例，會得到以下的結果：
.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中并沒有編寫什么實際的邏輯，所以測試失敗。在測試驅動中，測試案例所報告的結果通常是以測試失敗作為開始，您的挑戰就是要一步步消除這些失敗的信息。接下來根據測試案例，完成所設計的程序：
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;
}
再次運行測試案例，會得到以下的結果，通過最后的OK信息，知道測試已經成功：
.Time: 0
OK (1 test)
不一定要在main()中指定TestRunner，而可以直接啟動一個TestRunner，并指定測試案例類(繼承TestCase的類)。例如啟動一個Swing窗口的測試結果畫面：
java junit.swingui.TestRunner test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
執行的結果畫面如圖B-1所示。
在Swing窗口的測試結果顯示中，如果中間的橫棒是顯示綠色，表示所有的測試都已經成功，如果中間的橫棒顯示紅色，表示測試失敗。JUnit的名言是Keep the bar green to keep the code clean，意思是保持綠色橫棒以保證測試成功。
也可以指定文字模式的測試結果。例如：
java junit.textui.TestRunner test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
圖B-1 JUnit的Swing窗口測試結果
B.4 自動構建與測試
Ant可以進行自動化構建，而JUnit可以進行自動化測試，Ant可以與JUnit結合，使得自動化的構建與測試變得可行。
如果要讓Ant能支持JUnit，建議直接將JUnit的junit.jar放置在Ant的lib目錄，并記得改變Classpath中原先有關junit.jar的設定。例如將Classpath重新指向%ANT_HOME%\lib\junit.jar(假設已經如附錄A中設置了ant_home的環境變量)。雖然也有其他的方式可以設定，但這是最快也是最簡單的方法。
Ant使用<junit>標簽來設定JUnit測試，下面是一個簡單的例子：
<?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="${classes.dir}"/>
</classpath>
</junit>
</target>
printsummary屬性會將測試的結果簡單地顯示出來，<test>的name屬性是設定所要進行測試的測試案例類。Ant構建與調用JUnit進行測試的信息如下：
C:\workspace\B>ant
Buildfile: build.xml
setProperties:
prepareDir:
[mkdir] Created dir: C:\workspace\B\classes
compile:
[javac] Compiling 4 source files to C:\workspace\B\classes
test:
[junit] Running test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
[junit] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Time elapsed: 0 sec
BUILD SUCCESSFUL
Total time: 1 second
B.5 自動生成測試報告
接上一個主題，可以將JUnit的測試過程在Ant構建過程中顯示出來，只要加入< formatter>標簽設定即可：
<?xml version="1.0"?>
<project name="autoBuildTest" default="test">
...
<target name="test" depends="compile">
<junit printsummary="yes">
<formatter type="plain" usefile="false"/>
<test
name="test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest"/>
<classpath>
<pathelement location="${classes.dir}"/>
</classpath>
</junit>
</target>
</project>
Ant構建與調用JUnit進行測試的信息如下：
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
當usefile屬性設定為true時，會自動將產生的結果保存在文件中，默認是TEST-*.txt。其中*是測試案例類名稱。就上例而言，所產生的報告文件內容如下：
Testsuite: test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest
Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Time elapsed: 0 sec
Testcase: testGcd took 0 sec
<formatter>標簽還可以設定將測試的結果，以XML文件保存下來。一個編寫的例子如下，它將測試的結果保存至report目錄中， 文件名稱為TEST-*.xml，*是測試案例類名稱：
<?xml version="1.0"?>
...
<target name="test" depends="compile">
<junit printsummary="yes">
<formatter type="xml"/>
<test
name="test.onlyfun.caterpillar.MathToolUnitTest"/>
<classpath>
<pathelement location="${classes.dir}"/>
</classpath>
</junit>
</target>
</project>
也可以將測試結果所產生的XML文件轉換為HTML文件，使用Ant可以直接完成這個工作。<junitreport>標簽使用 XSLT將XML文件轉換為HTML文件。下面的例子將前面的說明作個總結，以完整呈現編寫的實例：
<?xml version="1.0"?>
<project name="autoBuildTest" default="report">
<target name="setProperties">
<property name="src.dir" value="src"/>
<property name="classes.dir" value="classes"/>
<property name="report.dir" value="report"/>
</target>
<target name="prepareDir" depends="setProperties">
<delete dir="${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>設定搜尋TEST-*.xml文件，將之轉換為HTML文件，而最后的結果被設定保存至report/html/目錄下，在format屬性中設定了HTML文件具有邊框(Frame)，如果不設定這個屬性，則HTML報告文件就不具有邊框。在運行Ant之后所產生的 HTML測試結果報告文件如圖B-2所示。
圖B-2 Ant結合JUnit所自動產生的測試報告
附錄B只是對JUnit的一些簡介，如果需要更多有關JUnit的資料，可以參考以下的網址：
http://caterpillar.onlyfun.net/Gossip/JUnit/JUnitGossip.htm