Komponententests (Unit Tests)

Komponententests (Unit Tests) testen einzelne, abgeschlossene Softwarebausteine isoliert. JUnit ist das am weitesten verbreitete Framework für Unit Tests in Java. Die aktuelle Version JUnit 5 setzt sich aus den Modulen JUnit Platform, JUnit Jupiter und JUnit Vintage zusammen. Als Framework gibt JUnit die Architektur und den Kontrollfluss der Tests vor (Inversion of Control): Die Testmethoden werden beim Framework registriert, und JUnit ruft sie auf — nach dem Hollywood-Prinzip: Don't call us, we'll call you.

Implementieren einer Testklasse

JUnit-Testklassen werden durch spezielle Annotationen gesteuert:

• Die Annotationen @Test und @ParameterizedTest definieren einfache bzw. parametrisierte Testmethoden
• Die Annotationen @BeforeAll und @AfterAll definieren statische Methoden, die aufgerufen werden, wenn die Klasse für den Test initialisiert wird bzw. wenn alle Tests abgeschlossen sind
• Die Annotationen @BeforeEach und @AfterEach definieren Methoden, die vor bzw. nach jeder Testmethode aufgerufen werden
• Die Annotation @Disabled bewirkt, dass eine Testmethode beim Testen nicht ausgeführt wird
• Mit Hilfe der Annotation @DisplayName kann einer Testklasse bzw. einer Testmethode ein Anzeigename zugewiesen werden

Zusicherungen (Assertions)

Die Klasse Assertions stellt Methoden bereit, die einen AssertionError auslösen, wenn das tatsächliche Ergebnis nicht dem erwarteten Ergebnis entspricht. Schlägt eine Zusicherung fehl, wird der Test als nicht erfolgreich gewertet.

Assert-Methode	Bedeutung
void assertTrue(condition: boolean)	Prüft, ob eine Bedingung erfüllt ist
void assertFalse(condition: boolean)	Prüft, ob eine Bedingung nicht erfüllt ist
void assertNull(actual: Object)	Prüft, ob etwas null ist
void assertNotNull(actual: Object)	Prüft, ob etwas nicht null ist
void assertSame(expected: Object, actual: Object)	Prüft, ob zwei Objekte identisch sind
void assertNotSame(expected: Object, actual: Object)	Prüft, ob zwei Objekte nicht identisch sind
void assertEquals(expected: Object, actual: Object)	Prüft, ob zwei Objekte gleich sind
void assertNotEquals(expected: Object, actual: Object)	Prüft, ob zwei Objekte nicht gleich sind
T assertThrows(expectedType: Class<T>, executable: Executable)	Prüft, ob eine Ausnahme ausgelöst wird

Beispiel

Die Klasse Calculator stellt einfache mathematische Operationen bereit, die mit JUnit getestet werden sollen.

Calculator.java

public class Calculator {

   public Calculator() {}

   public int abs(int a) {
      return a >= 0 ? a : a * -1;
   }

   public int divide(int a, int b) {
      return a / b;
   }

   public int multiply(int a, int b) {
      return a * b;
   }

}

Die Methode setUp() der Testklasse CalculatorTest initialisiert das Taschenrechner-Objekt vor allen Tests. Die Testmethoden decken verschiedene Szenarien ab, darunter die Multiplikation mit null, Absolutwerte und die Division durch null.

MainClass.java

public class CalculatorTest {

   private static Calculator calculator;

   @BeforeAll
   static void setUp() {
      calculator = new Calculator();
   }

   @Test
   @DisplayName("Multiplication with Zero")
   void multiply_withZero_Zero() {
      assertEquals(0, calculator.multiply(0, 5));
      assertEquals(0, calculator.multiply(5, 0));
   }

   @ParameterizedTest
   @DisplayName("Absolute Values of positive and negative Values")
   @ValueSource(ints = {-1, 0, 1})
   void abs_positiveAndNegativeValues_AbsoluteValues(int a) {
      assertTrue(calculator.abs(a) >= 0);
   }

   @Test
   @DisplayName("Division by Zero")
   void divide_byZero_ArithmeticException() {
      assertThrows(ArithmeticException.class, () -> calculator.divide(5, 0));
   }

}

info

Für die Benennung von Testmethoden hat sich das Muster methodName_zustand_erwartung bewährt (z.B. divide_byZero_ArithmeticException). Zusätzlich können Schlüsselwörter wie should, when oder then eingesetzt werden.