JUnit4.11 理论机制 @Theory 完整解读

最近在研究JUnit4，大部分基础技术都是通过百度和JUnit的官方wiki学习的，目前最新的发布版本是4.11，结合代码实践，发现官方wiki的内容或多或少没有更新，Theory理论机制章节情况尤为严重，不知道这章wiki对应的是第几版，笔主在4.11版本中是完全跑不通的，因为接口结构已经改变了，而百度出来的博客文档更是只有Theory的基础部分，更具实际应用价值的扩展部分完全不见踪影，本文根据笔主实际编码总结经验，详细讲述如何使用4.11版JUnit的Theory理论机制。

ps. 最近发现网上有一小撮别有用心的国人转载笔主文章时，顺手丢羊把笔主文章头部标注的原文地址恶意马赛克掉，也没有在文后贴出转载地址，为了普及技术笔主就不追究了，这次故意在贴在这里，本文地址：JUnit4.11 理论机制 @Theory 完整解读

笔主下面所使用代码，仅依赖于 junit-4.11.jar，建议同时导入 hamcrest-core-1.3.jar、hamcrest-library-1.3.jar 以提供完整的assertThat支持

简单介绍Theory

使用注解@Theory取代@Test标记测试方法，可以支持带形参的测试方法签名，并使用指定的数据集自动代入进行连续多次测试，虽然暂未看到官方或其他个人的文字表述，但笔主觉得这个机制是参数化测试 Parameterized tests 的优化扩展版（Parameterized tests需要独占一个测试类，兼容性灵活性都太差了）。

使用@Theory测试方法需要在测试类头部声明@RunWith(Theories.class)

传统Theory

Theory的基础部分，通过显式预定义各种Class类型变量，在@Theory的带参测试方法中自动逐次传入相同Class类型的变量值，运行多次测试（依据预定义变量数量而定），复数形参情况使用预定义变量排列组合出实参对进行代入测试。

1、使用@DataPoint标记待用实参数据

@DataPoint
public static String **1 = “####”;
@DataPoint
public static String **2 = “####”;
@DataPoint
public static String **3 = “####”;

2.1、使用@Theory标记单形参测试方法

@Theory
// 仅输入与形参相同类型（String）的预定义@DataPoint数据，此处会自动轮流代入上面的 **1 - **3 作为实参测试数据，运行3次test1测试
public void test1(String ***) {
        // 使用assume设置过滤
        assumeThat(***);
        assertThat(***);
}

2.2、复数形参测试方法

@Theory
// 使用排列组合与形参同类型（String）@DataPoint自动化输入，与命名、顺序无关，此处s1、s2将轮流使用 **1 - **3 的排列组合，如s1=**1,s2=**2或s1=**2,s2=**1，运行次数依据排列组合方案数量而定
public void test2(String s1, String s2) { 
        assumeThat(***);
        assertThat(***);
}

Theory扩展（Popper project）

这是本文的核心部分，传统Theory指定实参变量的方式存在非常明显的局限性，无法精确控制每个形参的可用变量值范围，因此JUnit引入Popper 项目的技术，提供一种完全自定义指定实参数据集的方法。

定制@Theory测试方法实参变量值范围，主要使用 Parameter Supplier 结构

系统自带默认实现

JUnit中自带一个默认的 Parameter Supplier 实现：@TestedOn(ints = int[])

使用方式示例：

@Theory
public final void test(@TestedOn(ints = { 0, 1, 2 }) int i) {
    assertTrue(i >= 0);
}

在这个例子中，可以很直观的看到形参 i 在实际运行测试中，会依次自动代入取值为 ints 指定的数组{0, 1, 2}中每个元素

完全自定义实现

JUnit默认只提供了一个int型的简单 Parameter Supplier 实现，而Theory机制真正的价值在于，能参考@TestedOn的做法，相对简单的完全自定义出可重用 Parameter Supplier，适应于各种复杂要求的限定范围参数值测试场景，满足开发者所需的高度动态自定义范围取值自动化测试，同时保留与一般@Test相同的强大兼容性，作为本文核心中的战斗机，下面将通过两个栗子，详细描述如何一步步实现自定义 Parameter Supplier。

自定义实现I（动态实参值表）

本方式以一个自定义注解接口@Between为例，展示如何通过读取注解属性变量值，动态创建相应的实参数据集。

1、定义annotation注解接口 Between：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
// 声明注解接口所使用的委托处理类
@ParametersSuppliedBy(BetweenSupplier.class)
public @interface Between{
    // 声明所有可用参数，效果为 @Between([first = int,] last = int)
    int first() default 0;  // 声明默认值，成为非必须提供项
    int last();
}

2、定义委托处理类 BetweenSupplier：

public class BetweenSupplier extends ParameterSupplier{

    @Override
    public List<PotentialAssignment> getValueSources(ParameterSignature sig) {

        // 自定义实参值列表
        List<PotentialAssignment> list = new ArrayList<PotentialAssignment>();

        // 获取注解变量
        Between between = sig.getAnnotation(Between.class);

        // 获取通过注解@Between传入的first值
        int first = between.first();

        // 获取通过注解@Between传入的last值
        int last = between.last();
 
        for (int i = first; i <= last; i++){
　　        // PotentialAssignment.forValue(String name, Object value)
　　        // name为value的描述标记，没实际作用
　　        // value为实参可选值
            list.add(PotentialAssignment.forValue("name", i));
        }
        return list;
    }
}

3、调用方式：

@Theory
public final void test(@Between(last = 0) int i, @Between(first = 3, last= 10) int j) {
    // i 取值为 0（first默认=0，last=0），j 取值为 3-10
    assertTrue(i + j >= 0);
}

自定义实现II（静态实参值表）：

本方式以一个自定义注解接口@AllValue为例，展示如何静态地内部创建固定的实参数据集。

1、定义annotation注解接口 AllValue（按“使用II”方式调用可省略此步骤）：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
// 声明注解接口所使用的委托处理类
@ParametersSuppliedBy(AllValueSupplier.class)
// 空接口，不需要接受任何参数变量
public @interface AllValue{ }  

2、定义委托处理类 AllValueSupplier：

public class AllValueSupplier extends ParameterSupplier{

    @Override
    public List<PotentialAssignment> getValueSources(ParameterSignature sig) {
        
        List<PotentialAssignment> list = new ArrayList<PotentialAssignment>();
　　
　　    // 内定提供固定的可用实参值表
        for (int i = 0; i <= 100; i++){
            list.add(PotentialAssignment.forValue("name", i));
        }
        return list;
    }
}

3.1、使用I（使用自定义注解）：

@Theory
public final void test(@AllValue int i) {
    // i 取值为 0-100
    assertTrue(i >= 0);
}

3.2、使用II（可省略第1步注解接口AllValue的定义）：

@Theory
public final void test(@ParametersSuppliedBy(AllValueSupplier.class) int i) {
    // i 取值为 0-100
    assertTrue(i >= 0);
}

JUnit官方wiki及下载地址：https://github.com/junit-team/junit/wiki

Theory理论机制英文原文wiki（注：已过期，不适用于4.11）：https://github.com/junit-team/junit/wiki/Theories