Java ME下的单元测试开发之JMUnit篇-UML软件工程组织-火龙果软件

摘要不能因为Java Micro Edition缺乏反射能力就说Java Micro Edition开发者无法利用JUnit风格测试的优点。其实，借助于具有JUnit风格的其它一些框架和工具，Java ME开发人员仍然能够改进Java ME应用程序的开发质量。本系列文章（两篇）正是想详细探讨J2MEUnit和JMUnit这两个开源框架在Java ME单元测试开发中的应用。

一、引言

如今，JUnit测试正在逐渐成为大多数Java标准版(SE)和企业版(EE)应用程序开发中的基本组成部分-对于那些积极拥护测试驱动开发者尤其如此。Kent Beck和Eric Gamma的最初的Smalltalk框架变得如此流行和成功，以至于它被移植到很多编程语言中，包括Ada(AUnit)、C#(NUnit)、Python(PyUnit)，甚至还有Fortran(fUnit)。实践证明，Java的JUnit是所有的单元测试框架中最成功的并且已经派生出许多JUnit"变种"（以各种"扩展"的形式），这些框架最终帮助在从多线程Java应用程序到高级企业Java应用程序的主流开发中实现单元测试。

然而，使用JUnit或找到一种JUnit扩展用于Java Micro Edition开发一直以来却是很难的事情。须知，JUnit框架依赖于Java反射API。由于Java ME环境中还不支持反射API，所以，典型的很大程度上依赖于反射的JUnit工具还不能帮助进行Java ME开发。尽管如此，已经出现两个专门针对设备应用程序开发者构建的Java ME JUnit扩展。值得注意的是，随着NetBeans和NetBeans Mobility 5.5的发行，NetBeans和NetBeans Mobility Pack正在计划合并一个Java ME JUnit风格的框架。这种新版本的IDE将以一种更为利索的方式在你的Java ME应用程序中加入单元测试。

本文将通过使用Java ME JUnit框架向你介绍JUnit测试；通过本文，你会发现，如何获取这些工具，如何使用它们进行测试以及如何使用它们来构建质量更好的软件。

二、获取Java ME单元测试框架

如今，市场上存在两个可用的JavaME JUnit测试框架，它们是J2MEUnit和JMUnit。这两个工程都是可自由下载的开源框架，你可以从SourceForge.net上下载一个打包文件。

然而，这两个开源工程的工程主管(Elmar Sonnenschein和Brunno Silva，分别维护J2MEUnit和JMUnit)，正在计划把这两个框架合并为一个。新的工程将在J2MEUnit工程基础上得到进一步巩固。根据Sonnenschein本人的说法，"因为更多的现有用户的工程都是基于SourceForge上的J2MEUnit框架；所以，我们计划基于Brunno的JMUnit 2.0创建一个J2MEUnit 2.0发行版本。"Silva在一次最近的新闻发布会上声称在今年年底可能无法完成产品的合并和一个2.0版本的发行。Silva进一步建议说，新的工程"不想破坏这两个框架的当前用户的原有代码，因此，原始代码会继续存在，只是不再建议使用。新的单元框架应该展现出两个框架-JMUnit和J2MEUnit-各自的特色。"

三、一个简单的示例应用程序

在分析各种单元测试框架之前，你需要一些简单的代码以备测试之用。在这个例子中，下面这个简单的Conversion类能够用于创建并测试Java ME单元测试。

public class DistanceConversion {
　public static int feetToMeters(int ft){
　　return (ft * 3048)/10000;
　}
　public static int metersToFeet(int meters){
　　return (meters*3281)/1000;
　}
　public static int milesToKM(int miles){
　　return (miles*1609)/1000;
　}
　public static int kmToMiles(int km){
　　return (km*6214)/10000;
　}
}
public class TemperatureConversion {
　public static float fahrenheitToCelsius (float degrees){
　　return ((degrees-32)/9)*5;
　}
　public static float celsiusToFahrenheit (float degrees){
　　return ((degrees * 9)/5)+32;
　}
　public static boolean isHotter (float degFaren， float degCel){
　　return ((fahrenheitToCelsius(degFaren))-degCel) > 0;
　}
　public static boolean isCooler (float degFaren， float degCel){
　　return ((fahrenheitToCelsius(degFaren))-degCel) < 0;
　}
}

注意，这段代码中使用了CLDC 1.1原始的浮点原型。为了使该代码能够运行于CLDC 1.0环境下，该代码需要使用整数原型来取代浮点原型，如下所示。另外，本文提供的下载zip源文件中也提供了一个针对CLDC 1.1和CLDC1.0的所有的这些代码和测试类的副本。

public class DistanceConversion {
　public static int feetToMeters(int ft){
　　return (ft * 3048)/10000;
　}
　public static int metersToFeet(int meters){
　　return (meters*3281)/1000;
　}
　public static int milesToKM(int miles){
　　return (miles*1609)/1000;
　}
　public static int kmToMiles(int km){
　　return (km*6214)/10000;
　}
}
public class TemperatureConversion {
　public static int fahrenheitToCelsius (int degrees){
　　return ((degrees-32)/9)*5;
　}
　public static int celsiusToFahrenheit (int degrees){
　　return ((degrees * 9)/5)+32;
　}
　public static boolean isHotter (int degFaren， int degCel){
　　return ((fahrenheitToCelsius(degFaren))-degCel) > 0;
　}
　public static boolean isCooler (int degFaren， int degCel){
　　return ((fahrenheitToCelsius(degFaren))-degCel) < 0;
　}
}

四、使用JMUnit

a) 建立JMUnit

在下载JMUnit后，请确保相应的两个JMUnit .jar文件(JMUnit4CLDC10.jar和JMUnit4CLDC11.jar)可用于classpath中。注意，这个参数既针对你的Java ME编译器也针对运行时刻环境或IDE。当前，JMUnit的发行版本是1.0.2。

b) JMUnit测试用例

JMUnit提供了两个版本的框架(每个版本都位于各自的JAR内)；一个用于CLDC 1.0应用程序，另一个用于CLDC 1.1应用程序（其中，支持浮点原型）。按照典型的JUnit惯例，使用JMUnit创建适当的单元测试的第一步是创建一个测试用例。为了在JMUnit中创建一个测试用例，你必须创建一个新的派生自JMUnit的jmunit.framework.cldc10.TestCase或jmunit.framework.cldc11.TestCase的测试用例类。正如其包名所暗示的，一个支持1.0版本的CLDC，另一个支持1.1版本的CLDC。唯一的区别是，在assertEquals()和assertNotEquals()方法(见下面)的cldc11.TestCase实现中支持Java浮点原型。

按照JUnit习惯，一个测试用例类应该包含要测试的类名，并且以"Test"结束。因此，一个测试上面这个温度转换类的简单的CLDC 1.1版本的JMUnit测试用例可以按如下方式定义：

public class TemperatureConversionTest extends jmunit.framework.cldc11.TestCase {}

所有的测试方法必须位于一个测试用例类之内。而且，按照惯例，测试方法名都以"test"开头，然后根据被测试的类中的方法进行命名。例如，一个测试fahrenheitToCelsius方法的测试用例方法应该为testfahrenheitToCelsius。每一个测试方法必须"断言"期望的结果。对于那些不熟悉JUnit测试的开发者来说，一个断言其实就是一个语句，它负责验证或证明从某个方法执行中程序员所期望的结果。JMUnit支持下列断言：

assertTrue(expression)
assertFalse(expression)
assertSame(expected，actual)
assertNotSame(expected，actual)
assertEquals(expected，actual)
assertNotEquals(expected，actual)
assertNull(object)
assertNotNull(object)

在JMUnit中，任何使用这些断言调用之一的测试方法都必须抛出一个AssertionFailedException异常。框架使用该异常来标识失败的测试。现在，这个添加了适当测试方法的TemperatureConversionTest类看起来如下所示。

import jmunit.framework.cldc11.*;
public class TemperatureConversionTest extends TestCase {
　public void testfahrenheitToCelsius() throws AssertionFailedException{
　　System.out.println("fahrenheitToCelsius");
　　float result = TemperatureConversion.fahrenheitToCelsius(66F);
　　assertEquals(18.88889F，result);
　}
　public void testcelsiusToFahrenheit() throws AssertionFailedException{
　　System.out.println("celsiusToFahrenheit");
　　float result = TemperatureConversion.celsiusToFahrenheit(20F);
　　assertEquals(68F， result);
　}
　public void testisHotter() throws AssertionFailedException {
　　System.out.println("isHotter");
　　assertTrue(TemperatureConversion.isHotter(70F，2F));
　}
　public void testisCooler() throws AssertionFailedException {
　　System.out.println("isCooler");
　　assertTrue(TemperatureConversion.isCooler(10F，10F));
　}
}

对于每一个标准的JUnit实现，JMUnit测试用例抽象类都提供了setup()和tearDown()方法，这两个方法都能够被重载并用于初始化，并在经由测试用例运行测试前后用来清除任何对象或资源。例如，在Java ME应用程序中，setup()可以用于在测试前打开一个记录存储，而tearDown()用于在测试后关闭记录存储。除了setup和tearDown方法外，还有一个fail()方法用于实现-无论assert语句显示什么内容，都允许一个测试方法返回一个测试失败。这个方法经常用于一个测试方法内的某些条件中，或用于作为未开发的单元测试的一个代理，从而作为一种方式来指示尚待完成的工作。

JMUnit中的每一个测试用例类都有一个相应的构造器。因此，派生自JMUnit的测试用例类的构造器必须调用超类构造器，并传入一个整数以指示在该测试用例中的测试个数，还要传入一个字符串来标识该测试用例。

public TemperatureConversionTest() {
　super(4，"TemperatureConversionTest");
}

这个整数指示测试的个数必须匹配测试用例中的实际测试的数目。确保你传入构造器的测试的个数匹配测试用例中的实际的测试的个数是相当重要的。当你分析该测试用例的test(int testNumber)方法，就会看到它们之间的关系。

测试用例中的这个test(int testNumber)方法负责"剔除"测试方法。因为Java ME缺乏映射能力，所以不能象在JUnit中一样，找到test方法并自动地执行之。因此，每一个测试方法必须被添加到该test方法中的一个switch语句中，并且基于一个测试号进行相应的调用。在我们的TemperatureConversionTest情况下，这个test方法看起来如下列代码所示：

public void test(int testNumber) throws Throwable {
　switch(testNumber) {
　　case 0:testfahrenheitToCelsius();break;
　　case 1:testcelsiusToFahrenheit();break;
　　case 2:testisHotter();break;
　　case 3:testisCooler();break;
　　default: break;
　}
}

这也正解释了为什么你必须向测试用例构造器提供一个测试号。在运行时刻，JMUnit框架创建一个测试用例类的实例。然后，框架在一个循环内调用该测试用例实例的每一个测试方法。通过这种方式，测试方法的switch语句中的每一个case语句(以及相应的每一个测试)都会被框架所调用。当把一个测试方法添加到测试用例中时，如果忘记更新测试用例类的构造器可能会导致部分测试用例不被激活。

因为你使用JMUnit编写测试方法，那么这可能会比基于JUnit更灵活一些：它允许执行测试方法。借助于测试方法的控制作用，你可以编写使用参数的测试-而这一点JUnit是不允许(由于反射机制)的。例如，针对TemperatureConverstionTest方法的一个测试方法可能看起来如下所示：

public void testcelsiusToFahrenheit(float c， float f) throws AssertionFailedException{
　System.out.println("celsiusToFahrenheit(float c)");
　float result = TemperatureConversion.celsiusToFahrenheit(c);
　assertEquals(f， result);
}

然后，该测试方法就可以使用参数来调用switch语句中的这个测试方法。

c) JMUnit测试集

测试集负责管理一个或多个测试用例。JMUnit提供了两个测试集抽象类(jmunit.framework.cldc10.TestSuite和jmunit.framework.cldc11.TestSuite)，你可以从它们进行继承以便创建一个测试集。就象测试用例一样，你应该继承的测试集的类型依赖于你在使用哪一个版本的CLDC。cldc10.TestSuit适用于CLDC 1.0应用程序，而cldc11.TestSuite适用于CLDC 1.1应用程序。这两个测试集抽象类都分别提供了一个以一个字符串作为参数的构造器。该字符串用于给出测试集的一个描述。

一个测试集的唯一功能是创建它的所有测试用例的一个实例，然后调用这些测试用例的测试方法。为了在一个测试集上添加一个测试用例，在构建测试集时应该添加add(testCase)方法。下面是一个实现转换测试用例的测试集的例子：

import jmunit.framework.cldc11.TestSuite;
public class ConversionTestSuite extends TestSuite{
　public ConversionTestSuite() {
　　super("All Conversion Tests");
　　add(new DistanceConversionTest());
　　add(new TemperatureConversionTest());
}

d) 执行JMUnit测试

JMUnit的TestCase和TestSuite抽象类都是MIDlet的子类。这允许你在一个仿真器(也有可能是一个真实设备)中运行你的单个测试用例或测试集。当在一个模拟器上运行时，每一个测试用例或测试集都提供两个命令：exit和test。图1描述了上面描述的测试集相应的执行结果；图2展示了失败时显示的内容。

　图1.执行一个测试用例：执行一个JMUnit测试集使你能够选择退出或测试该测试集。测试集的结果以图形方式显示。

　
　图2.一个失败测试用例：当一个测试用例失败时，失败情况以红色图形方式显示。
　
　图3.失败测试用例的控制台输出：失败时的文本输出指出哪个测试用例失败了，为什么它失败，并且提供一个堆栈跟踪结果以帮助确定它在哪儿失败的。

因此，当执行测试时，你还要检查该控制台(见图3)。失败信息通过控制台以更好的文档形式输出。这些失败输出包括堆栈跟踪信息，还有来自于该测试的实际的和期望的值。比较于随后我们将讨论的J2MEUnit，这可能是JMUnit所缺乏的特征之一。在J2MEUnit中，不是使用控制台输出，测试用例失败情形将被显示到模拟设备上。