Primeros Pasos con JUnit

Puedes encontrar la versión original de este tutorial en Inglés en:

http://www.clarkware.com/articles/JUnitPrimer.html

¿Por qué utilizar JUnit?

Antes de empezar, merece la pena preguntarnos por qué utilizamos JUnit. El sujeto de las unidades de tests siempre conjura visiones de largas noches sobre el teclado intentando conseguir la cuota de tests del proyecto. Sin embargo, al contrario que el estilo draconiano de unidades de testeo convencionales, la utilización de JUnit nos ayuda a escribir código más rápidamente mientras incrementa su calidad. Una vez que empieces a utilizar JUnit empezarás a notar una poderosa sinergia que emerge entre el código y los tests, llevándote a un estilo de desarrollo en el que sólo escribes nuevo código cuando falla un test.

Aquí tienes unas cuantas razones por las que utilizar JUnit:

  • Los test JUnit te permiten escribir código más rápidamente e incrementa su calidad.
    Bien, ya se que suena poco intuitivo, pero es cierto! Cuando escribes tests utilizando JUnit, pierdes menos tiempo depurando, y tendrás la confianza de que los cambios de tu código realmente funcionan. Esta confianza te permite ser más agresivo con la refactorización del código y la adición de nuevas características. Sin los test, es fácil convertirse en paranoico con estas dos cosas porque no sabes qué se podría romper. Con un conjunto de tests comprehensivos, puedes ejecutar los test rápidamente después de cambiar el código y obtener la confianza de que tu código no ha roto nada. Si se detecta un bug mientras se ejecuta un test, el código todavía está fresco en tu mente, y es fácil encontrar el error. Los tests escritos con JUnit te ayudan a escribir el código con una paz extrema.
  • JUnit es elegantemente simple.
    Escribir tests debería ser simple -- este es lo importante! Si escribir test es demasiado complejo o lleva demasiado tiempo, no existe ningún incentivo para empezar a escribir test en primer lugar. Con JUnit, puedes escribir rápidamente los tests que ejerciten tu código e incrementalmente añadir test según va creciendo el software. Una vez que has escrito algunos tests, quieres ejecutarlos rápida y frecuentemente sin interrumpir el diseño creativo ni el proceso de desarrollo. Con JUnit, ejecutar tests es tán fácil como compilar tu código. El compilador "testea" la sintaxis del código y los tests "validan" la integridad del código.
  • Los test JUnit chequean sus propios resultados y proporcionan feedback inmediate.
    Testear no es divertido si tienes que comparar manualmente los resultados esperados y obtenidos del test, y te frena. Los tests JUnit se pueden ejecutar automáticamente y chequean sus propios resultados. Cuando ejecutas los tests, obtienes un feedback visual inmediato indicando si se ha pasado o fallado el test. No existe la necesidad de leer un informe para comparar los resultados.
  • Los tests JUnit pueden componerse como un árbol de suites de tests.
    Los tests JUnit se pueden organizar en suites de tests que contienen ejemplares de tests e incluso otras suites. El comportamiento compuesto de los tests JUnit te permite ensamblar colecciones de tests y automáticamente hacer un test regresivo de toda la suite de tests con un sólo paso. También puedes ejecutar los tests de cualquier capa dentro del árbol de suites.
  • Escribir tests JUnit no es costoso.
    Utilizando el marco de trabajo JUnit, puedes escribir tests de forma barata y disfrutar de las conveniencia ofrecida por el marco de trabajo. Escribir tests es tan simple como escribir un método que pruebe el código que se va a testear y definir el resultado esperado. El marco de trabajo proporciona el contexto para ejecutar los tests automáticamente y como parte de una colección de otros tests. Esta pequeña inversión en testear continuará beneficiándote en tiempo y calidad.
  • Los tests JUnit incrementan la estabilidad del software.
    Cuanto menos tests escribas, menos estable será tu código. Los tests validan la estabilidad del software y te dan la confianza de que los cambios no causarán efectos negativos en el software. Los tests forman el pegamento de la integridad estructural del software.
  • Los tests JUnit son tests del desarrollador.
    Los tests JUnit son tests altamente localizados escritos para mejorar la productividad del desarrollador y la calidad del código. Al contrario que los tests funcionales, que tratan al sistema como una caja negra y aseguran que el software funciona como una totalidad, las unidades de tests están escritas para probar los bloques de construcción básicos del sistema desde dentro. Los desarrolladores escriben y poseen los tests JUnit. Cuando un se completa una iteración de desarrollo, los tests se convierten en parte y parcela del producto entregado como una forma de comunicación, "Aquí tienes el código de esta iteración y los tests que lo validan".
  • Los tests JUnit se escriben en Java.
    Testear software Java utilizando tests Java forma una similitud entre el test y el código testeado. El test se convierte en una extensión del software general y el código se puede reconstruir partiendo de los tests. El compilador Java ayuda al proceso de testeo realizando el chequeo de la sintaxis estática de las undiades de testeo y asegurándose de que el contrato de interface del software se está obedeciendo.
  • JUnit es gratis!

Diseño de JUnit

JUnit está diseñado alrededor de dos patrones de diseño principales: el patrón Command y el patrón Composite.

Un TestCase es un objeto Command. Cualquier clase que contenga métodos de testeo debería extender la clase TestCase. Un TestCase puede definir cualquier número de métodos públicos testXXX(). Cuando quieres comprobar el resultado esperado y el real, invocas una variante del método assert().

Las subclases de TestCase que contienen varios métodos testXXX() pueden utilizar los métodos setUp() y tearDown() para inicializar y liberar cualquier objeto común que se vaya a testear, conocido como la "instalación" (material) del test. Cada método de tests se ejecuta sobre su propia instalación, llamando a setUp() antes y a tearDown() después de cada método para asegurarse de que no hay efectos colaterales entre ejecuciones de tests.

Los ejemplares de TestCase pueden unirse en árboles de TestSuite que invocan automáticamente todos los métodos testXXX() definidos en cada ejemplar de TestCase. Un TestSuite es una composición de otros tests, bien ejemplares de TestCase u otros ejemplares de TestSuite. El comportamiento compuesto exhibido por TestSuite te permite ensamblar suites de tests de suites de tests, de una profundidad arbitraria, y ejecutar todos los tests automáticamente para obtener un simple estado de pasado o fallado.

Paso 1: Escribir un Test

Primero, escribiremos un test para probar un único componente de software. Nos enfocaremos en escribir test que comprueben el comportamiento que tiene el mayor potencial de rotura, así maximizaremos los beneficios de nuestra inversión en testeo.

Para escribir un test, sigue estos pasos:

  1. Define una subclase de TestCase.
  2. Sobreescribe el método setUp() para inicializar el objeto(s) a probar.
  3. Sobreescribe el método tearDown() para liberar el objeto(s) a probar.
  4. Define uno o más métodos testXXX() públicos que prueben el objeto(s) y aserten los resultados esperados.
  5. Define un método factoría suite() estático que cree un TestSuite que contenga todos los métodos testXXX() del TestCase.
  6. Opcionalmente, define un método main() que ejecute el TestCase en modo por lotes.

Abajo puedes ver un test de ejemplo:


import junit.framework.Test;
import junit.framework.TestCase;
import junit.framework.TestSuite;

public class ShoppingCartTest extends TestCase {

    private ShoppingCart _bookCart;
    private Product _defaultBook;

    /**
     * Constructs a ShoppingCartTest with the specified name.
     * @param name Test case name.
     */
    public ShoppingCartTest(String name) {
        super(name);
    }

    /**
     * Sets up the test fixture.
     * Called before every test case method.
     */
    protected void setUp() {

        _bookCart = new ShoppingCart();

        _defaultBook = new Product("Extreme Programming", 23.95);
        _bookCart.addItem(_defaultBook);
    }

    /**
     * Tears down the test fixture.
     * Called after every test case method.
     */
    protected void tearDown() {
        _bookCart = null;
    }

    /**
     * Tests adding a product to the cart.
     */
    public void testProductAdd() {

        Product newBook = new Product("Refactoring", 53.95);
        _bookCart.addItem(newBook);

        double expectedBalance = _defaultBook.getPrice() + newBook.getPrice();
 
        assertEquals(expectedBalance, _bookCart.getBalance(), 0.0);

        assertEquals(2, _bookCart.getItemCount());
    }

    /**
     * Tests the emptying of the cart.
     */
    public void testEmpty() {

        _bookCart.empty();
    
        assertTrue(_bookCart.isEmpty());
    }

    /**
     * Tests removing a product from the cart.
     * @throws ProductNotFoundException If the product was not in the cart.
     */
    public void testProductRemove() throws ProductNotFoundException {

        _bookCart.removeItem(_defaultBook);

        assertEquals(0, _bookCart.getItemCount());

        assertEquals(0.0, _bookCart.getBalance(), 0.0);
    }

    /**
     * Tests removing an unknown product from the cart.
     * This test is successful if the 
     * ProductNotFoundException is raised.
     */
    public void testProductNotFound() {

        try {

            Product book = new Product("Ender's Game", 4.95);
            _bookCart.removeItem(book);

            fail("Should raise a ProductNotFoundException");

        } catch(ProductNotFoundException success) {
            // successful test
        }
    }

    /**
     * Assembles and returns a test suite for
     * all the test methods of this test case.
     * @return A non-null test suite.
     */
    public static Test suite() {

        //
        // Reflection is used here to add all
        // the testXXX() methods to the suite.
        //
        TestSuite suite = new TestSuite(ShoppingCartTest.class);

        //
        // Alternatively, but prone to error when adding more
        // test case methods...
        //
        // TestSuite suite = new TestSuite();
        // suite.addTest(new ShoppingCartTest("testEmpty"));
        // suite.addTest(new ShoppingCartTest("testProductAdd"));
        // suite.addTest(new ShoppingCartTest("testProductRemove"));
        // suite.addTest(new ShoppingCartTest("testProductNotFound"));
        //

        return suite;
    }

    /**
     * Runs the test case.
     */
    public static void main(String args[]) {
        junit.textui.TestRunner.run(suite());
    }
}

Paso 2: Ecribir la Clase a Testear

Ahora debes escribir las clases necesarias para pasar el test construido en el paso anterior:

Primero necesitas la clase principal: ShoopingCart.java:


import java.util.*;

/**
 * An example shopping cart. 
 * This class should not be mistaken for a  production-quality shopping cart. It's
 * merely provided as an example class under test as described in the JUnitPrimer.
 *
 * @author <a href="mailto:[email protected]">Mike Clark</a>
 * @author <a href="http://www.clarkware.com">Clarkware Consulting, Inc.</a> 
 */
 
public class ShoppingCart {

    private ArrayList _items;

    /**
     * Constructs a ShoppingCart instance.
     */
    public ShoppingCart() {
        _items = new ArrayList();
    }

    /**
     * Returns the balance.
     * @return Balance.
     */
    public double getBalance() {
        Iterator i = _items.iterator();
        double balance = 0.00;
        while (i.hasNext()) {
            Product p = (Product)i.next();
            balance = balance + p.getPrice();
        }

        return balance;
    }
    
    /**
     * Adds the specified product.
     * @param p Product.
     */
    public void addItem(Product p) {
        _items.add(p);
    }

    /**
     * Removes the specified product.
     * @param p Product.
     * @throws ProductNotFoundException If the product does not exist.
     */
    public void removeItem(Product p) throws ProductNotFoundException {
        if (!_items.remove(p)) {
            throw new ProductNotFoundException();
        }
    }

    /**
     * Returns the number of items in the cart.
     * @return Item count.
     */
    public int getItemCount() {
        return _items.size();
    }
    
    /**
     * Empties the cart.
     */
    public void empty() {
        _items = new ArrayList();
    }

    /**
     * Indicates whether the cart is empty.
     * @return true if the cart is empty;
     *     false otherwise.
     */
    public boolean isEmpty() {
        return (_items.size() == 0);
    }
}

También necesitarás la clase Product.java:


/**
 * An example product for use in the example shopping cart.
 * @author <a href="mailto:[email protected]">Mike Clark</a>
 * @author <a href="http://www.clarkware.com">Clarkware Consulting, Inc.</a> 
 */
 
public class Product {

	private String _title;
	private double _price;

	/**
	 * Constructs a <codigoenlinea>Product</codigoenlinea>.
	 * @param title Product title.
	 * @param price Product price.
	 */
	public Product(String title, double price) {
		_title = title;
		_price = price;
	}

	/**
	 * Returns the product title.
	 * @return Title.
	 */
	public String getTitle() {
		return _title;
	}

	/**
	 * Returns the product price.
	 * @return Price.
	 */
	public double getPrice() {
		return _price;
	}

	/**
	 * Tests product equality.
	 * @return true if the products
	 *         are equal.
	 */
	public boolean equals(Object o) {
	
		if (o instanceof Product) {
			Product p = (Product)o;
			return p.getTitle().equals(_title);
		}

		return false;
	}
}

Y la clase que generará la excepción ProductNotFoundException:


/**
 * Exception thrown when a product is not found in a shopping cart.
 * @author <a href="mailto:[email protected]">Mike Clark</a>
 * @author <a href="http://www.clarkware.com">Clarkware Consulting, Inc.</a> 
 */
 
public class ProductNotFoundException extends Exception {
	
	/**
	 * Constructs a <codigoenlinea>ProductNotFoundException</codigoenlinea>.
	 */
	public ProductNotFoundException() {
		super();
	}
}

Paso 3: Escribir una Suite de Tests

Luego, escribiremos una suite de tests que incluya varios tests. La suite nos permitirá ejecutar todos los tests como si fueran uno sólo.

  1. Define una subclase de TestCase.
  2. Define una método factoría suite() estático que cree un TestSuite que contenga todos los métodos testXXX() del TestCase.
  3. Opcionalmente, define un método main() que ejecute el TestCase en modo por lotes.

Abajo puedes ver un ejemplo de la suite de tests:


import junit.framework.Test;
import junit.framework.TestSuite;

public class EcommerceTestSuite {
    
    /**
     * Assembles and returns a test suite
     * containing all known tests.
     *
     * New tests should be added here!
     *
     * @return A non-null test suite.
     */
    public static Test suite() {

        TestSuite suite = new TestSuite();
    
        //
        // The ShoppingCartTest we created above.
        //
        suite.addTest(ShoppingCartTest.suite());

        //
        // Another example test suite of tests.
        // 
        suite.addTest(CreditCardTestSuite.suite());

        return suite;
    }

    /**
     * Runs the test suite.
     */
    public static void main(String args[]) {
        junit.textui.TestRunner.run(suite());
    }
}

Paso 4: Ejecutar los Tests

Ahora que ya hemos escrito una suite de tests que contiene una colección de tests y otros suites, podemos ejecutar toda la suite o cualquiera de sus tests individualmente. Ejecutando un TestSuite se ejecutarán automáticamente todos sus ejemplares de TestCase y de TestSuite subordinados. Ejecutando un TestCase invocará automáticamente a sus métodos testXXX() públicos.

JUnit proporciona dos interfaces de usuario uno de texto y otro gráfico. Ambos interfaces de usuario indican cuántos tests se ejecturaron, cuantos errores o fallos, y un único estado de terminación. Deberías poder ejecutar tus tests y ver de un vistado su estado, al igual que lo haces con tu compilador.

El interface de modo texto (junit.textui.TestRunner) muestra "OK" si se pasaron todos los tests y un mensaje de fallo si cualquier de los tests falla.

El interface de modo gráfico (junit.swingui.TestRunner) mestra un ventana Swing con una barra de progreso en verde si se pasaron todos los tests o una barra de progreso roja si falló alguno de los tests.

En general, las clases TestSuite y TestCase deberían definir un método main() que emplee el interface de usuario adecuado. Los tests que hemos definido hasta ahora han definido un método main() que emplea el interface de usuario en modo texto.

Para ejecutar nuestros tests según lo hemos definido en el método main(), utilizamos:

java ShoppingCartTest

Alternativametne, el test se puede ejecutar con el interface de usuario de modo texto utilizando:

java junit.textui.TestRunner ShoppingCartTest

o con el GUI de Swing utilizando:

java junit.swingui.TestRunner ShoppingCartTest

La suite EcommerceTestSuite se puede ejecutar de forma similar.

Paso 5: Organizar los Tests

El último paso es decidir donde residirán nuestros tests dentro de nuestro entorno de desarrollo.

Aquí tienes la forma recomendada para organizar tus tests:

  1. Crea los tests en el mismo paquete que el código a testear. Por ejemplo, el paquete com.mydotcom.ecommerce contendría todas las clases a nivel de la aplicación y todos los tests para esos componentes.
  2. Para evitar la mezcla de código de la aplicación y de testeo en tus directorios de código fuente, crea una estructura de directorio paralela alineada con la estructura de paquete que contenga el código de los tests.
  3. Por cada paquete Java de tu aplicación, define una clase TestSuite que contenga todos los tests para validar el código de ese paquete.
  4. Define clases TestSuite similares que creen suites de tests de alto y bajonivel en los otros paquetes (y sub-paquetes) de la aplicación.
  5. Asegurate de que tu proceso de compilación incluye todos los tests. Esto ayuda a asegurar de tus tests siempre están actualizados con el último código y los mantiene frescos.

Mediante la creación de un TestSuite en cada paquete Java, a los distintos niveles de empaquetamiento, podrás ejecutar un TestSuite con cualquier nivel de abstracción. Por ejemplo, puedes definir un com.mydotcom.AllTests que ejecute todos los tests del sistema y un com.mydotcom.ecommerce.EcommerceTestSuite que solo ejecute aquellos que validan los componentes de comercio electrónico.

El árbol de herencia de tests se puede extender hasta una profundiad arbitraria. Dependiendo del nivel de abstracción que estemos desarrollando en el sistema, podrás ejecutar un tests apropiado. Sólo elige una capa del sistema y testeala!

Aquí tienes un ejemplo de árbol de tests:

AllTests (Top-level Test Suite)
    SmokeTestSuite (Structural Integrity Tests)
        EcommerceTestSuite
            ShoppingCartTestCase
            CreditCardTestSuite
                AuthorizationTestCase
                CaptureTestCase
                VoidTestCase
            UtilityTestSuite 
                MoneyTestCase
        DatabaseTestSuite
            ConnectionTestCase
            TransactionTestCase
    LoadTestSuite (Performance and Scalability Tests)
        DatabaseTestSuite
            ConnectionPoolTestCase
        ThreadPoolTestCase

Lenguaje de Testeo

Debes tener en mente estas cosas cuando testeas:

  • El software hace bien aquellas cosas que los tests chequean.
  • Testea un poco, codifica un poco, testea un poco, codifica un poco...
  • Asegurate de que los test se ejecuta al 100%.
  • Ejecuta todos los tests del sistema al menos una vez al día (o por la noche).
  • Escribe tests para las áreas de código que tengan la más alta probabilidad de fallar.
  • Escribe los test que te vayan a proporcionar más beneficios en tu inversión en testeo.
  • Si te ves depurando utilizando System.out.println(), escribe un test que chequee el resultado automáticamente.
  • Cuando se reporta un bug, escribe un test que lo exponga.
  • La próxima vez que alguien te pida que le ayudes a depurar, ayudale a escribir un test.
  • Escribe los tests antes de escribir el código y sólo escribe código nuevo cuando falle un test.

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