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JUnit 4/5 單元測試實戰：從入門到最佳實踐完整指南

編輯：Java 相關知識

前言

JUnit 是 Java 生態事實標準的測試框架。本文涵蓋 JUnit 4 (廣泛存量) 與 JUnit 5 (現代標準) 核心用法、參數化測試、斷言、生命週期、Mock 整合、測試組織與 CI 整合要點。

一、環境準備

Maven 依賴 (JUnit 5 推薦)

<dependency>
    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
    <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
    <version>5.10.2</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
    <artifactId>junit-jupiter-engine</artifactId>
    <version>5.10.2</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

JUnit 4 相容：加入 junit-vintage-engine 即可同時運行舊測試。

二、核心註解對照表

功能	JUnit 4	JUnit 5 (Jupiter)
測試方法	`@Test`	`@Test` (org.junit.jupiter.api)
類初始化 (一次)	`@BeforeClass` (static)	`@BeforeAll` (static)
每測試前初始化	`@Before`	`@BeforeEach`
每測試後清理	`@After`	`@AfterEach`
類清理 (一次)	`@AfterClass` (static)	`@AfterAll` (static)
忽略測試	`@Ignore`	`@Disabled`
預期異常	`@Test(expected=...)`	`assertThrows()` 斷言 API
超時	`@Test(timeout=...)`	`assertTimeout()` 斷言 API

三、 JUnit 5 進階特性實戰

1. 參數化測試 —— 消除重複代碼

@ParameterizedTest
@ValueSource(strings = {"", "  ", "\t", "\n"})
@NullSource
void isBlank_ShouldReturnTrue(String input) {
    assertTrue(StringUtils.isBlank(input));
}

@ParameterizedTest
@CsvSource({"1, 1, 2", "2, 3, 5", "10, 20, 30"})
void addTest(int a, int b, int expected) {
    assertEquals(expected, Calculator.add(a, b));
}

// 自定義參數提供者
@ParameterizedTest
@MethodSource("provideTestCases")
void complexTest(UserInput input, Result expected) { ... }

static Stream<Arguments> provideTestCases() {
    return Stream.of(
        Arguments.of(new UserInput("a"), Result.OK),
        Arguments.of(new UserInput(""), Result.ERROR)
    );
}

2. 動態測試與嵌套類別

@Nested
class AddTests {
    @Test void addPositive() { ... }
    @Test void addNegative() { ... }
}

@TestFactory
DynamicNode dynamicTests() {
    return DynamicContainer.dynamicContainer("Dynamic Add",
        Stream.of(1,2,3).map(i -> DynamicTest.dynamicTest("add " + i, () -> assertEquals(i+1, calc.add(1,i)))));
}

3. 強大的斷言 API (AssertJ 風格)


// 基礎
assertEquals(expected, actual);
assertNotNull(obj);
assertTrue(condition);

// 組合與豐富訊息
assertAll("user",
    () -> assertEquals("John", user.getFirstName()),
    () -> assertEquals("Doe", user.getLastName())
);

// 異常斷言
assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> service.process(null));

// 超時斷言
assertTimeout(Duration.ofMillis(100), () -> slowOperation());

4. 條件執行與標籤過濾

@EnabledOnOs(OS.LINUX)
@EnabledOnJre(JRE.JAVA_11)
@Tag("integration") // mvn test -Dgroups=integration
@Test void linuxOnlyTest() { ... }

四、測試組織與 Suite (JUnit 5 方式)

JUnit 5 不再使用 @RunWith(Suite.class)，改用 @Suite (需 junit-platform-suite 依賴)：

@Suite
@SelectPackages("com.myapp.service")
@IncludeTags("fast")
@ExcludeTags("slow")
class FastServiceSuite {}

五、 Mockito 整合測試雙 (Mock/Stub/Spy)


@ExtendWith(MockitoExtension.class)
class OrderServiceTest {
    @Mock PaymentGateway gateway;
    @InjectMocks OrderService service;

    @Test
    void placeOrder_Success() {
        when(gateway.charge(any())).thenReturn(new ChargeResult(true, "txn_123"));
        OrderResult result = service.placeOrder(new Order(...));
        assertTrue(result.isSuccess());
        verify(gateway).charge(argThat(c -> c.getAmount() > 0));
    }
}