J unit xp

eXtreme Programming Brasil

Testes de Unidade
em Java com

Helder da Rocha (helder@acm.org) argonavis.com.br

Objetivos

1. Apresentar o framework JUnit e demonstrar como
utilizá-lo para testar aplicações em Java
2. Discutir dificuldades relativas à prática de testar,
como descobrir testes, dependências, GUIs, etc.
3. Apresentar extensões do JUnit para lidar com
dificuldades e cenários específicos de teste
www.argonavis.com.br

Público-alvo:
Programadores Java

2

Por que testar?

Por que não?
Como saber se o recurso funciona sem testar?
Como saber se ainda funciona após refatoramento?
Testes dão maior segurança: coragem para mudar
Que adianta a OO isolar a interface da implementação
se programador tem medo de mudar a implementação?
Código testado é mais confiável
Código testado pode ser alterado sem medo

Como saber quando o projeto está pronto
Testes == requisitos 'executáveis'
Testes de unidade devem ser executados o tempo todo
Escreva os testes antes. Quando todos rodarem 100%, o
projeto está concluído!
3

O que é JUnit?

Um framework que facilita o desenvolvimento e
execução de testes de unidade em código Java
Uma API para construir os testes
Aplicações para executar testes
A API
Classes Test, TestCase, TestSuite, etc. oferecem a
infraestrutura necessária para criar os testes
Métodos assertTrue(), assertEquals(), fail(), etc. são

usados para testar os resultados
Aplicação TestRunner
Roda testes individuais e suites de testes
Versões texto, Swing e AWT
Apresenta diagnóstico sucesso/falha e detalhes
4

Para que serve?

'Padrão' para testes de unidade em Java
Desenvolvido por Kent Beck e Erich Gamma
Design muito simples
Testar é uma boa prática, mas é chato; JUnit torna as
coisas mais agradáveis, facilitando
A criação e execução automática de testes
A apresentação dos resultados
JUnit pode verificar se cada unidade de código funciona

da forma esperada
Permite agrupar e rodar vários testes ao mesmo tempo
Na falha, mostra a causa em cada teste
Serve de base para extensões
5

Arquitetura do JUnit

Diagrama de classes

Fonte: Manual do JUnit (Cooks Tour)
6

Como usar o JUnit?

Há várias formas de usar o JUnit. Depende da
metodologia de testes que está sendo usada
Código existente: precisa-se escrever testes para
classes que já foram implementadas
Desenvolvimento guiado por testes (TDD): código novo
só é escrito se houver um teste sem funcionar
Onde obter?
www.junit.org

Como instalar?
Incluir o arquivo junit.jar no classpath para compilar e
rodar os programas de teste

7

JUnit para testar código existente

Exemplo de um roteiro típico
1. Crie uma classe que estenda junit.framework.TestCase
para cada classe a ser testada
import junit.framework.*;
class SuaClasseTest extends TestCase {...}
2. Para cada método xxx(args) a ser testado defina um
método public void testXxx() no test case
SuaClasse:

public boolean equals(Object o) { ... }
SuaClasseTest:
public void testEquals() {...}
Sobreponha o método setUp(), se necessário
Sobreponha o método tearDown(), se necessário
8

JUnit para guiar o desenvolvimento

Cenário de Test-Driven Development (TDD)
1. Defina uma lista de tarefas a implementar
2. Escreva uma classe (test case) e implemente um
método de teste para uma tarefa da lista.
3. Rode o JUnit e certifique-se que o teste falha
4. Implemente o código mais simples que rode o teste
Crie classes, métodos, etc. para que código compile
Código pode ser código feio, óbvio, mas deve rodar!

5. Refatore o código para remover a duplicação de dados
6. Escreva mais um teste ou refine o teste existente
7. Repita os passos 2 a 6 até implementar toda a lista

9

Como implementar?

Dentro de cada teste, utilize os métodos herdados da
classe TestCase
assertEquals(objetoEsperado, objetoRecebido),
assertTrue(valorBooleano), assertNotNull(objeto)
assertSame(objetoUm, objetoDois), fail (), ...
Exemplo de test case com um setUp() e um teste:
public class CoisaTest extends TestCase {
// construtor padrão omitido

private Coisa coisa;
public void setUp() { coisa = new Coisa("Bit"); }
public void testToString() {
assertEquals("<coisa>Bit</coisa>",
coisa.toString());
}
}
10

Como funciona?

O TestRunner recebe uma subclasse TestCase
de junit.framework.TestCase setUp()
Usa reflection para descobrir seus métodos tearDown()

Para cada método testXXX(), executa:
1. o método setUp()
MeuTestCase
2. o próprio método testXXX()
setUp()
3. o método tearDown() testXXX()
O test case é instanciado para executar testYYY()

tearDown()
um método testXXX() de cada vez.
As alterações que ele fizer ao estado do objeto não
afetarão os demais testes
Método pode terminar, falhar ou provocar exceção
11

Exemplo: uma classe

package junitdemo;
import java.io.*;

public class TextUtils {

public static String removeWhiteSpaces(String text)
throws IOException {
StringReader reader = new StringReader(text);
StringBuffer buffer = new StringBuffer(text.length());
int c;
while( (c = reader.read()) != -1) {
if (c ==' '||c =='n'||c =='r'|| c =='f'||c =='t') {

; /* do nothing */
} else {
buffer.append((char)c);
}
}
return buffer.toString();
veja código em
}
} junitdemo.zip
12

Exemplo: um test case para a classe
package junitdemo; Construtor precisa ser
publico, receber String
import junit.framework.*; name e chamar
import java.io.IOException; super(String name)

public class TextUtilsTest extends TestCase {

public TextUtilsTest(String name) {
super(name); Método começa com "test"
} e é sempre public void
public void testRemoveWhiteSpaces() throws IOException {
String testString = "one, ( two | three+) , "+

"(((four+ |t five)?n n, six?";
String expectedString = "one,(two|three+)"+
",(((four+|five)?,six?";
String results = TextUtils.removeWhiteSpaces(testString);
assertEquals(expectedString, results);
}
}

13

Exemplo: como executar
Use a interface de texto veja demonstração em

java -cp junit.jar junit.textui.TestRunner junitdemo.zip
junitdemo.TextUtilsTest
Ou use a interface gráfica
java -cp junit.jar junit.swingui.TestRunner
junitdemo.TextUtilsTest
Use Ant <junit>
tarefa do Apache Ant

Ou forneça um main():
public static void main (String[] args) {
TestSuite suite =
new TestSuite(TextUtilsTest.class);
junit.textui.TestRunner.run(suite);
}

14

TestSuite
Permite executar uma coleção de testes
Método addTest(TestSuite) adiciona um teste na lista
Padrão de codificação (usando reflection):
retornar um TestSuite em cada test-case:
public static TestSuite suite() {
return new TestSuite(SuaClasseTest.class);
}
criar uma classe AllTests que combina as suites:
public class AllTests {
public static Test suite() {

Pode incluir TestSuite testSuite =
outras suites new TestSuite("Roda tudo");
testSuite.addTest(pacote.AllTests.suite());
testSuite.addTest(MinhaClasseTest.suite());
testSuite.addTest(SuaClasseTest.suite());
return testSuite;
veja demonstração em
}
} junitdemo.zip 15

Fixtures
São os dados reutilizados por vários testes
Inicializados no setUp() e destruídos no tearDown() (se necessário)
public class AttributeEnumerationTest extends TestCase {
String testString;
String[] testArray;
AttributeEnumeration testEnum; Fixture
public void setUp() {
testString = "(alpha|beta|gamma)";
testArray = new String[]{"alpha", "beta", "gamma"};
testEnum = new AttributeEnumeration(testArray);
}
public void testGetNames() {
assertEquals(testEnum.getNames(), testArray);
}

public void testToString() {
assertEquals(testEnum.toString(), testString);
}
(...)

Extensão JXUnit (jxunit.sourceforge.net) permite manter
dados de teste em arquivo XML (*.jxu) separado do código
Mais flexibilidade. Permite escrever testes veja exemplo

mais rigorosos, com muitos dados jxunitdemo.zip 16

Teste situações de falha

É tão importante testar o cenário de falha do seu
codigo quanto o sucesso
Método fail() provoca uma falha
Use para verificar se exceções ocorrem quando se espera
que elas ocorram
Exemplo
public void testEntityNotFoundException() {
resetEntityTable(); // no entities to resolve!

try {
// Following method call must cause exception!
ParameterEntityTag tag = parser.resolveEntity("bogus");
fail("Should have caused EntityNotFoundException!");
} catch (EntityNotFoundException e) {
// success: exception occurred as expected
}
}
17

Afirmações do J2SDK1.4 (assertions)
São expressões booleanas que o programador define para
afirmar uma condição que ele acredita ser verdade
Afirmações são usadas para validar código (ter a certeza que
um vetor tem determinado tamanho, ter a certeza que o
programa não passou por determinado lugar)
Melhoram a qualidade do código: tipo de teste
Devem ser usadas durante o desenvolvimento e desligadas na
produção (afeta a performance)
Não devem ser usadas como parte da lógica do código

Afirmações são um recurso novo do JSDK1.4.0
Nova palavra-chave: assert
É preciso compilar usando a opção -source 1.4:
> javac -source 1.4 Classe.java
Para executar, é preciso habilitar afirmações (enable assertions):
> java -ea Classe
18

JUnit vs. afirmações
Afirmações do J2SDK 1.4 são usadas dentro do código
Podem incluir testes dentro da lógica procedural de um programa
if (i%3 == 0) {
doThis();
} else if (i%3 == 1) {
doThat();
} else {
assert i%3 == 2: "Erro interno!";
}

Provocam um AssertionError quando falham (que pode ser
encapsulado pelas exceções do JUnit)
Afirmações do JUnit são usadas em classe separada (TestCase)

Não têm acesso ao interior dos métodos (verificam se a interface
dos métodos funciona como esperado)
Afirmações do J2SDK1.4 e JUnit são complementares
JUnit testa a interface dos métodos
assert testa trechos de lógica dentro dos métodos veja exemplo

junitdemo.zip 19

Limitações do JUnit

Acesso aos dados de métodos sob teste
Métodos private e variáveis locais não podem ser
testadas com JUnit.
Dados devem ser pelo menos package-private (friendly)
Soluções com refatoramento
Isolar em métodos private apenas código inquebrável
Transformar métodos private em package-private
Desvantagem: quebra ou redução do encapsulamento

Classes de teste devem estar no mesmo pacote que as classes
testadas para ter acesso
Solução usando extensão do JUnit
JUnitX: usa reflection para ter acesso a dados private
http://www.extreme-java.de/junitx/index.html
20

Como escrever bons testes

JUnit facilita bastante a criação e execução de testes,
mas elaborar bons testes exige mais
O que testar? Como saber se testes estão completos?
"Teste tudo o que pode falhar" [2]
Métodos triviais (get/set) não precisam ser testados.
E se houver uma rotina de validação no método set?
É melhor ter testes a mais que testes a menos
Escreva testes curtos (quebre testes maiores)

Use assertNotNull() (reduz drasticamente erros de
NullPointerException difíceis de encontrar)
Reescreva seu código para que fique mais fácil de testar

21

Como descobrir testes?

Listas de tarefas (to-do list)
Comece pelas mais simples e deixe os testes "realistas"
para o final
Requerimentos, use-cases, diagramas UML: rescreva os
requerimentos em termos de testes
Dados
Use apenas dados suficientes (não teste 10 condições
se três forem suficientes)

Bugs revelam testes
Achou um bug? Não conserte sem antes escrever um
teste que o pegue (se você não o fizer, ele volta)!

22

Test-Driven Development (TDD)

Desenvolvimento guiado pelos testes
Só escreva código novo se um teste falhar
Refatore até que o teste funcione
Alternância: "red/green/refactor" - nunca passe mais de
10 minutos sem que a barra do JUnit fique verde.
Técnicas
"Fake It Til You Make It": faça um teste rodar
simplesmente fazendo método retornar constante

Triangulação: abstraia o código apenas quando houver
dois ou mais testes que esperam respostas diferentes
Implementação óbvia: se operações são simples,
implemente-as e faça que os testes rodem

23

Como lidar com testes difíceis
Testes devem ser simples e suficientes
XP: design mais simples que resolva o problema;
sempre pode-se escrever novos testes, quando necessário
Não complique
Não teste o que é responsabilidade de outra classe/método
Assuma que outras classes e métodos funcionam
Testes difíceis (ou que parecem difíceis)
Aplicações gráficas: eventos, layouts, threads
Objetos inaccessíveis, métodos privativos, Singletons

Objetos que dependem de outros objetos
Objetos cujo estado varia devido a fatores imprevisíveis
Soluções
Alterar o design da aplicação para facilitar os testes
Simular dependências usando proxies e stubs
24

Como testar GUIs
O que testar? [11]
Assumir que GUI (Swing, AWT, etc.) funciona
Concentrar-se na lógica de negócio e não na UI
Como testar?
"Emagrecer" o código para reduzir a chance de falha
Usar MVC: isolar lógica de apresentação e controle
Separar código confiável do código que pode falhar
Usar mediadores (Mediator pattern) para intermediar

interações entre componentes
Exemplo: event handlers
Devem ter 0% de lógica de negócio: "A Stupid GUI is an
Unbreakable GUI" (Robert Koss, Object Mentor) [5]
Responsabilidades delegadas a mediadores testáveis
25

Dependência de código-fonte

Problema
Como testar componente que depende do código de
outros componentes?
Classe-alvo não oferece o que testar: Tanque
+nivel()
CarroTest Carro
+testAcelera() +acelera()
Ignição
+ligada()
Se houver tinta e se houver papel

método void imprime() public void testAcelera() {
deve funcionar Carro carro =
new Carro();
Como saber se há ou não carro.acelera();
tinta e papel? assert???(???);
}
Fonte: www.objectmentor.com, 2002 26

Stubs: objetos "impostores"

É possível remover dependências de código-fonte
refatorando o código para usar interfaces
antes depois
«interface» A não conhece mais o
A B A InterB B
tipo concreto de B

Agora B pode ser substituída por um stub
BStub está sob controle total de ATest (1)
Em alguns casos, ATest pode implementar InterB (2)

«interface» «interface»
ATest A ATest A InterB
InterB
(2)
(1)

« cria » BStub B self-shunt pattern B


Dependência: solução usando stubs
«interface»
Tanque
+nivel():float TanqueImpl
+nivel():float
CarroTest Carro
+testTanqueVazioSemIgn() +acelera()
+testTanqueCheioSemIgn()
+testTanqueVazioComIgn()
«interface»
+testTanqueCheioComIgn() Ignicao
+ligada(): bool IgnicaoImpl
+ligada():bool

Quando usar stubs
Dependência não existe ainda (não está pronta)
Dependências tem estado mutante, imprevisível ou
estão indisponíveis durante o desenvolvimento
BDs, servidores de aplicação, servidores Web, hardware

Dependências de servidores

Usar stubs para simular serviços e dados
É preciso implementar classes que devolvam as respostas
esperadas para diversas situações
Complexidade muito grande da dependência pode não
compensar investimento (não deixe de fazer testes por
causa disto!)
Vários tipos de stubs: mock objects, self-shunts.
Usar proxies (mediadores) para serviços reais

Oferecem interface para simular comunicação e testa a
integração real do componente com seu ambiente
Não é teste unitário: teste pode falhar quando código
está correto (se os fatores externos falharem)

29

Mock Objects
Mock objects (MO) é uma estratégia similar ao uso de
stubs mas que não implementa nenhuma lógica
Um mock object não é, portanto, um stub, pois não simula
o funcionamento do objeto em qualquer situação
Comportamento é controlado pela classe de teste que
Define comportamento esperado (valores retornados, etc.)
Passa MO configurado para objeto a ser testado
Chama métodos do objeto (que usam o MO)

Implementações open-source que facilitam uso de MOs
EasyMock (tammofreese.de/easymock/) e MockMaker
(www.xpdeveloper.com) geram MOs a partir de interfaces
Projeto MO (mockobjects.sourceforge.net) coleção de mock
objects e utilitários para usá-los
mockdemo.zip
veja exemplo
30

Testes de interface
Caso específico: resposta de servidores Web
Verificar se uma página HTML ou XML contém
determinado texto ou determinado elemento
Verificar se resposta está de acordo com dados passados
na requisição: testes funcionais tipo "caixa-preta"
Soluções (extensões do JUnit)
HttpUnit e ServletUnit:
permite testar dados de árvore DOM HTML gerada

JXWeb (combinação do JXUnit com HttpUnit)
permite especificar os dados de teste em arquivos XML
arquivos de teste Java são gerados a partir do XML
XMLUnit
extensão simples para testar árvores XML
Onde encontrar: (httpunit|jxunit|xmlunit).sourceforge.net
31

Testes de performance

JUnitPerf (www.clarkware.com)
Coleção de decoradores para medir performance e
escalabilidade em testes JUnit existentes
TimedTest
Executa um teste e mede o tempo transcorrido
Define um tempo máximo para a execução. Teste falha se
execução durar mais que o tempo estabelecido
LoadTest
Executa um teste com uma carga simulada

Utiliza timers para distribuir as cargas usando distribuições
randômicas
Combinado com TimerTest para medir tempo com carga
ThreadedTest
Executa o teste em um thread separado
32

JUnitPerf: exemplo

import com.clarkware.junitperf.*;
import junit.framework.*;

public class ExampleLoadTest extends TestCase {
public ExampleLoadTest(String name) { super(name); }
public static Test suite() {
TestSuite suite = new TestSuite();
Timer timer = new ConstantTimer(1000);
TestCase existente
int maxUsr = 10;
int iters = 10; Decorador de carga
long maxElapsedTime = 20000;
Test test = new ExampleTestCase("testOneSecondResp");

Test loadTest = new LoadTest(test, maxUsr, iters, timer);
Test timedTest = new TimedTest(loadTest, maxElapsedTime);
suite.addTest(timedTest);
return suite; Decorador de tempo
} Example
TestCase
public static void main(String args[]) {
LoadTest
junit.textui.TestRunner.run(suite());
} TimedTest
} TestRunner Suite
33

Ant + JUnit

Ant: ferramenta para automatizar processos de
construção de aplicações Java
Pode-se executar todos os testes após a integração com
um único comando:
ant roda-testes
Com as tarefas <junit> e <junitreport> é possível
executar todos os testes
gerar um relatório simples ou detalhado, em diversos

formatos (XML, HTML, etc.)
executar testes de integração
São tarefas opcionais. É preciso ter no $ANT_HOME/lib
optional.jar (distribuído com Ant)
junit.jar (distribuído com JUnit)
34

Exemplo: <junit>
<target name="test" depends="build">
<junit printsummary="true" dir="${build.dir}"
fork="true">
<formatter type="plain" usefile="false" />
<classpath path="${build.dir}" /
<test name="argonavis.dtd.AllTests" />
</junit>
</target> Formata os dados na tela (plain)
Roda apenas arquivo AllTests
<target name="batchtest" depends="build" >
<junit dir="${build.dir}" fork="true">
<formatter type="xml" usefile="true" />
<classpath path="${build.dir}" />

<batchtest todir="${test.report.dir}">
<fileset dir="${src.dir}">
<include name="**/*Test.java" />
<exclude name="**/AllTests.java" />
</fileset>
</batchtest> Gera arquivo XML
</junit> Inclui todos os arquivos que
</target> terminam em TEST.java
35

<junitreport>

Gera um relatório detalhado (estilo JavaDoc) de todos
os testes, sucessos, falhas, exceções, tempo, ...
<target name="test-report" depends="batchtest" >
<junitreport todir="${test.report.dir}">
<fileset dir="${test.report.dir}"> Usa arquivos XML
<include name="TEST-*.xml" /> gerados por
</fileset> <formatter>
<report todir="${test.report.dir}/html"
format="frames" />
</junitreport>

</target>

veja demonstração

junitdemo.zip

veja demonstração

dtdreader.zip
36

Resumo e conclusões

JUnit é uma ferramenta open-source que ajuda a
implementar testes em projetos Java
Com JUnit, é fácil viabilizar práticas como Refactoring,
Integração Contínua e Test-Driven Development (TDD)
Em um processo TDD, testes que falham são escritos no
JUnit para que, a partir deles, se possa implementar
código que os faça rodar com sucesso
Mock objects podem ser usados para representar

dependência e diminuir as responsabilidades de testes
Para testes em domínios específicos e para lidar com
limitações do JUnit há várias extensões open-source
HttpUnit, Cactus, JUnitPerf, JXUnit, JUnitX, JUnitEE ...
37

Fontes (1)
[1] R. Hightower, N. Lesiecki. Java Tools for eXtreme Programming. Wiley, 2002.
Explora ferramentas Ant, JUnit, Cactus e outras usando estudo de caso com processo XP.

[2] Jeffries, Anderson, Hendrickson. eXtreme Programming Installed, Addison-
Wesley, 2001. Contém exemplos de estratégias para testes.
[3] Kent Beck, Erich Gamma. JUnit Test Infected: programmers love writing tests.
(JUnit docs). Aprenda a usar JUnit em uma hora.
[4] Andy Schneider. JUnit Best Practices. JavaWorld, Dec. 2000. Dicas do que fazer ou
não fazer para construir bons testes.

[5] Robert Koss, Testing Things that are Hard to Test. Object Mentor, 2002

http://www.objectmentor.com/resources/articles/TestingThingsThatAreHa~9740.ppt. Mostra
estratégias para testar GUIs e código com dependências usando stubs.

38

Fontes (2)
[6] Mackinnon, Freeman, Craig. Endo-testing with Mock Objects.
http://mockobjects.sourceforge.net/misc/mockobjects.pdf. O autor apresenta técnicas para
testes usando uma variação da técnica de stubs chamada de "mock objects".

[7] William Wake. Test/Code Cycle in XP. Part 1: Model, Part II: GUI.
http://users.vnet.net/wwake/xp/xp0001/. Ótimo tutorial em duas partes sobre a metodologia
"test-first" mostrando estratégias para testar GUIs na segunda parte.

[8] Steve Freeman, Developing JDBC Applications Test First. 2001. Tutorial sobre
metodolodia test-first com mock objects para JDBC.

[9] Martin Fowler. Refactoring: improving the design of existing code. Addison-
Wesley, 2000. Cap 4 (building tests) é um tutorial usando JUnit.

[10] Kent Beck. Test-driven development. Addison-Wesley, 2002. Mostra como
utilizar testes como "requerimentos executáveis" para guiar o desenvolvimento.

39

Palestra: JUnit

helder@argonavis.com.br

Selecione o link relativo a esta palestra no endereço

www.argonavis.com.br/xpbrasil2002
Recursos disponíveis no site:
• Palestra completa em PDF
• Todo o código-fonte usado nos exemplos e demonstrações
• Instruções detalhadas sobre como rodar e instalar os exemplos
• Links para software utilizado e documentação

Tutorial: Implementando eXtreme Programming em Java
XP Brasil 2002, São Paulo
© 2002, Helder da Rocha

J unit xp

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados (20)

Destaque (11)

Semelhante a J unit xp (20)

Último (20)

J unit xp