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JUnit 5系列之架构体系介绍

简介:
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现在,我们已经知道了 如何配置 JUnit 5 环境 及 如何写一些测试,接下来就来看一点封面下的内容吧。本篇我们将讨论 JUnit 5 的架构体系,以及它之成形如此的原因。

概述

本文章是这个 JUnit 5 系列的一部分:

(如果不喜欢看文章,你可以戳这里看我的演讲,或者看一下最近的 vJUG 讲座,或者我在 DevoxxPL 上的 PPT。

本系列文章都基于 Junit 5发布的先行版 Milestone 2。它可能会有变化。如果有新的里程碑(milestone)版本发布,或者试用版正式发行时,我会再来更新这篇文章。

这里要介绍的多数知识你都可以在 JUnit 5 用户指南 中找到(这个链接指向的是先行版 Milestone 2,想看的最新版本文档的话请戳这里),并且指南还有更多的内容等待你发掘。下面的所有代码都可以在 我的 Github 上找到。

目录

  • JUnit 4
  • JUnit 5

* 分离的关注点

* JUnit 5 的重新组织

* 架构及体系

* API 生命周期

  • Open test alliance
  • 回顾总结
  • 分享&关注

JUnit 4

除了 Hamcrest,JUnit 4没有任何外部依赖,其所有的功能都被打包在一个构件(artifact)中。这完全违反了单一职责原则,它被提供给开发者、IDE、构建工具、其他测试框架、其他扩展等使用,不同的使用者,依赖的都是一个同样的构件。

而在这其中,只有开发者能——或者说曾经能——以最干净的方法来使用它。他们通常只需要 JUnit 的公共 API,不需要管其他的。非常好。

但生态圈中的其他成分则不是这样使用 JUnit:测试框架、扩展,特别是 IDE 和构建工具的开发者,他们需要深入到 JUnit 的深处,到它的细枝末节:非 public 的类、内部 API,甚至 private 字段。它们的正常工作极大地依赖于 JUnit 的实现细节。这使得 JUnit 维护团队不能轻易地修改框架的这些内部实现,因此团队的开发进度受到了很大的影响。

当然,这些工具的开发者们也并非有意为之。为了实现那些我们十分喜爱的特性,他们不得不使用内部的 API,因为 JUnit 4 并没有提供相应的 API:一个强大到足以满足工具开发者们需求的 API。

Junit Lambda 团队开始着手于 JUnit 5 的开发,希望能让这一切变得明朗起来。

JUnit 5

分离的关注点

退一步想,我们不难辨识出,这里至少有两个不同的关注点需要分离:

  • 一个支持测试代码撰写的 API
  • 一个识别测试、运行测试的机制

再仔细思考一下第二点,我们可能会问,“哪些测试?”这个当然是指 Junit 测试。“我知道,但具体是哪些版本的测试呢?”呃…“还有,具体是指什么类型的测试?”好吧,你让我给你……“只能跑那些老版本的 @Test 注解的测试么?有没有其他新的方法来运行测试呢?……”行行行,都给我闭嘴!听我讲着。

为了进一步将待识别测试的类型 与 实际运行它们 这两个关注点解耦,上面的第二点需要细分:

  1. 一个支持测试代码撰写的 API
  2. 一个识别测试、运行测试的机制

* 一个识别、运行特定类型(比如,JUnit 5测试的机制)

* 另一套协调上述机制的机制

* 上两者之间的 API

JUnit 5 的重新的组织

识别出这两个关注点以后,“作为平台的 JUnit ”(用于运行我们的测试)和“作为工具的 JUnit ”(用于撰写我们的测试)这两个概念的分离就清晰了。为了完成这个彻底的分离,JUnit 团队决定将 JUnit 5 分成三个子项目:

JUnit Jupiter

包含了我们用于撰写测试的 API(关注点1),以及一个能理解测试代码的引擎(关注点2.1)。

JUnit Platform

提供了一套统一的 API 以运行测试,及基于 API 之上的一套工具(关注点2.2和2.3)。

JUnit Vintage

提供了一套引擎,用以在 JUnit 5 中运行 JUnit 3 和 JUnit 4 的测试(关注点2.1)。

架构与体系

JUnit 5 的架构体系完全是遵循这个关注点分离思想的产物:

junit-jupiter-api(1)

开发者用于撰写测试的 API,包含了我们在JUnit 5 的基础知识一节中所提及的所有注解、断言等。

junit-platgorm-engine(2.3)

包含了一套所有测试引擎都必须实现的 API。这样,不同的测试引擎之间可以通过统一的接口被调用。引擎可以跑正常的 JUnit 测试,但也可以实现不同的引擎用以执行其他框架写成的测试,如 TestNG、Spock、Cucumber 等。

junit-jupiter-engine(2.1)

junit-platform-engine API 的一个实现,专门用于执行 JUnit 5 撰写的测试。

junit-vintage-engine(2.1)

junit-platform-engine API 的一个实现,专门用于执行 JUnit 3 或 JUnit 4 撰写的测试。过去,JUnit 4 的构件 junit-4.12 充当了两个角色:它既是开发人员用于实现测试的 API,又包含了用以执行测试的核心组件。这个引擎,可以认为是低版本的 JUnit 3/4 与 JUnit 5 之间的一个适配器。

junit-platform-launcher(2.2)

这部分使用了一个服务加载器 ServiceLoader 来发现测试引擎,并协调不同实现之间的执行。它提供了一个 API 给 IDE 和构建工具,使得它们能够与测试执行过程交互,比如,运行单个的测试、搜集测试结果并展示等。

听起来怎样,很酷吧。

这部分架构对于我们生态链前端的使用者来说基本是透明的。我们的项目只需要引入一个用于编写测试的 API 依赖,其余的组件让工具去操心即可。

API 生命周期

现在来说说那些大家都在使用的内部 API。JUnit 5 团队希望这个问题也能得到解决,为此给 JUnit 的 API 设立了生命周期。这里,我将源码中给出的部分解释截取于此。

内部 API(internal)

不允许被 JUnit 开发者之外的任何人使用。这部分 API 可能被移除,并且不会事先通知。

已过时(Deprecated)

不应该再被使用的 API,它们可能在下次小版本发布时被移除。

实验阶段(Experimental)

为一些新的、实验阶段的特性所使用的 API,这些新特性可能会或已经被公开使用并接受反馈中。

可以使用,但要谨慎。这些 API 未来可能被提升至 维护中 或 稳定 级别,但也可能不带提前通知就被移除。

维护中(Maintained)

使用该 API 的特性,至少在该大版本的下一个小版本发布时不会发生向后不兼容的改变。如果未来有移除维护中 API 的计划,它会先被打回到 已过时 阶段。

稳定(Stable)

使用该 API 的特性,至少在下个大版本发布之前不会发生向后不兼容的改变。

JUnit 对外公开的类都带有一个 @API(usage) 注解,其中 usage 是上面几个值中的其中一个。团队希望这能给 API 的调用方以充足的信息,即他们所使用的 API 处于什么生命周期中,同时,也希望给每个团队以自由,让他们决定是否改变或移除过时 API 。

Open Test Alliance

其实还有一件事。Junit 5 的体系结构使得 IDE 和构建工具能够将其作为中间层,以运行所有类型的测试框架(前提是该框架实现了其对应的引擎)。这样的话,工具本身就不需要去实现框架相关的测试支持,它们只需要使用一套统一的借口,即可实现测试发现、测试执行和结果收集。

是嘛,真的可以吗?

失败的测试,通常使用异常来描述。但不同的测试框架和断言库之间并无一个统一的接口。相反,它们通常实现了各自不同的版本(常见的是继承 AssertionError 或 RuntimeException )。这就使得不同框架间的互操作变得更加复杂,也使得工具之间无法简单使用一套统一的接口。

为了解决这个问题,Junit Lambda 团队又分出来一个独立的项目,The Open Test Alliance for the JVM。这是它们的提议:

基于 JUnit Lambda 团队近来与来自Eclipse、Gradle 及 Intellij 等 IDE 和构建工具开发者所展开的讨论,我们呼吁要建立这样一个开源项目:它用于提供一套基于 JVM的 测试库与测试框架 间的最小公共接口集。

项目主要目标是,为各测试框架(如 JUnit、TestNG、Spock 等)和三方断言库(Hamcrest、Assert 等)提供一个公共的异常集合。有了这个集合,IDE 和构建工具就可以一个统一的接口对所有测试过程——如对失败断言、失败假言判定的处理、对测试执行过程的可视化、在 IDE 中生成测试结果报告等——进行处理。

截止目前,该项目的呼吁似乎并未引起太多重视,或说是基本未得到重视。如果你觉得这是个好的想法,你可以通过一些方式来支持,比如向你经常使用的测试框架维护者发出声音。

回顾总结

本篇我们介绍了 JUnit 5 的架构设计,它将原有的 API 分成了两部分:编写测试部分的 API 和 执行测试的引擎。这个引擎进一步地被切分成三个部分:一个解析测试代码的 API、一个测试执行器(launcher),和一些支持不同测试框架的引擎实现。这样开发者只需要为项目引入 API 部分的依赖(用于编写测试),而测试框架的开发者们则只需要实现引擎部分的 API(其他工作已经由 JUnit 处理了),构建工具方面也只需要实现 launcher API以协调测试执行。


作者:Linesh

来源:51CTO

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