[译]从JUnit 4 迁移到JUnit 5 - 权威指南

本文翻译自Migrating From JUnit 4 to JUnit 5: A Definitive Guide。

在教程中，我们将了解从JUnit 4迁移到JUnit 5所需的步骤，我们将了解如何将现有测试与新版本一起运行，以及必须进行哪些更改才能迁移代码。

本文是JUnit 5 教程的一部分。

概览

JUnit 5不同于之前的版本，它采用模块化设计，这种新架构的关键点是将编写测试、扩展和工具之间的关注点分开。

JUnit被拆分为3个不同的子工程：

• JUnit Platform是基础，提供构建插件和用于编写测试引擎的API
• JUnit Jupiter是在JUnit 5中用于编写测试和扩展的新式API
• JUnit Vintage允许我们在JUnit 5中运行JUnit 4编写的测试

以下是JUnit 5相对于JUnit 4的一些优点：

JUnit 4最大的一个缺陷是不支持运行多个Runners(例如不能同时使用SpringJUnit4ClassRunner和Parameterized)，而在JUnit 5中可通过注册多个扩展实现。

此外，JUnit 5利用了Java 8中的一些特性如lambda用于惰性评估，JUnit 4从没使用超过Java 7的版本因而错失了Java 8的特性。

同样，JUnit 4在参数化测试方面有缺陷并且缺乏嵌套测试，由此激发了第三方开发者为这些场景开发专门的Runner。

JUnit 5给参数化测试提供了更好的支持，在对嵌套测试提供原生支持的同时也增加了一些新功能。

关键迁移步骤

JUnit在JUnit Vintage测试引擎的帮助下提供了渐进的迁移路径，我们可使用JUnit Vintage测试引擎在JUnit 5中运行JUnit 4相关的测试。

所有JUnit 4相关的类都位于org.junit包下，所有JUnit 5相关的类都位于org.junit.jupiter包下，如果JUnit 4和JUnit 5在当前类路径下同时存在，也不会产生冲突。

因此，我们可以将之前实现的JUnit 4测试与JUnit 5测试保留在一起，直到完成迁移，同时可逐步规划迁移。

下属表格总结了从JUnit 4迁移到JUnit 5中的一些关键步骤：

步骤	解释
替换依赖	JUnit 4使用单个依赖,JUnit 5对迁移支持和JUnit Vintage引擎有额外的依赖项
替换注解	JUnit 5中的一些注解与JUnit 4中的相同，一些新注解替换了旧的，并且功能略有不同。
替换测试类和方法	断言和假设已被移动到新的类中，方法参数的顺序在某些场景下所有不同。
替换runners、规则、扩展	JUnit 5用一个扩展模型替换了runners和规则，此步骤相较于其它步骤更耗时。

接下来我们将更深入地研究每个步骤。

依赖

先看看需要做什么才能在新平台上运行现有测试，为了同时运行JUnit 4和JUnit 5测试，需要如下操作：

• JUnit Jupiter用于编写和运行JUnit 5测试
• JUnit Vintage测试引擎用于运行JUnit 4测试

除此之外，要使用Maven运行测试，我们还需要Surefire插件，需要在pom.xml中添加所需的全部依赖：

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
    <version>2.22.2</version>
</plugin>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
        <version>5.8.0</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.junit.vintage</groupId>
        <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
        <version>5.8.0</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

相似的，要使用Gradle运行测试的话，同样需要在测试中开启JUnit Platform支持，同时在build.gradle中添加所需的全部依赖：

test {
    useJUnitPlatform()
}

dependencies {
    testImplementation('org.junit.jupiter:junit-jupiter:5.8.0')
    testRuntime('org.junit.vintage:junit-vintage-engine:5.8.0')
}

注解

注解位于org.junit.jupiter.api包中而不是org.junit。

大部分的注解名称也不相同：

JUnit 4	JUnit 5
@Test	@Test
@Before	@BeforeEach
@After	@AfterEach
@BeforeClass	@BeforeAll
@AfterClass	@AfterAll
@Ignore	@Disable
@Category	@Tag

在大多数情况下，我们可以查找并替换相关的包名与类名。

但是，@Test注解不再具有expected和timeout属性。

异常

我们无法在@Test注解中使用expected属性。

可用JUnit 5中的assertThrows()方法来替换JUnit 4中的expected属性：

public class JUnit4ExceptionTest {
    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void shouldThrowAnException() {
        throw new IllegalArgumentException();
    }
}

class JUnit5ExceptionTest {
    @Test
    void shouldThrowAnException() {
        Assertions.assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
            throw new IllegalArgumentException();
        });
    }
}

超时

同样也无法在@Test注解中使用timeout属性。

可在JUnit 5中使用assertTimeout()方法来替换JUnit 4中的timeout属性。

public class JUnit4TimeoutTest {
    @Test(timeout = 1)
    public void shouldTimeout() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(5);
    }
}

class JUnit5TimeoutTest {
    @Test
    void shouldTimeout() {
        Assertions.assertTimeout(Duration.ofMillis(1), () -> Thread.sleep(5));
    }
}

测试类和方法

如前所述，断言和假设被移动到新的类中，同样的，方法参数的顺序在某些场景下所有不同。

下述表格总结了JUnit 4和JUnit 5中测试类和测试方法的一些主要的不同点：

	JUnit 4	JUnit 5
测试包	org.junit	org.junit.jupiter.api
断言类	Assert	Assertions
	assertThat()	MatcherAssert.assertThat()
可选的断言消息	第一个方法参数	最后一个方法参数
假设类	Assume	Assumptions
	assumeNotNull()	移除
	assumeNoException()	移除

值得注意的是，我们在JUnit 4中自己编写的测试类和方法必须是public修饰的。

JUnit 5移除了上述限制，测试方法和测试类可以在包中私有，我们可在提供的示例中看到这种差异。

接下来我们详细看看测试类和测试方法中的变化。

断言

断言方法位于org.junit.jupiter.api.Assertions类中，而不是org.junit.Assert类中。

在大多数场景下，我们可直接查找并替换包名。

然而，如果我们给断言提供了自定义消息，在编译时会报错，可选的断言消息现在是最后一个参数，这种参数顺序看起来更自然：

public class JUnit4AssertionTest {
    @Test
    public void shouldFailWithMessage() {
        Assert.assertEquals("numbers " + 1 + " and " + 2 + " are not equal", 1, 2);
    }
}

class JUnit5AssertionTest {
    @Test
    void shouldFailWithMessage() {
        Assertions.assertEquals(1, 2, () -> "numbers " + 1 + " and " + 2 + " are not equal");
    }
}

也可以像示例中那样惰性评估断言消息，从而避免构造不必要的复杂消息。

此外，有些遗留的测试代码会基于JUnit 4中的Assert.assertThat()来使用Hamcrest断言，JUnit 5没有像JUnit 4那样提供Assert.assertThat()，相反，我们必须从Hamcrest的MatcherAssert中导入相关方法：

public class JUnit4HamcrestTest {
    @Test
    public void numbersNotEqual() {
        Assert.assertThat("numbers 1 and 2 are not equal", 1, is(not(equalTo(2))));
    }
}

class JUnit5HamcrestTest {
    @Test
    void numbersNotEqual() {
        MatcherAssert.assertThat("numbers 1 and 2 are not equal", 1, is(not(equalTo(2))));
    }
}

假设

假设方法位于org.junit.jupiter.Assumptions类中，而不是org.junit.Assume类中。

这些方法有类似的改动，假设消息现在是最后一个参数。

@Test
public class JUnit4AssumptionTest {
    public void shouldOnlyRunInDevelopmentEnvironment() {
        Assume.assumeTrue("Aborting: not on developer workstation",
                "DEV".equals(System.getenv("ENV")));
    }
}

class JUnit5AssumptionTest {
    @Test
    void shouldOnlyRunInDevelopmentEnvironment() {
        Assumptions.assumeTrue("DEV".equals(System.getenv("ENV")),
                () -> "Aborting: not on developer workstation");
    }
}

同样需要注意的是，现在不再有Assume.assumeNotNUll()和Assume.assumeNoException() 。

分类

JUnit 4中的@Category注解在JUnit 5中被@Tag注解替换，此外我们不再使用标记接口，而是向注解传递字符串参数。

在JUnit 4可通过标记接口来使用分类：

public interface IntegrationTest {}

@Category(IntegrationTest.class)
public class JUnit4CategoryTest {}

之后可通过在pom.xml中配置基于标签过滤测试。

<plugin>
    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
    <version>2.22.2</version>
    <configuration>
        <groups>com.example.AcceptanceTest</groups>
        <excludedGroups>com.example.IntegrationTest</excludedGroups>
    </configuration>
</plugin>

或者，在使用Gradle时在build.gradle中进行配置：

test {
    useJUnit {
        includeCategories 'com.example.AcceptanceTest'
        excludeCategories 'com.example.IntegrationTest'
    }
}

但是在JUnit 5中可直接使用标签来实现：

@Tag("integration")
class JUnit5TagTest {}

Maven中的pom.xml配置也更简单：

<plugin>
    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
    <version>2.22.2</version>
    <configuration>
        <groups>acceptance</groups>
        <excludedGroups>integration</excludedGroups>
    </configuration>
</plugin>

相似的，build.gradle中的配置也更简洁：

test {
    useJUnitPlatform {
        includeTags 'acceptance'
        excludeTags 'integration'
    }
}

Runners

JUnit 4中的@RunWith注解在JUnit 5中不存在，可通过使用org.junit.jupiter.api.extension包和@ExtendWith注解中的新扩展模型实现相似的功能。

Spring Runner

JUnit 4中使用的一个流行的runner是Spring test runner，在JUnit 5中需要将其替换为一个Spring扩展。

如果我们使用Spring 5，该扩展会与Spring Test绑定在一起。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = SpringTestConfiguration.class)
public class JUnit4SpringTest {

}

@ExtendWith(SpringExtension.class)
@ContextConfiguration(classes = SpringTestConfiguration.class)
class JUnit5SpringTest {

}

然而在使用Spring 4时该扩展没有与SpringExtension绑定，我们仍然可以使用它，但需要JitPack仓库中的额外依赖。

要在JUnit 4中使用SpringExtension注解我们需要在pom.xml中添加如下依赖：

<repositories>
    <repository>
        <id>jitpack.io</id>
        <url>https://jitpack.io</url>
    </repository>
</repositories>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.github.sbrannen</groupId>
        <artifactId>spring-test-junit5</artifactId>
        <version>1.5.0</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

类似的，在使用Gradle时也需要在build.gradle中添加相应依赖：

repositories {
    mavenCentral()
    maven { url 'https://jitpack.io' }
}

dependencies {
    testImplementation('com.github.sbrannen:spring-test-junit5:1.5.0')
}

Mockito Runner

JUnit 4中另一个流行的runner是Mockito runner，在使用JUnit 5时需要将其替换为JUnit 5中的Mockito扩展。

要使用Mockito扩展，需要在pom.xml中添加相关的依赖：

<dependency>
    <groupId>org.mockito</groupId>
    <artifactId>mockito-junit-jupiter</artifactId>
    <version>3.6.28</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

类似的，使用Gradle时需要在build.gradle中添加依赖：

dependencies {
    testImplementation('org.mockito:mockito-junit-jupiter:3.12.4')
}

现在，可将MockitoJUnitRunner简单的替换为MockitoExtension：

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class JUnit4MockitoTest {

    @InjectMocks
    private Example example;

    @Mock
    private Dependency dependency;

    @Test
    public void shouldInjectMocks() {
        example.doSomething();
        verify(dependency).doSomethingElse();
    }
}

@ExtendWith(MockitoExtension.class)
class JUnit5MockitoTest {

    @InjectMocks
    private Example example;

    @Mock
    private Dependency dependency;

    @Test
    void shouldInjectMocks() {
        example.doSomething();
        verify(dependency).doSomethingElse();
    }
}

规则

JUnit 4中的@Rule和@ClassRule注解在JUnit 5中不存在，可通过使用org.junit.jupiter.api.extension包和@ExtendWith注解中的新扩展模型实现相似的功能。

然而，要实现一个平滑的迁移，junit-jupiter-migrationsupport模块提供了JUnit 4中的规则子集和子类的支持:

• ExternalResource(例如TemporaryFolder)
• Verifier(例如ErrorCollector)
• ExpectedException

通过使用org.junit.jupiter.migrationsupport.rules包中的类级别注释@EnableRuleMigrationSupport，可让使用这些规则的已有代码保持不变。

要在Maven中开启该支持需要添加相关依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter-migrationsupport</artifactId>
        <version>5.8.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

同样的，若使用Gradle需要在build.gradle中添加相关依赖：

dependencies {
    testImplementation('org.junit.jupiter:junit-jupiter-migrationsupport:5.8.0')
}

预期异常

在JUnit 4中使用@Test(expected = SomeException.class)注解不允许我们检查异常的详细信息，若需要检查，则要使用ExpectedException规则。

JUnit 5迁移支持允许我们通过在测试中添加@EnableRuleMigrationSupport来仍然使用该规则。

@EnableRuleMigrationSupport
class JUnit5ExpectedExceptionTest {

    @Rule
    public ExpectedException thrown = ExpectedException.none();

    @Test
    void catchThrownExceptionAndMessage() {
        thrown.expect(IllegalArgumentException.class);
        thrown.expectMessage("Wrong argument");

        throw new IllegalArgumentException("Wrong argument!");
    }
}

由于我们将所有内容都集中在一起，结果更具有可读性。

临时目录

在JUnit 4中可通过使用TemporaryFolder规则来创建和清除一个临时目录，同样的，JUnit 5迁移支持允许我们添加@EnableRuleMigrationSupport来继续使用该功能。

@EnableRuleMigrationSupport
class JUnit5TemporaryFolderTest {

    @Rule
    public TemporaryFolder temporaryFolder = new TemporaryFolder();

    @Test
    void shouldCreateNewFile() throws IOException {
        File textFile = temporaryFolder.newFile("test.txt");
        Assertions.assertNotNull(textFile);
    }
}

要完全摆脱JUnit 4中的规则，我们需要将其替换为TempDirectory扩展，可通过给一个Path或File属性添加@TempDir注解来使用此扩展：

class JUnit5TemporaryFolderTest {

    @TempDir
    Path temporaryDirectory;

    @Test
    public void shouldCreateNewFile() {
        Path textFile = temporaryDirectory.resolve("test.txt");
        Assertions.assertNotNull(textFile);
    }
}

此扩展与前面的规则类似，一个不同点是我们也可以将其添加到方法参数中：

@Test
public void shouldCreateNewFile(@TempDir Path anotherDirectory) {
    Path textFile = anotherDirectory.resolve("test.txt");
    Assertions.assertNotNull(textFile);
}

自定义规则

迁移JUnit 4中的规则时需要将其重写为JUnit 5中的扩展。

可通过实现BeforeEachCallback和AfterEachCallback接口来重现引用了@Rule注解的业务逻辑。

例如，我们有一个实现性能日志的JUnit 4规则：

public class JUnit4PerformanceLoggerTest {

    @Rule
    public PerformanceLoggerRule logger = new PerformanceLoggerRule();
}

public class PerformanceLoggerRule implements TestRule {

    @Override
    public Statement apply(Statement base, Description description) {
        return new Statement() {
            @Override
            public void evaluate() throws Throwable {
                // Store launch time
                base.evaluate();
                // Store elapsed time
            }
        };
    }
}

反过来，我们可以编写与JUnit 5扩展相同的规则：

@ExtendWith(PerformanceLoggerExtension.class)
public class JUnit5PerformanceLoggerTest {

}

public class PerformanceLoggerExtension
        implements BeforeEachCallback, AfterEachCallback {

    @Override
    public void beforeEach(ExtensionContext context) throws Exception {
        // Store launch time
    }

    @Override
    public void afterEach(ExtensionContext context) throws Exception {
        // Store elapsed time
    }
}

自定义类规则

类似的，可通过实现BeforeEachCallback和AfterEachCallback接口来重现引用了@ClassRule注解的业务逻辑。

在某些场景中，我们可能在JUnit 4中将类规则编写为匿名内部类，如下述例子，有一个服务器资源我们希望可以很轻松的在不同的测试中使用设置。

public class JUnit4ServerBaseTest {
    static Server server = new Server(9000);

    @ClassRule
    public static ExternalResource resource = new ExternalResource() {
        @Override
        protected void before() throws Throwable {
            server.start();
        }

        @Override
        protected void after() {
            server.stop();
        }
    };
}

public class JUnit4ServerInheritedTest extends JUnit4ServerBaseTest {
    @Test
    public void serverIsRunning() {
        Assert.assertTrue(server.isRunning());
    }
}

可将该规则编写为JUnit 5扩展，不幸的是，如果在该扩展中使用@ExtendWith注解，我们无法访问该扩展提供的资源，但可通过使用@RegisterExtension来替换：

public class ServerExtension implements BeforeAllCallback, AfterAllCallback {
    private Server server = new Server(9000);

    public Server getServer() {
        return server;
    }

    @Override
    public void beforeAll(ExtensionContext context) throws Exception {
        server.start();
    }

    @Override
    public void afterAll(ExtensionContext context) throws Exception {
        server.stop();
    }
}

class JUnit5ServerTest {
    @RegisterExtension
    static ServerExtension extension = new ServerExtension();

    @Test
    void serverIsRunning() {
        Assertions.assertTrue(extension.getServer().isRunning());
    }
}

参数化测试

在JUnit 4中编写参数化测试时需要使用Parameterized runner，此外，我们需要通过一个添加了@Parameterized.Parameters注解的方法来传递参数化数据：

@RunWith(Parameterized.class)
public class JUnit4ParameterizedTest {
    @Parameterized.Parameters
    public static Collection<Object[]> data() {
        return Arrays.asList(new Object[][] {
                { 1, 1 }, { 2, 1 }, { 3, 2 }, { 4, 3 }, { 5, 5 }, { 6, 8 }
        });
    }

    private int input;
    private int expected;

    public JUnit4ParameterizedTest(int input, int expected) {
        this.input = input;
        this.expected = expected;
    }

    @Test
    public void fibonacciSequence() {
        assertEquals(expected, Fibonacci.compute(input));
    }
}

编写JUnit 4参数化测试有很多缺点，并且像JUnitParams这样的社区runner将自己描述为并不糟糕的参数化测试。

不幸的是没有JUnit 4参数化runner的直接替代品，相反的，JUnit 5中提供了一个@ParameterizedTest注解，可以为数据提供各种数据源注解，其中最接近JUnit 4的是@MethodSource注释：

class JUnit5ParameterizedTest {
    private static Stream<Arguments> data() {
        return Stream.of(
                Arguments.of(1, 1),
                Arguments.of(2, 1),
                Arguments.of(3, 2),
                Arguments.of(4, 3),
                Arguments.of(5, 5),
                Arguments.of(6, 8)
        );
    }

    @ParameterizedTest
    @MethodSource("data")
    void fibonacciSequence(int input, int expected) {
        assertEquals(expected, Fibonacci.compute(input));
    }
}

总结

从JUnit 4迁移到JUnit 5需要一些工作，具体取决于现有测试的编写方式。

• 我们可以将JUnit 4测试与JUnit 5测试一起运行，以允许逐步迁移。
• 在很多情况下，我们只需查找并替换包名和类名。
• 我们可能必须将自定义运行程序和规则转换为扩展。
• 要转换参数化测试，我们可能需要做一些返工。

本文的示例代码能在GitHub中找到。