阅读前提条件，了解JUnit4的基本用法。代码版本： 3637550
从执行流程来分析
一般情况下使用IDE开发项目通过鼠标很容易执行测试方法和类，分析源码的话我们就要找到程序的入口，一步一步看程序是怎么跑起来的，下面我们先看如何在不依赖IDE的情况下让测试类跑起来。
手动运行方式
程序运行入口类：JUnitCore。该类有两种方式来执行测试类：
mian方法：即最常见的public static void main(String... args)，通过在命令行输入要执行测试的类作为参数来运行测试方法。通过使用
runClasses(Class<?>... classes)方法，举个栗子：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Result result = JUnitCore.runClasses(RunTest.class); //RunTest即包含测试方法的类
for (Failure failure : result.getFailures()) { // 对于执行失败的情况打印失败信息
System.out.println(failure.toString());
}
}
}
两种方式的执行流程大致相同，最终都调用到了JUnitCore#run(Request request)方法，这里我们以第二种方式来分析执行流程。
开始分析
这里只分析了关键的代码和类，并没有贴出全部的代码，详细的内容要参考源码！
关键类(可以暂时忽略这些类，在调用流程分析中如果遇到哪个类不明白再返回来看说明)：
Runner:用来执行测试，以RunNotifier的形式发布通知。ParentRunner继承自Runner，提供了作为一个Runner的大部分功能，可以进行过滤和分类，处理BeforeClass，AfterClass还有ClassRule,创建复合的Description,并按照顺序来执行多个测试。不过仍需要子类来构造并真正实现执行需要被Run的对象，BlockJUnit4ClassRunner:继承自ParentRunner是默认的测试类的runner。Suite：作为一个runner，通过它可以包含多个类来进行测试执行。RunnerBuilder:用来给测试类创建runner。AllDefaultPossibilitiesBuilder: 主要是在runnerForClass(Class<?> testClass)方法中根据注解标识返回合适的RunnerBuilder。比如，如过被测试的方法只被@Test标识，那么就会返回JUnit4Builder。JUnit4Builder：默认情况下被调用，创建返回BlockJUnit4ClassRunner实例。Request:对被运行的测试类的抽象描述。Computer:根据RunnerBuilder用来创建出runner和suite。Statement：一个接口，代表将要被运行的一个或多个动作，他只有一个方法evaluate()，用来执行。
调用流程
1. 传入测试类
传入测试类调用JUnitCoure#runClasses(Class<?>... classes)方法。
2. 创建Request对象
之后调用到run(Computer computer, Class<?>... classes)方法，传入的是直接new的Computer对象。在该方法中通过Request.classes(Computer computer, Class<?>... classes)方法创建并返回了一个Request对象,
其代码如下：
public static Request classes(Computer computer, Class<?>... classes) {
try {
AllDefaultPossibilitiesBuilder builder = new AllDefaultPossibilitiesBuilder(true);
Runner suite = computer.getSuite(builder, classes);
return runner(suite);
} catch (InitializationError e) {
return runner(new ErrorReportingRunner(e, classes));
}
}
public static Request runner(final Runner runner) {
return new Request() {
@Override
public Runner getRunner() {
return runner;
}
};
}
可以看出返回的request内部的runner是通过computer的getsuite方法得出的，
再看Computer#getSuite(final RunnerBuilder builder, Class<?>[] classes)方法：
public Runner getSuite(final RunnerBuilder builder,
Class<?>[] classes) throws InitializationError {
return new Suite(new RunnerBuilder() {
@Override
public Runner runnerForClass(Class<?> testClass) throws Throwable {
//这里的builder参数实际上是AllDefaultPossibilitiesBuilder
return getRunner(builder, testClass);
}
}, classes);
}
protected Runner getRunner(RunnerBuilder builder, Class<?> testClass) throws Throwable {
return builder.runnerForClass(testClass);
}
通过上面几个方法的调用可以得出，返回的runner依赖着AllDefaultPossibilitiesBuilder。
3. 获取真正的Runner
调用run(Runner runner)方法其中的runner参数是通过Request的getRunner()方法得来的。由2中的代码可知，这里得出的runner是从Computer#getSuite方法中得出的，该方法最终调用到的是传入的AllDefaultPossibilitiesBuilder，通过他的runnerForClass方法返回出真正的runner，代码如下：
@Override
public Runner runnerForClass(Class<?> testClass) throws Throwable {
List<RunnerBuilder> builders = Arrays.asList(
ignoredBuilder(),
annotatedBuilder(),
suiteMethodBuilder(),
junit3Builder(),
junit4Builder());
//通过for循环过滤出真正的runner
for (RunnerBuilder each : builders) {
Runner runner = each.safeRunnerForClass(testClass);
if (runner != null) {
return runner;
}
}
return null;
}
一般情况下如果方法只被@Test标记，将返回一个JUnit4Builder，其类代码如下：
public class JUnit4Builder extends RunnerBuilder {
@Override
public Runner runnerForClass(Class<?> testClass) throws Throwable {
return new BlockJUnit4ClassRunner(testClass);
}
}
在这里我们知道了最终得到的runner是BlockJUnit4ClassRunner的一个实例，并向它传入了我们的测试类。
4. 方法真正被run的入口
回到JUnitCore类，跟着代码走，下一步调用run(Runner runner)方法，接下来是关键，到了测试方法被真正执行的地方：
public Result run(Runner runner) {
Result result = new Result();
RunListener listener = result.createListener();
notifier.addFirstListener(listener);
try {
notifier.fireTestRunStarted(runner.getDescription());
runner.run(notifier);
notifier.fireTestRunFinished(result);
} finally {
removeListener(listener);
}
return result;
}
我们先看执行，把RunListener和Result放一边，在方法内部调用到了Runner的run(notifier)方法，到这里我们知道，真正的Runner是BlockJUnit4ClassRunner， 它的run方法在其父类ParentRunner中，代码如下：
@Override
public void run(final RunNotifier notifier) {
EachTestNotifier testNotifier = new EachTestNotifier(notifier,
getDescription());
testNotifier.fireTestSuiteStarted();
try {
Statement statement = classBlock(notifier);
statement.evaluate(); // 这里这行的时候是执行了每个方法的evaluate，从而使测试方法都被执行。
} catch (AssumptionViolatedException e) {
testNotifier.addFailedAssumption(e);
} catch (StoppedByUserException e) {
throw e;
} catch (Throwable e) {
testNotifier.addFailure(e);
} finally {
testNotifier.fireTestSuiteFinished();
}
}
刨除其他干扰，这段代码有两句最为关键Statement statement = classBlock(notifier); statement.evaluate();classBlock方法返回了包含执行内容的Statement，然后通过evaluate方法得到了执行,也就是我们的测试类被执行了。接下来我们来分析这两行代码。
5. 获取所有需要被执行的测试方法
classBlock方法如下：
protected Statement classBlock(final RunNotifier notifier) {
Statement statement = childrenInvoker(notifier);
if (!areAllChildrenIgnored()) {
statement = withBeforeClasses(statement);
statement = withAfterClasses(statement);
statement = withClassRules(statement);
}
return statement;
}
这里获取到了处理所有测试方法的对象，还根据情况写入了Before，After，Rule条件。我们再看他是如何获取到一系列的测试方法的：
protected Statement childrenInvoker(final RunNotifier notifier) {
return new Statement() {
@Override
public void evaluate() {
runChildren(notifier);
}
};
}
我们可以看到最终返回的Statement是一个可执行runChildren方法的Statement，所以最终的执行也就是执行runChildren方法，
private void runChildren(final RunNotifier notifier) {
final RunnerScheduler currentScheduler = scheduler;
try {
for (final T each : getFilteredChildren()) {
currentScheduler.schedule(new Runnable() {
public void run() {
ParentRunner.this.runChild(each, notifier);
}
});
}
} finally {
currentScheduler.finished();
}
}
这里有一个getFilteredChildren方法，在其方法内部调用到了getChildren方法，代码如下：
@Override
protected List<FrameworkMethod> getChildren() {
return computeTestMethods();
}
protected List<FrameworkMethod> computeTestMethods() {
return getTestClass().getAnnotatedMethods(Test.class);
}
在这里终于看到了我们的注解类Test被用到了，返回了包含@Test注解方法的包装类：FrameworkMethod。接下来的runChild方法即是执行这个FrameworkMethod。
6. 方法最终被执行
分析runChild方法
@Override
protected void runChild(final FrameworkMethod method, RunNotifier notifier) {
Description description = describeChild(method);
if (isIgnored(method)) {
notifier.fireTestIgnored(description);
} else {
Statement statement;
try {
statement = methodBlock(method);
}
catch (Throwable ex) {
statement = new Fail(ex);
}
runLeaf(statement, description, notifier);
}
}
可以看到这里仍然是用的Statement来代表要被执行的对象，这里有两个关键方法methodBlock用来构建出具体的statement和真正执行statement的runLeaf方法.
首先看methodBlock的调用流程：
protected Statement methodBlock(final FrameworkMethod method) {
Object test;
·····省略部分无关代码·····
Statement statement = methodInvoker(method, test);
statement = possiblyExpectingExceptions(method, test, statement);
statement = withPotentialTimeout(method, test, statement);
statement = withBefores(method, test, statement);
statement = withAfters(method, test, statement);
statement = withRules(method, test, statement);
return statement;
}
protected Statement methodInvoker(FrameworkMethod method, Object test) {
return new InvokeMethod(method, test);
}
public class InvokeMethod extends Statement {
private final FrameworkMethod testMethod;
private final Object target;
public InvokeMethod(FrameworkMethod testMethod, Object target) {
this.testMethod = testMethod;
this.target = target;
}
@Override
public void evaluate() throws Throwable {
testMethod.invokeExplosively(target);
}}
public Object invokeExplosively(final Object target, final Object... params)
throws Throwable {
return new ReflectiveCallable() {
@Override
protected Object runReflectiveCall() throws Throwable {
return method.invoke(target, params);
}
}.run();
}
可以看到最终返回的Statement中执行方法终于调用到了method.invoke(Object obj, Object... args)，没错这里终于回到了Java中的反射，就是在这里最终执行了目标方法。好了，离最后的成功只差几小步了，接下来就是发出调用执行了，我们看runLeaf方法：
protected final void runLeaf(Statement statement, Description description,
RunNotifier notifier) {
EachTestNotifier eachNotifier = new EachTestNotifier(notifier, description);
eachNotifier.fireTestStarted();
try {
statement.evaluate();
} catch (AssumptionViolatedException e) {
eachNotifier.addFailedAssumption(e);
} catch (Throwable e) {
eachNotifier.addFailure(e);
} finally {
eachNotifier.fireTestFinished();
}
}
好，在runLeaf中传入了statement， 这个statement在methodBlock方法中被构造完成，我们知道他的evalute方法是由InvokeMethod类来重写的，并最终通过反射执行了需要被测试的方法，所以执行从此开始。
7. 执行流程回顾
所以最终的执行终于清晰了：在run方法中获取到了被执行的Statement，并执行它，这个statement执行的是ParentRunner#runChildren方法，runChildren循环为每个方法调用BlockJUnit4ClassRunner#runChild，在runChild内部继续为方法创建了一个Statement，并在InvokeMethod类中重写statement的evalute方法然后传入ParentRunner#runLeaf方法最终得到了执行。嗯，到此为止!
分析总结
我们在这里只是简单的分析了通过JUnitCore类来执行测试类的调用流程，虽然最后都是通过反射来进行的调用，但是JUnit4框架为此创建了大量的类，因为JUnit4有大量的扩展功能，不只是一个简单的@Test注解而已。其实分析完执行流程才只是刚刚开始，更有价值的地方在于体会JUnit4整个框架的架构和其中运用到的设计模式，不只停留在知道作者创建了哪些类，还要站在设计的角度考虑作者为什么要这样写，比如为什么要创建Computer,RunnerBuilder,Runeer,Statement这么多类来执行最终的反射调用，这样做有什么好处，因此还需要我们进一步深入探索，学习。
