JUnit4是一个易学易用的Java单元测试框架，使用非常广泛。现阶段的最新版本号是4.12，JUnit5目前正在测试中，所以这里还是以JUnit4为准。

引入JUnit

现在主流的IDE比如IDEA或者Eclipse都提供了对JUnit4的支持，可以非常方便的使用JUnit4。当你在代码中添加了@Test注解，然后使用IDE的自动补全功能时，一般情况下IDE会弹出对话框询问你是否将JUnit4库添加到项目的类路径下。

当然也可以自己手动添加JUnit4的依赖。如果使用Maven，添加如下一段：

<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

如果使用Gradle，添加如下一段：

testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.12'

使用以上这些构建工具还有一个好处就是可以指定作用域，在上面我们将JUnit的作用域指定为测试时期，也就是说当我们实际发布代码的时候并不会包含JUnit的包。

基本使用

下面演示了JUnit的基本使用方法。

public class AppTest {
    private User user;

    @Before
    public void init() {
        user = new User();
        user.setId(1);
        user.setUsername("yitian");
        user.setPassword("1234");
        user.setBirthday(LocalDate.now());
    }

    @Test
    public void testBean() {
        Assert.assertNotNull(user);
    }
}

要让一个方法变成测试方法，只需要向其添加@Test注解即可。在测试方法中我们可以使用传统的System.out.println方法来输出，也可以使用各种日志框架来打印日志。还可以使用几个注解来初始化和清理测试方法用到的数据。Before和After注解会在每个测试方法之前和之后调用。BeforeClass和AfterClass注解会在所有测试方法之前和之后调用。这两个方法实际上是作为静态方法使用的，所以初始化的数据必须定义为静态的。由于名字上可能引起混淆，所以在JUnit5中后两个注解重新命名为BeforeEach和AfterEach。

public class AppTest {
    private static Connection connection;


    @BeforeClass
    public static void init() throws SQLException {
        connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql///test");
    }

    @AfterClass
    public static void clean() throws SQLException {
        connection.close();
    }

    @Test
    public void testBean() {
        Assert.assertNotNull(connection);
    }
}

定义好测试方法之后，就可以测试了。在IDEA中，直接点击测试类旁边的绿色箭头即可运行。如果在Eclipse中，需要点击运行按钮，然后选择作为JUnit运行。

断言

除了在测试方法中使用输出语句之外，还可以使用JUnit提供的断言，来判断程序是否符合某个条件，如果断言为真，测试通过，如果断言为假，测试失败。断言在org.junit.Assert类中，有一组以assert开头的方法用于断言测试，基本上涵盖了大部分需求。下面列举几个常用的，如果有需要的话可以直接调用assertFail方法让断言直接失败。

有了这些断言，就可以方便地测试了。我们可以创建一个对象，然后调用这些断言，将对象的实际状态和我们的预期结果进行比较，如果断言失败，我们就知道什么地方出现了问题。

使用Matchers

除了使用基本的断言，还可以使用Matchers进行更方便自然的测试。假如我们要测试一个字符串是否包含color或者colour。使用普通断言如下：

assertTrue(responseString.contains("color") || responseString.contains("colour"));
// ==> failure message: 
// java.lang.AssertionError:

如果使用Matchers的话就像这样：

assertThat(responseString, anyOf(containsString("color"), containsString("colour")));
// ==> failure message:
// java.lang.AssertionError: 
// Expected: (a string containing "color" or a string containing "colour")
// got: "Please choose a font"

可以看到，不论是语法还是测试输出，使用Matcher都更加易读。JUnit官方还列举了几个例子，从中我们就可以看到使用Matchers的方便之处。

assertThat(x, is(3));
assertThat(x, is(not(4)));
assertThat(responseString, either(containsString("color")).or(containsString("colour")));
assertThat(myList, hasItem("3"));

要使用Matchers，需要使用org.junit.Assert类的assertThat方法，然后将要断言的对象和Matcher谓语参数传入。又细心的同学可能会发现如果使用Maven或者Gradle，添加了JUnit的话会同时包含另一个依赖项Hamcrest，这个包中就定义着大量谓语，可以让我们方便的进行测试。详细情况请参见Hamcrest的Java文档。

忽略测试

要忽略某个测试，只需要在测试方法上添加Ignore注解，还可以使用一个可选的字符串说明忽略测试的原因。

@Ignore("Test is ignored as a demonstration")
@Test
public void testSame() {
    assertThat(1, is(1));
}

测试的超时

针对可能耗费大量时间的测试，还可以为测试设定一个时间，如果超过该时间测试直接失败。

要为某一个测试方法设定超时，在Test注解时传入timeout参数，单位是毫秒：

@Test(timeout=1000)
public void testWithTimeout() {
  ...
}

要为某个测试类中的所有方法设定超时，需要在测试类中添加一个org.junit.rules.Timeout的字段并用@Rule注解。

import org.junit.Rule;
import org.junit.Test;
import org.junit.rules.Timeout;

public class HasGlobalTimeout {
    public static String log;
    private final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);

    @Rule
    public Timeout globalTimeout = Timeout.seconds(10); // 10 seconds max per method tested

    @Test
    public void testSleepForTooLong() throws Exception {
        log += "ran1";
        TimeUnit.SECONDS.sleep(100); // sleep for 100 seconds
    }

    @Test
    public void testBlockForever() throws Exception {
        log += "ran2";
        latch.await(); // will block 
    }
}

与其他框架的集成

这个特性得益于JUnit的运行器机制，它允许第三方软件创建运行器，以自己的方式运行JUnit测试。如果在一个普通项目中，我们可以使用IDE提供的运行测试功能来运行测试，IDE会为我们生成图形化的运行结果，用颜色来区分测试的成功与否。如果使用Mavne或Gradle，我们可以使用这些工具提供的测试命令来运行所有测试，生成测试结果。

Spring也提供了自己的运行器。如果在Spring项目中我们可以通过添加@RunWith注解并使用Spring运行器，这样测试类就会运行在Spring环境中，我们可以使用Spring的依赖注入将测试对象直接注入到测试类中。当然其他的Spring框架特性也支持。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class DemoApplicationTests {
    @Autowired
    private User user;
    @Test
    public void testBean() {
    }

}

以上就是JUnit4 单元测试框架的一些简单使用。详细情况可以参见它的官方网站。另外JUnit5已经进入Milestone版本了，相信正式版也不远了。等到JUnit5正式版出来时，我在为大家介绍新版JUnit的使用方法。

参考资料

https://github.com/junit-team/junit4/wiki/Matchers-and-assertthat
https://github.com/junit-team/junit4/wiki/Ignoring-tests
https://github.com/junit-team/junit4/wiki/Timeout-for-tests