0. 前言

上周深刻反省了一下自己的学习效率，觉得我学东西经常不求甚解，对于底层知识和整体的架构理解的不是很到位。

有时候只要程序能够运行或者达到课程要求，我就满足了，却没有花时间认真去看文档；过去的经验没有认真去总结提炼，导致下一次遇到类似的问题还是要花很长时间去解决。

我一直觉得自己是个努力的人，但我也深刻地认识到：努力需要技巧。

我学习 IT 的时间不长，学习新概念、消化新知识的时候需要花费更多的时间精力，而且经常是学了 A 忘了 B，一度对自己非常沮丧失望。

我不希望自己永远是个“用蛮力”学习的人，我希望自己能花时间去钻研知识，并且能用自己的话复述出来，认真思考知识之间的关联，而不是满足于“程序只要能运行就 OK“。

比如 FIT5171 这门课，用到了 JUnit5。但学期过半，我都没有认真学过这个 Test framework，就算所有 Assignment 都做了，考试也能 pass，我自己的知识体系还是支离破碎的，而这对于我今后的职业发展并没有好处。

痛定思痛，我前几天开始在 Lynda（https://www.lynda.com/）学习关于JUnit 5 的一门课，并且有意放慢学习的速度（老老实实听 1 倍速，认真研究每张 PPT），并且做笔记，加入自己的思考。

今天这篇文章就是基于我这些天的 JUnit 5 学习笔记。课程是英文的，但我觉得中文是母语，一开始先用中文表达清楚，并且能把中英文的术语对应起来，也对之后查阅资料有帮助，所以笔记主要是中文，个别术语是英文。

主要涉及的知识点有：

1. JUnit 5 和 JUnit 4 的区别；

2. JUnit 5 的三个 Component；

3. JUnit 5 能和哪些 IDE/Build tool 结合使用；

4. JUnit 5 Platform 的作用；

5. JUnit 5 Platform 的两个 API：Launcher API 以及 TestEngine API

1. 什么是 JUnit 5 ？它和 JUnit 4 有什么区别？

JUnit 4 和 JUnit 5 都是 Java 系的测试框架，JUnit 5 是 JUnit 4 的升级版。

JUnit 4 是基于 Java 5 的 Test framework，但是模块化 modularisation 做的很不好（只有一个 junit.jar 的包），test discovery 和 test execution 是没有分离的，对 integration test 和 system test 的支持不足，也不支持 extension。

JUnit 4 缺点举例

1. @RunWith: Junit4 runners are not composable（不能组合的）

• Runner 在 JUnit 4 里面是个 Java class，它的作用是管理当前这个 test case 的 life-cycle，包括 instantiation，calling setup，其他 methods，runtests，handle exceptions，send notification 等等（可以看出来这个 class 承担了非常多的任务，一方面它非常强大 powerful ，也能体现出 Junit4 欠缺 modularisation，也就是前面提到的 not composable）。
• 下图中我们可以看到 Parameterized test 不能和 Spring test support 相结合使用，所以两个 test case 分别要去 implement runner。
• 而 JUnit 5 对 Runner 这个 API 进行了改进。

2. @Rule and @ClassRule: JUnit 4 不能在 method-level 和 class-level 设置同一个 Rule。

• **Rule 是用来干嘛的？**是对于 Test behavior 的一些 customization。

• can use a single rule for method level and class level 是很重要的，尤其是需要在 framework（比如 Spring）中进行 model development 的时候。

Note：我目前不是很明白这个部分。好像是 JUnit 4 的 method level rule 要通过 Rule 这个 API 来定义，但是 Class level rule 要通过 ClassRule API 来定义，不能用同一个 API 同时定义 ClassRule 和 MethodRule。

由于上面提到的 JUnit 4 的种种缺陷，Community 就有了搞 JUnit 5 的 motivation。

但是没有钱没有人啊，怎么办呢？

这时候一些人就发起了 Junit Lambda campaign，向公众集资，筹到钱之后组织了一批来自各大公司的 developer（比如 intelliJ，Gradle，Eclipse）来一起搞 JUnit 5。

JUnit 5 是如何克服 JUnit 4 的问题的呢？

1. 它是基于 Java8 来写的。

2. 它包括三个 Module（Platform + Jupiter + Vintage）；

   • Platform 是用来在 JVM 上启动 testing framework 的

   • Jupiter 是 JUnit 5 的主要部分，它包括新的 programming 和 extension model

   • Vintage 是用来支持 JUnit 3 和 JUnit 4 的

3. JUnit 5 支持 Extension（有 Extension API）-> @ExtendWith(…)

4. Junit5 是 Forward and backward compatible 的：用 JUnit 4 写的 code 也能在 platform 上运行

   • 比如用 @RunWith(JUnitPlatform.class) 这个 annotation 就可以运行在 JUnit 4 的环境下运行 JUnit 5 的代码。

2. JUnit 5 架构：Vintage + Jupiter + Platform

之前提到 JUnit 5 是模块化 modularisation 的，它的框架中包含 Vintage，Jupiter 和 Platform 三个部分：

1. Platform 是用来让所有 Test framework 能在 JVM 中运行的；

2. 在 Platform 的支持下，Vintage 这个 Component，可以用来运行 JUnit 3 和 JUnit 4 的 test case 代码（对旧版本的兼容）；

3. 同时 Jupiter 提供了一个新的 Programming model，让我们可以写 JUnit 5 的 test case；

4. JUnit 5 platform 还支持用第三方的 framework 来写 test case，比如：

   1. Cucumber: 一个 BDD (Behavior Driven Development) framework，可以用来测试 UI
   2. **Spock：**一个 testing framework，可以用来测试 Java 和 Groovy（一种编程语言）写的 Application
   3. **Fitnesse：**一个用来做 Acceptance Test 的测试工具

在这幅图的最下面是 IDEs/build tools：

1. Maven 和 Gradle 是 build tool（项目自动构建工具），用来让开发、测试、部署、分发的流程更加自动化，节约开发者的时间；开发者只需要自定义构建逻辑就可以了，不需要手动去操作每个步骤，也减少了出错的几率。

   • Maven 是一个老牌项目管理工具；
   • Gradle 是后起之秀，基于 Groovy 语言，更加简洁和灵活；
   • Maven 和 Gradle 的比较：
     • Maven 使用.pom 文件，基于 XML；Gradle 使用.gradle 文件，基于 Groovy。
     • 同样引用一个 dependency，Maven 需要的代码量比 Gradle 来的多，Maven 的配置更加复杂。

2. IntelliJ 和 Eclipse 这些 IDE 也可以和 JUnit5 platform 一起使用。

3. JUnit 5 API 详解

下面这幅图更加详细的展示了 JUnit5 的内部结构。

首先，**Platform（中间黄色部分）**是介于 Test case 和 Build tool 之间的，它主要包含两个 API：

1. 一个是 junit-platform-engine，它里面包含 TestEngine API，所有基于 JVM 的 Test Framework 都可以在 platform 运行（例如：JUnit4，JUnit5 和第三方框架，也就是图中 Platform 上方的三个部分）。

2. 另一个是 junit-platform-launcher，它里面包含一个 Launcher API，可以用来发现和执行测试。

   • 这个 API 通常会被 IDE 和 build tools 调用（就是 Platform 下方的部分）；

   • IDE 和 build tool 可以用这个 API 来发现测试，筛选测试，执行测试；

   • 这样一来，JUnit5 platform 就把这部分的职责剥离出来，让 IDE 和 build tool 去负责这些 process，更加 loose couple（克服了 JUnit 4 的缺点）。

3. Launcher API 中还包含一些其他的 Artifacts（人工产物，产品，工件）:

   • junit-platform-runner 定义了 runner 和一些 annotation（注解，例如@RunWith..），目的是为了配置和运行 JUnit4 的测试代码；

   • junit-platform-console 让我们可以用 command line（命令行）发现并且执行测试代码；

   • junit-platform-surefire-provider 让我们可以通过 Maven 的 Surefire 插件执行测试代码；这个 surefire 插件在执行 unit test 单元测试之后可以生成两种形式的 test result 报告（txt 和 xml）

   • junit-platform-gradle-plugin 是和 maven 的 surefire plugin 相对应的（之前提到 JUnit5 同时支持 Gradle 和 Maven 两种 build tool）。

**Vintage（左上方绿色部分）**包含 junit-vintage-engine，这个 layer 是用于执行 JUnit4 的 test 的。

• platform 里面有个 TestEngine API，不同的 test framework 里面也有自己对应的 API implementation。

**Jupiter（最上层中间红色部分）**也有一个 TestEngine implementation，还有 junit-jupiter-api，这是让我们可以写 test case 的 API，包含所有 JUnit5 的 programming model（也就是说 JUnit5 的核心部分在这里）。

**第三方 Test Framework（最上层右边蓝色部分）**只要 implement TestEngine 这个 API 就可以接入 JUnit platform 啦~

👆 以上就是 JUnit 5 的整体架构介绍，下面再谈一下 Launcher API，这个 API 在 JUnit 5 Framework 中起着非常重要的作用。

4. Launcher API 详解

这个 API 里面有个 java class 叫做 LauncherDiscoveryRequest，这个 Class 的作用是让我们发现和筛选测试（discover and filter tests）。

• 上图中的 selector method 中，我们可以 pass classes, methods, package 从而找到要做的测试 discover test；
• 然后我们可以再用一个 filters method 来进一步筛选测试；

另外，这个 API 中还有个 TestExecutionListener class，它是用来执行测试的，也可以用于生成报告。

总结

Launcher API 具有承上启下的作用，它提供 Maven 和 Gradle 的接口，提供 Junit4 的 runner，还有 Console Launch 这个 implementation，让我们可以用在控制台 console 用命令行 command line 启动 JUnit5 platform。