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单元测试基础知识
单元测试是开发者编写的一小段代码，用于检验被测代码的一个很小的、很明确的功能是否正确。通常而言，一个单元测试是用于判断某个特定条件(或者场景)下某个特定函数的行为。例如，你可能把一个很大的值放入一个有序list 中去，然后确认该值出现在list 的尾部。或者，你可能会从字符串中删除匹配某种模式的字符，然后确认字符串确实不再包含这些字符了。
执行单元测试，是为了证明某段代码的行为确实和开发者所期望的一致。
当编写项目的时刻，如果我们假设底层的代码是正确无误的，那么先是高层代码中使用了底层代码;然后这些高层代码又被更高层的代码所使用，如此往复。当基本的底层代码不再可靠时，那么必需的改动就无法只局限在底层。虽然你可以修正底层的问题，但是这些对底层代码的修改必然会影响到高层代码。于是，一个对底层代码的修正，可能会导致对几乎所有代码的一连串改动，从而使修改越来越多，也越来越复杂。从而使整个项目也以失败告终。
而单元测试的核心内涵：这个简单有效的技术就是为了令代码变得更加完美。
NUnit介绍
NUnit 是一个免费开源的产品，它提供了一套测试框架和一个测试运行程序(test runner)。
注意：test tunner 知道如何寻找具有 [TestFixture] 属性的类和类中的 [Test] 方法。
如何安装 NUnit
在官网下载NUnit，当前最新的版是2.4.8，我下的是NUnit-2.4.8-net-2.0.zip。
NUnit第一个演示
我们用Visual Studio 2008新建一个NUnit项目：
为了便于演示，我们把默认的Program.cs改成Calculator.cs，在Calculator类里，我们实现简单的加减乘除四个方法。完整代码如下：
namespace NUnitTest
{
public class Calculator
{
/// <summary>
/// 加法
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <param name="b"></param>
/// <returns></returns>
public int Add(int a,int b)
{
return a + b;
}
/// <summary>
/// 减法
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <param name="b"></param>
/// <returns></returns>
public int Minus(int a, int b)
{
return a - b;
}
/// <summary>
/// 乘法
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <param name="b"></param>
/// <returns></returns>
public int Multiply(int a, int b)
{
return a * b;
}
/// <summary>
/// 除法
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <param name="b"></param>
/// <returns></returns>
public int Divide(int a, int b)
{
return a / b;
}
static void Main(string[] args)
{
Calculator cal = new Calculator();
int result = cal.Add(2,3);
Console.WriteLine(result);
Console.ReadKey(true);
}
}
}
如果没有单元测试，我们普通的测试方法就像是Main方法一样，这样的测试是一个很邪恶的测试方法，花时间且很难得到我们
想要的结果。
那么，我们应该如何来用NUnit做单元测试呢?
我们再新建一个项目：
为这个NUnitTestTest引用“NUnitTest项目”和“nunit.framewor类库”。我们再新建一个测试类，命名为“CalculatorTest.cs”。并键入如下代码：
using NUnit.Framework;
using NUnitTest;
namespace NUnitTestTest
{
[TestFixture]
public class CalculatorTest
{
[Test]
public void TestAdd()
{
Calculator cal = new Calculator();
int expected = 5;
int actual = cal.Add(2, 3);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
}
}
这就是一个简单的单元测试方法了。首先我们使用using NUnit.Framework和using NUnitTest，因为接下来的代码需要用到这两个命名空间。在这里，我们要注意几点，NUnit测试用的类前面一定要加上[TestFixture]，以表示这是NUnit测试类；测试方法一定是public的，且没有返回值。这里的TestFixture和Test都是NUnit的Attribute，下表给出了NUnit常用的Attribute：
Assert.AreEqual是断言，在测试框架中，断言是单元测试的核心，我们在测试中要对其程序断言。如果某个断言失败，方法的调用不会返回值，并且会报告一个错误。如果一个测试包含多个断言，那些紧跟失败断言的那些断言都不会执行，因此每个测试方法最好只有一个断言。 NUnit.Framework.Assert有23个重载方法，大部分的情况它都有考虑到，当然，不排除需要自己写一个复杂的断言方法。
上面的代码中，int expected = 5;是指我们期望程序执行的结果是5，int actual = cal.Add(2, 3);则执行Calculator.Add方法得到实际的值。
顺便说一下，CalculatorTest(类名)还有TestAdd(方法名)并不是一定要这样写，你可以自由的命名你的名称，不过为了让你的代码可读性更好，请遵循一个命名规范，这个规范可以是公司定的也可以是网上主流的命名规则。
对Add()方法的单元测试代码已经完成了，接下来我们运行下载解压后文件夹中的nunit.exe，程序界面如图：
打开对话"File"/"Open Project..."对话框，或者按"Ctrl + O"，把第二个单元测试项目NUnitTestTest生成的NUnitTestTest.dll加载进来：
我们点右边的"Run"按钮执行单元测试：
太棒了，绿色！通过！Keep the bar green to keep the code clean.
一个简单的单元测试过程就是这样的。
我们再为除法写一个单元测试方法：
public void TestDivide()
{
Calculator cal = new Calculator();
int expected = 5;
int actual = cal.Divide(25, 5);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
重新生成NUnitTestTest项目，NUnit会自动把TestDivide方法加进去。
再点"Run"，通过测试。大家都知道除法中除数不能为0，如果这里除数是0呢?会有什么样的结果?
public void TestDivide()
{
Calculator cal = new Calculator();
int expected = 5;
int actual = cal.Divide(25, 0);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
生成项目并重新运行单元测试：
测试没有通过 “NUnitTestTest.CalculatorTest.TestDivide:System.DivideByZeroException : 试图除以零。”这时，我们要返回到Calculator类中修改Divide方法使之除数为0时返回其它的值。
NUnit第一个简单示例就先到这里，在NUnit的官网也有简单教程，大家可以看看。
在单元测试中，我们在做正面的测试的同时也要做一些反面测试，这样才能让我们的代码更健壮。
在Visual Studio 2008 中打开上一章的示例，Calculator类有4个最简单的方法：加、减、乘、除。CalculatorTest类中的四个方法是Calculator类四个方法的单元测试。
public class CalculatorTest
...{
[Test]
public void TestAdd()
...{
Calculator cal = new Calculator();
int expected = 5;
int actual = cal.Add(2, 3);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[Test]
public void TestMinus()
...{
Calculator cal = new Calculator();
int expected = 5;
int actual = cal.Minus(10, 5);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[Test]
public void TestMultiply()
...{
Calculator cal = new Calculator();
int expected = 5;
int actual = cal.Multiply(1, 5);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[Test]
public void TestDivide()
...{
Calculator cal = new Calculator();
int expected = 5;
int actual = cal.Divide(25, 5);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
}
这里一定要注意，TestAdd()、TestMinus()、TestMultiply()和TestDivide()方法没有任何关系，也就是说单元测试中，所有的测试方法都是独立的。各个方法之间没有依赖性，删除任何一个单元测试方法，对其它的测试不会有任何影响。
上一章中，我们已经介绍了[TestFixture]和[Test]，现在我们为这个类新增一个方法。
public void InitMethod()
{
Console.WriteLine("Initialization method");
}
重新生成项目，再运行NUnit，选中"CalculatorTest"进行单元测试：
切换到NUnit的"Console.Out"中，我们看到"Initialization method"出现了4次，如果只选中一个测试方法：
我们看到，这时只出现一次的"Initialization method"。[SetUp]的意思就是指在运行每个测试方法前执行它。相应的，有开始必然有结束，[TearDown]是指在每个测试方法结束后运行。
我们再新增一个方法：
public void FinalizeMethod()
{
Console.WriteLine("Finalize method");
}
再来看运行NUnit的结果：
知道了[SetUp]和[TearDown]后，我们就可以改写这个单元测试类了。
public class CalculatorTest
...{
private Calculator cal;
private int a, b, expected, actual;
[SetUp]
public void InitMethod()
...{
cal = new Calculator();
a = 10;
b = 2;
}
[Test]
public void TestAdd()
...{
expected = 12;
actual = cal.Add(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[Test]
public void TestMinus()
...{
expected = 8;
actual = cal.Minus(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[Test]
public void TestMultiply()
...{
expected = 20;
actual = cal.Multiply(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[Test]
public void TestDivide()
...{
expected = 5;
actual = cal.Divide(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
}
因为运行每个测试方法之前，都会运行InitMethod()方法，所以每次都会初始化使第一个操作数为10，第二个操作数为2。在[SetUp]中初始化了的资源，我们就可以在[TearDown]里销毁释放。
这里也许有人会问，如果我的项目很大，每个测试方法都需要连接数据库，在每个方法执行的时候进行连接再释放，这样是不是太耗资源太慢了，能不能在一个单元测试类实例化的时候就运行一个指定的方法呢?
这是可以的。在NUnit中，我们使用[TestFixtureSetUp]和[TestFixtureTearDown]就可以实现这样的功能。[TestFixtureSetUp]是指在这个测试类的整个生命周期中，它在所有的测试方法之前运行一次，而[TestFixtureTearDown]是在所有的测试方法都结束时运行。
这里要注意的，[TestFixtureSetUp]与构造函数是不一样的，它标识的方法迟于构造函数运行。我们再对这个测试类进行重构：
public class CalculatorTest
...{
private Calculator cal;
private int a, b, expected, actual;
public CalculatorTest()
...{
Console.WriteLine("执行构造函数");
}
[TestFixtureSetUp]
public void InitClass()
...{
Console.WriteLine("执行TestFixtureSetUp");
cal = new Calculator();
a = 10;
b = 2;
}
[TestFixtureTearDown]
public void FinalizeClass()
...{
Console.WriteLine("执行TestFixtureTearDown");
}
[SetUp]
public void InitMethod()
...{
Console.WriteLine("执行SetUp");
}
[TearDown]
public void FinalizeMethod()
...{
Console.WriteLine("执行TearDown");
a = 10;
b = 2;
}
[Test]
public void TestAdd()
...{
Console.WriteLine("TestAdd() Begin");
expected = 12;
actual = cal.Add(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestAdd() End");
}
[Test]
public void TestMinus()
...{
Console.WriteLine("TestMinus() Begin");
expected = 8;
actual = cal.Minus(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestMinus() End");
}
[Test]
public void TestMultiply()
...{
Console.WriteLine("TestMultiply() Begin");
expected = 20;
actual = cal.Multiply(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestMultiply() End");
}
[Test]
public void TestDivide()
...{
Console.WriteLine("TestDivide() Begin");
expected = 5;
actual = cal.Divide(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestDivide() End");
}
}
在NUnit中，我们可以很清楚地看到这个类的执行顺序：
假如我们的测试项目中有使用到数据库，就可以把数据库连接写在[TestFixtureSetUp]中，把释放的代码写在[TestFixtureTearDown]中。
我相信现在大家对NUnit的这4个属性都应该有一个直观的认识了吧。都是4个很简单的属性，但是在使用中用处却是非常大的。
接下来再为大家介绍几个常用的属性。
现在的测试中，我们有4个测试方法，但是如果我们想让其中的一个测试方法不在NUnit中显示，怎么办呢?不是注释，大家不要想歪了，注释大家都知道。要想让一个测试方法不在NUnit中显示，也不运行，我们应该使用[Ignore]属性。看看把TestAdd()添加[Ignore]属性后会是什么样子：
[Ignore]
public void TestAdd()
{
Console.WriteLine("TestAdd() Begin");
expected = 12;
actual = cal.Add(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestAdd() End");
}
现在有了一个新的颜色了——黄色。它是指被忽略的方法。当然，你在项目中出现最多的肯定是绿色。在NUnit中我们可以用[Ignore]的重载方法[Ignore("忽略原因")]来定义忽略原因。
NUnit有一个与[Ignore]类似的属性[Explicit]，它是指只有在NUnit中被明确的指定时才运行，否则不运行。有点拗口，我们来看例子。改写TestMinus方法：
public void TestMinus()
{
Console.WriteLine("TestMinus() Begin");
expected = 8;
actual = cal.Minus(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestMinus() End");
}
这里，
和
[Explicit]
是完全一样的。
我们看它的截图：
"TestMinus"是灰色的，运行的Cases有2个，一个被忽略。而当我们选中TestMinus时：
这个测试运行了。
再给大家介绍一个分类属性[Category(string name)]，利用这个分类属性，我们可以为每个方法定义类别。
public void TestAdd()
...{
Console.WriteLine("TestAdd() Begin");
expected = 12;
actual = cal.Add(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestAdd() End");
}
[Test, Category("Category B")]
[Explicit]
public void TestMinus()
...{
Console.WriteLine("TestMinus() Begin");
expected = 8;
actual = cal.Minus(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestMinus() End");
}
[Test, Category("Category A")]
public void TestMultiply()
...{
Console.WriteLine("TestMultiply() Begin");
expected = 20;
actual = cal.Multiply(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestMultiply() End");
}
[Test, Category("Category B")]
public void TestDivide()
...{
Console.WriteLine("TestDivide() Begin");
expected = 5;
actual = cal.Divide(a, b);
Assert.AreEqual(expected, actual);
Console.WriteLine("TestDivide() End");
}
重新生成项目，在NUnit中，我们可以看到：
这里有我们定义的两个分类，我们选中"Category A"，切换回"Tests"点"Run"，我们看：
只测试了我们设置的"Category A"的一个方法，另一个方法是因为我们设置了[Ignore]所以没有执行测试。
好，到这里，我们已经把NUnit主要的属性学完了，接下来的章节我们将从实例出发学习NUnit。
