1. 概述
在本教程中，我们将详细探讨JUnit中可用的断言。
我们将重点介绍JUnit 4和JUnit 5中可用的不同断言，并介绍使用JUnit 5中对断言所做的增强。
2. 断言
断言是支持测试中断言条件的工具方法。这些方法可以通过JUnit 4中的Assert类或JUnit 5中的Assertions类访问。
为了增加测试和断言本身的可读性，建议静态导入相应的断言类。这样我们可以直接引用断言方法本身，而不需要使用类名调用。
现在让我们开始探索JUnit 4中可用的断言。
3. JUnit 4中的断言
在JUnit 4中，断言可用于所有基本数据类型、对象和数组。
断言中的参数顺序分别是预期值和实际值；第一个参数(可选)还可以指定断言失败时提示的消息。
assertThat断言的定义方式稍微有一点不同，我们稍后会介绍。
3.1 assertEquals
assertEquals断言验证预期值和实际值是否相等：
@Test
public void whenAssertingEquality_thenEqual() {
String expected = "Tuyucheng";
String actual = "Tuyucheng";
assertEquals(expected, actual);
}
也可以指定断言失败时显示的消息：
@Test
public void whenAssertingEqualityWithMessage_thenEqual() {
String expected = "Tuyucheng";
String actual = "Tuyucheng";
assertEquals("failure - strings are not equal", expected, actual);
}
3.2 assertArrayEquals
如果我们想断言两个数组相等，我们可以使用assertArrayEquals()：
@Test
public void whenAssertingArraysEquality_thenEqual() {
char[] expected = {'J', 'u', 'n', 'i', 't'};
char[] actual = "Junit".toCharArray();
assertArrayEquals(expected, actual);
}
如果两个数组都为null，断言也认为它们相等：
@Test
public void givenNullArrays_whenAssertingArraysEquality_thenEqual() {
int[] expected = null;
int[] actual = null;
assertArrayEquals(expected, actual);
}
3.3 assertNotNull和assertNull
当我们想测试一个对象是否为null时，我们可以使用assertNull断言：
@Test
public void whenAssertingNull_thenTrue() {
Object car = null;
assertNull("The car should be null", car);
}
相反，如果我们想断言一个对象不应该为null，我们可以使用assertNotNull断言。
3.4 assertNotSame和assertSame
使用assertNotSame，可以验证两个变量不是引用同一个对象：
@Test
public void whenAssertingNotSameObject_thenDifferent() {
Object cat = new Object();
Object dog = new Object();
assertNotSame(cat, dog);
}
相反，当我们想要验证两个变量是引用同一个对象时，我们可以使用assertSame断言。
3.5 assertTrue和assertFalse
如果我们想验证某个条件是true还是false，我们可以分别使用assertTrue或assertFalse断言：
@Test
public void whenAssertingConditions_thenVerified() {
assertTrue("5 is greater then 4", 5 > 4);
assertFalse("5 is not greater then 6", 5 > 6);
}
3.6 fail
fail断言是测试失败，并抛出AssertionFailedError。它可用于验证是否抛出了实际的异常，或者当我们想在开发过程中使测试失败时。
让我们看看如何在第一个场景中使用它：
@Test
public void when_thenNotFailed() {
try {
methodThatShouldThrowException();
fail("Exception not thrown");
} catch (UnsupportedOperationException e) {
assertEquals("Operation Not Supported", e.getMessage());
}
}
private void methodThatShouldThrowException() {
throw new UnsupportedOperationException("Operation Not Supported");
}
3.7 assertThat
assertThat断言是JUnit 4中唯一一个与其他断言相比参数顺序相反的断言。
在这种情况下，断言有一个可选的失败消息、实际值和一个Matcher对象。
让我们看看如何使用这个断言来检查数组是否包含特定值：
@Test
public void testAssertThatHasItems() {
assertThat(Arrays.asList("Java", "Kotlin", "Scala"), hasItems("Java", "Kotlin"));
}
有关将assertThat断言与Matcher对象一起使用的更多信息，请访问使用Hamcrest进行测试。
4. JUnit 5中的断言
JUnit 5保留了JUnit 4的许多断言方法，同时添加了一些支持Java 8的新方法。
此外，在此版本的库中，断言同样可用于所有基本数据类型、对象和数组(原始类型或对象)。
唯一发生改变的是断言的参数顺序发生了变化，将输出消息参数移至最后一个参数。由于Java 8的支持，输出消息可以是Supplier，允许对其进行惰性评估。
4.1 assertArrayEquals
assertArrayEquals断言验证预期数组和实际数组是否相等：
@Test
void whenAssertingArraysEquality_thenEqual() {
char[] expected = {'J', 'u', 'p', 'i', 't', 'e', 'r'};
char[] actual = "Jupiter".toCharArray();
assertArrayEquals(expected, actual, "Arrays should be equal");
}
如果数组不相等，将输出“Arrays should be equal”将显示为输出。
4.2 assertEquals
如果我们想断言两个浮点数相等，我们可以使用简单的assertEquals断言：
@Test
void whenAssertingEquality_thenEqual() {
float square = 2 * 2;
float rectangle = 2 * 2;
assertEquals(square, rectangle);
}
但是，如果我们想断言实际值与预期值之间存在预定义的差值，我们仍然可以使用assertEquals，但我们必须将delta值作为第三个参数传递：
@Test
void whenAssertingEqualityWithDelta_thenEqual() {
float square = 2 * 2;
float rectangle = 3 * 2;
float delta = 2;
assertEquals(square, rectangle, delta);
}
4.3 assertTrue和assertFalse
使用assertTrue断言，可以验证提供的条件是否为true：
@Test
void whenAssertingConditions_thenVerified() {
assertTrue(5 > 4, "5 is greater the 4");
assertTrue(null == null, "null is equal to null");
}
有了对lambda表达式的支持，可以为断言提供BooleanSupplier而不是布尔条件。
让我们看看如何使用assertFalse断言BooleanSupplier的正确性：
@Test
void givenBooleanSupplier_whenAssertingCondition_thenVerified() {
BooleanSupplier condition = () -> 5 > 6;
assertFalse(condition, "5 is not greater then 6");
}
4.4 assertNull和assertNotNull
当我们想要断言一个对象不为null时，我们可以使用assertNotNull断言：
@Test
void whenAssertingNotNull_thenTrue() {
Object dog = new Object();
assertNotNull(dog, "The dog should not be null");
}
相反，我们可以使用assertNull断言对象应该为null：
@Test
void whenAssertingNull_thenTrue() {
Object cat = null;
assertNull(cat, "The cat should be null");
}
在这两种情况下，失败消息都将以惰性方式检索，因为它是Supplier。
4.5 assertSame和assertNotSame
当我们想要断言预期和实际引用同一个对象时，我们必须使用assertSame断言：
@Test
void whenAssertingSameObject_thenSuccessfull() {
String language = "Java";
Optional<String> optional = Optional.of(language);
assertSame(language, optional.get());
}
要实现相反的效果，我们可以使用assertNotSame。
4.6 fail
fail断言使用提供的失败消息以及根本原因使测试失败。这对于在开发尚未完成时标记测试很有用：
@Test
void whenFailingATest_thenFailed() {
fail("FAIL - test not completed");
}
4.7 assertAll
JUnit 5中引入的新断言之一是assertAll。
此断言允许创建分组断言，其中所有断言都被执行并且它们的失败被一起报告。详细地说，此断言接收一个heading(该heading将包含在MultipleFailureError的message字符串中)，以及一个Executable流。
让我们定义一个分组断言：
@Test
void givenMultipleAssertion_whenAssertingAll_thenOK() {
Object obj = null;
assertAll("heading",
() -> assertEquals(4, 2 * 2, "4 is 2 times 2"),
() -> assertEquals("java", "JAVA".toLowerCase()),
() -> assertEquals(obj, null, "null is equal to null")
);
}
仅当其中一个Executable引发列入黑名单的异常(例如OutOfMemoryError)时，才会中断分组断言的执行。
4.8 assertIterableEquals
assertIterableEquals断言预期和实际的Iterable对象是完全相等的。
要完全相等，两个Iterable对象必须以相同的顺序返回相等的元素，并且不需要两个Iterable对象的类型相同才能相等。
考虑到这一点，让我们看看如何断言两个不同类型的集合(例如LinkedList和ArrayList)是相等的：
@Test
void givenTwoLists_whenAssertingIterables_thenEquals() {
Iterable<String> al = new ArrayList<>(asList("Java", "Junit", "Test"));
Iterable<String> ll = new LinkedList<>(asList("Java", "Junit", "Test"));
assertIterableEquals(al, ll);
}
与assertArrayEquals一样，如果两个Iterable对象都为null，它们也会被看作相等。
4.9 assertLinesMatch
assertLinesMatch断言预期的String集合与实际集合匹配。
此方法与assertEquals和assertIterableEquals不同，因为对于每对预期和实际行，它执行以下算法：
- 检查预期行是否等于实际行。如果是，则继续下一对。
- 将预期的行视为正则表达式并使用String.matches()方法执行检查。如果是，则继续下一对。
- 检查预期的行是否是快进标记。如果是，则应用快进并从步骤1重复算法。
让我们看看如何使用这个断言来断言两个String集合具有匹配的行：
@Test
void whenAssertingEqualityListOfStrings_thenEqual() {
List<String> expected = asList("Java", "\\d+", "JUnit");
List<String> actual = asList("Java", "11", "JUnit");
assertLinesMatch(expected, actual);
}
4.10 assertNotEquals
作为assertEquals的补充，assertNotEquals断言预期值和实际值不相等：
@Test
void whenAssertingEquality_thenNotEqual() {
Integer value = 5;
assertNotEquals(0, value, "The result cannot be 0");
}
如果两者都为null，则断言失败。
4.11 assertThrows
为了提高简单性和可读性，新的assertThrows断言允许我们以一种清晰而简单的方式来断言Executable是否抛出指定的异常类型。
让我们看看如何断言抛出的异常：
@Test
void whenAssertingException_thenThrown() {
Throwable exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
throw new IllegalArgumentException("Exception message");
}
);
assertEquals("Exception message", exception.getMessage());
}
如果没有抛出异常，或者抛出了不同类型的异常，则断言将失败。
4.12 assertTimeout和assertTimeoutPreemptively
如果我们想断言提供的Executable的执行在给定的超时之前结束，我们可以使用assertTimeout断言：
@Test
void whenAssertingTimeout_thenNotExceeded() {
assertTimeout(ofSeconds(2),
() -> {
Thread.sleep(1000);
}
);
}
但是，使用assertTimeout断言，提供的Executable将在调用代码的同一线程中执行。因此，如果超过超时，Supplier的执行不会被抢先中止。
如果我们想确保一旦超过超时时间就会中止Executable的执行，我们可以使用assertTimeoutPreemptively断言。
两个断言都可以接收ThrowingSupplier而不是Executable，它表示返回对象并可能抛出Throwable的任何通用代码块。
5. 总结
在本教程中，我们介绍了JUnit 4和JUnit 5中可用的所有断言。
我们简要说明了JUnit 5中所做的改进，引入的新断言和对lambdas的支持。
与往常一样，本文的完整源代码可在GitHub上找到。
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