JUnit数据驱动测试：用@ParameterizedTest简化测试流程

# 1. JUnit数据驱动测试概述

## 1.1 JUnit数据驱动测试的意义

JUnit数据驱动测试是一种自动化测试方法，允许测试用例通过不同的输入数据独立运行，以验证软件在不同条件下的行为。这种方法可以提高测试的覆盖率并降低维护成本，特别适用于参数化和复杂逻辑的测试场景。

## 1.2 测试流程简介

在数据驱动测试中，测试流程涉及定义测试数据集、创建测试用例以及执行测试。测试执行时，每个数据集都会触发一次测试用例，从而确保软件能够正确处理每一种预期输入。

## 1.3 数据驱动测试的优势

数据驱动测试的主要优势在于其可重用性和扩展性，通过参数化测试用例，可以轻松添加新的测试数据集而无需修改测试代码本身，这样可以应对不断变化的需求和增加的测试场景。

// 示例代码：参数化测试用例的基本结构
@ParameterizedTest
@CsvSource({"1,2,3", "4,5,9"})
void testAddition(int a, int b, int sum) {
    assertEquals(sum, a + b);
}

以上代码展示了JUnit中使用`@ParameterizedTest`注解和`@CsvSource`进行基本的参数化测试。通过这种方式，可以有效地对多个输入组合进行测试，提高测试的全面性和效率。

# 2. JUnit @ParameterizedTest注解基础

### 2.1 引入ParameterizedTest注解

#### 2.1.1 理解@ParameterizedTest的基本用途

JUnit的`@ParameterizedTest`注解是JUnit 5引入的一个强大特性，允许开发者使用不同的参数多次执行同一个测试方法。这种测试方式特别适用于那些需要对同一功能使用不同输入值进行重复测试的场景，如边界值测试、等价类划分等。使用参数化测试的好处是可以减少代码重复，提高代码的可维护性，并且能够清晰地展示测试逻辑。

`@ParameterizedTest`可以接受不同的参数源，比如方法引用、值的提供者和自定义提供者。这些参数源可以是静态的，也可以是动态生成的，可以是从方法中获取的，也可以是从外部数据文件中读取的。

#### 2.1.2 配置@ParameterizedTest的参数源

配置参数源是使用`@ParameterizedTest`注解的核心步骤，它定义了测试方法的输入数据集。JUnit 5提供了多种内置的参数提供者，例如`@ValueSource`、`@CsvSource`和`@MethodSource`等，这些提供者允许测试者以不同的方式指定参数集合。例如，`@ValueSource`可以提供单一类型的参数集合，而`@CsvSource`可以提供多个参数值，并以逗号分隔。

对于需要使用复杂数据结构作为参数的情况，开发者可以定义自定义的参数提供者。这通常涉及实现`TestTemplateInvocationContextProvider`接口，或者提供一个包含`InvocationContextProvider`的静态工厂方法。

### 2.2 参数化测试的简单示例

#### 2.2.1 创建第一个参数化测试用例

创建第一个参数化测试用例是理解`@ParameterizedTest`注解的一个很好的起点。假设我们有一个简单的加法函数`add`，我们想要测试它对于不同的输入组合是否总是返回正确的结果。

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.ValueSource;

public class CalculatorTest {

    @ParameterizedTest
    @ValueSource(ints = {1, 2, 3, 4, 5})
    void testAdd(int number) {
        assertEquals(number * 2, new Calculator().add(number, number));
    }
}

在上述代码中，`@ValueSource`注解用于提供一个整数数组作为参数。`testAdd`方法被重复执行了五次，每次使用不同的`number`值作为参数。

#### 2.2.2 理解参数化测试的执行流程

参数化测试的执行流程涉及以下步骤：

1. 注册参数化测试方法。
2. 解析参数源，提取参数。
3. 为每个参数集创建一个新的测试实例。
4. 执行测试方法，并将提取的参数值作为参数传递给它。
5. 收集测试结果并报告。

在执行过程中，每个参数化测试实例都是独立的。这确保了一个测试实例的失败不会影响到其他实例的执行。测试运行器提供了详细的信息，包括每个实例的参数值和相应的结果。

### 2.3 参数源的种类与使用

#### 2.3.1 常见参数源的介绍

JUnit 5提供了多种参数源，每种都有其特定的使用场景：

- `@ValueSource`：用于提供单个类型的简单参数数组。
- `@EnumSource`：生成枚举类型的值。
- `@CsvSource`：通过逗号分隔的字符串提供多个参数值。
- `@MethodSource`：调用提供参数值的方法。

每种参数源都有其特定的配置选项，例如`@CsvSource`允许你指定参数分隔符，`@MethodSource`允许你指定方法名称和参数类型。

#### 2.3.2 如何自定义参数源

在一些情况下，内置的参数源可能无法满足特定的测试需求，这时就需要自定义参数源。自定义参数源可以通过实现`TestTemplateInvocationContextProvider`接口来创建，或者通过提供一个返回`InvocationContextProvider`实例的静态工厂方法来实现。

自定义参数源允许测试人员从外部数据源（如数据库、文件、外部API等）读取参数，或者根据复杂的业务逻辑生成参数。

在本章节中，我们深入介绍了JUnit 5的`@ParameterizedTest`注解及其使用方法，通过示例和逻辑分析展示了如何引入参数化测试注解，创建了参数化测试用例，并讲解了如何使用和配置参数源，包括介绍常见参数源和如何自定义参数源。这些知识为接下来的高级应用和实践案例打下了坚实的基础。

# 3. @ParameterizedTest高级应用

## 3.1 参数转换器的运用

### 3.1.1 创建自定义参数转换器

在JUnit测试中，参数转换器是一种强大的机制，允许将外部数据源（如文件、数据库或外部服务）的值转换为方法参数。这样做的好处是，可以将测试数据与测试代码分离，增加测试的可维护性和可读性。

假设我们有一个需求，需要从JSON文件中读取测试数据，并将其作为参数传递给测试方法。首先，我们需要创建一个参数转换器：

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.junit.jupiter.params.converter.ArgumentConversionException;
import org.junit.jupiter.params.converter.SimpleArgumentConverter;

public class JsonFileToMyObjectConverter extends SimpleArgumentConverter {

    private final ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    @Override
    protected MyObject convert(Object source, Class<MyObject> targetType) throws ArgumentConversionException {
        if (source instanceof String) {
            try {
                return objectMapper.readValue((String) source, targetType);
            } catch (Exception e) {
                throw new ArgumentConversionException("Conversion from " + source.getClass() + " to " + targetType + " failed", e);
            }
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Conversion from " + source.getClass() + " to " + targetType + " not supported.");
        }
    }
}

在上面的代码中，我们使用了`org.junit.jupiter.params.converter.SimpleArgumentConverter`来创建一个转换器。这个转换器使用了Jackson库的`ObjectMapper`来将JSON字符串转换为Java对象。要使用这个转换器，只需要在测试方法上使用`@ConvertWith`注解即可。

### 3.1.2 参数转换器的高级应用场景

自定义参数转换器还可以用于更复杂的场景，比如从数据库中读取数据，或者动态生成测试数据。以从数据库读取数据为例，我们可以创建一个参数转换器，通过JDBC连接数据库，并将结果集转换为所需的测试数据类型。

这样的高级应用场景不仅提升了数据驱动测试的灵活性，还可以利用外部数据源来丰富测试案例，保证测试的全面性。例如，我们可能需要从生产数据库的备份中提取真实的用户数据，以确保测试结果的准确性。

@ParameterizedTest
@MethodSource("provideArguments")
void testWithJsonData(MyObje