JUnit 是 Java 领域最流行的单元测试框架，用于编写和运行可重复的测试，帮助开发者验证代码的正确性。它支持自动化测试、测试用例组织、测试结果断言等功能，是敏捷开发和持续集成中的核心工具。

JUnit 框架的核心特点

1. 注解驱动：通过注解（如 @Test ）标记测试方法，简化测试代码编写。
2. 断言机制：提供丰富的断言方法，验证实际结果与预期结果是否一致。
3. 测试生命周期管理：通过 @BeforeEach 、@AfterEach 等注解控制测试方法的执行时机。
4. 测试套件：支持将多个测试类组合成测试套件，批量执行。
5. 兼容性：JUnit 有多个版本，目前主流是 JUnit 5（支持 Java 8+），兼容 JUnit 4 的部分语法。

JUnit 常用注解（JUnit 5）

常用断言方法（org.junit.jupiter.api.Assertions）

断言方法用于验证代码执行结果是否符合预期，若断言失败则测试用例报错。

1. 基础断言

   • assertEquals(expected,actual)：验证两个值相等（支持所有基本类型、对象、集合等）。

     assertEquals(4,2 + 2);  // 成功
     assertEquals("hello", "hel" + "lo");  // 成功
     

   • assertNotEquals(unexpected,actual)：验证两个值不相等。
   • assertTrue(condition)：验证条件为 true。

     assertTrue(list.isEmpty());  // 验证集合为空
     

   • assertFalse(condition)：验证条件为 false。
   • assertNull(actual)：验证对象为 null。
   • assertNotNull(actual)：验证对象不为 null。

2. 数组/集合断言

   • assertArrayEquals(expectedArray,actualArray)：验证两个数组内容相等。

     int[] expected = {1,2,3};
     int[] actual = {1,2,3};
     assertArrayEquals(expected,actual);  // 成功
     

   • 对于集合，可直接用 assertEquals（需集合实现 equals 方法，如 List、Set）。

     List<Integer> expected = Arrays.asList(1,2,3);
     List<Integer> actual = Arrays.asList(1,2,3);
     assertEquals(expected,actual);  // 成功
     

3. 异常断言

   • assertThrows(expectedException,executable)：验证执行代码时抛出指定异常。

     // 验证空指针异常
     assertThrows(NullPointerException.class, () -> {
         String str = null;
         str.length();
     });
     

4. 超时断言

   • assertTimeout(duration,executable)：验证代码在指定时间内执行完成。

     // 验证代码在 1 秒内执行完
     assertTimeout(Duration.ofSeconds(1), () -> {
         Thread.sleep(500);  // 执行耗时 500ms，成功
     });
     

5. 自定义错误信息
   所有断言方法都支持最后添加一个字符串参数，作为断言失败时的提示信息：

   assertEquals(4,2 + 1, "2+1 的结果应该是 3，但实际计算错误");
   

简单示例

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

public class CalculatorTest {
    private Calculator calc = new Calculator();

    @Test
    @DisplayName("测试加法运算")
    void testAdd() {
        int result = calc.add(2,3);
        assertEquals(5,result, "2+3 应该等于 5");
    }

    @Test
    @DisplayName("测试除法异常")
    void testDivideByZero() {
        assertThrows(ArithmeticException.class, () -> {
            calc.divide(10,0);
        }, "除以 0 应该抛出算术异常");
    }
}

总结

JUnit 框架通过注解和断言机制，让开发者能够快速编写可靠的单元测试。合理使用断言方法可以覆盖各种测试场景（正常逻辑、边界条件、异常情况等），确保代码在修改或重构后仍能保持正确性。对于复杂测试场景，还可以结合参数化测试（@ParameterizedTest）、测试套件等高级功能。