怎么测试接口

问题：
   你是否想过怎么测试接口，但是又苦于接口没有办法初始化。或者你不仅想测试这个接口当前的实现，你想测试“所有可能的实现”。

情景：
   先想想接口的目的吧！写接口的目的一般是，让这个接口的所有实现都具备某个共同的行。这个行为不仅目前实现的类具备，将来要写的实现也都必须具备。因此，你需要为这个接口编写一个通用的测试程序，这个测试程序不仅能测试当前已经实现的类的通用属性，而且可以不加修改应用于将来要实现的类。
诀窍：
     你应该首先引入一个抽象的测试类，该测试类的方法用于测试接口的共同行为。然后使用工厂方法创建接口的对象，以完成测试程序。下面是详细步骤：
1. 选定测试程序要测试的已经具体实现的类
2. 创建一个抽象的测试类，声明要验证的功能的测试方法。在具体的测试程序实现中继承这个测试类，并修改相应的实现方法。
3. 在接口的每一个具体实现中都运行该测试程序，但在每个实现中都只验证“接口范围内”的行为
4. 在测试程序内，找到创建（接口）对象的代码，将该代码改成具体的、已经实现的类的创建方法，但记住将该对象声明为接口的对象，而不是具体实现的类的对象。重复这一过程，直至测试程序中没有已经实现的类的对象
5. 声明你要在测试中调用的抽象方法
6. 现在，测试只涉及接口和一些抽象的测试方法，请将测试程序移入抽象的测试类。
7. 重复这一过程直至所有的测试都移入抽象的测试类
8. 重复前面的全部过程，直至除了验证具体实现的特有的方法的测试程序外，所有的测试代码都已完成。

实例
下面我们通过测试Java.util.Iterator接口来具体说明这种技巧。
Java代码 复制代码

   1.  import java.util.ArrayList;  
   2.  import java.util.Iterator;  
   3.  import java.util.List;  
   4.  import java.util.NoSuchElementException;  
   5.  import junit.framework.TestCase;  
   6.  
   7.  public class ListIteratorTest extends TestCase{  
   8.    private Iterator noMoreElementsIterator;  
   9.  
  10.    protected void setUp(){  
  11.     List empty = new ArrayList();  
  12.     noMoreElementsIterator = empty.iterator();  
  13.    }  
  14.  
  15.   public void testHahsNextNoMoreElements(){  
  16.    assertFalse(noMoreElementsIterator.hasNext());  
  17.   }  
  18.  
  19.   public void testNextNoMoreElements(){  
  20.    try{   
  21.        noMoreElementsIterator.next();  
  22.        fail("No exception with no elements remaining !");  
  23.       }  
  24.   catch(NoSuchElementException expected){}  
  25.   }  
  26.  
  27.   public void testRemoveNoMoreElements(){  
  28.       try{  
  29.            noMoreElementsIterator.remove();  
  30.            fail("No exception with no elements remaining !");  
  31.           }  
  32.    catch(IllegalStateException expected){}  
  33.    }  
  34. } 

 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Iterator;
 import java.util.List;
 import java.util.NoSuchElementException;
 import junit.framework.TestCase;

 public class ListIteratorTest extends TestCase{
   private Iterator noMoreElementsIterator;

   protected void setUp(){
    List empty = new ArrayList();
    noMoreElementsIterator = empty.iterator();
   }

  public void testHahsNextNoMoreElements(){
   assertFalse(noMoreElementsIterator.hasNext());
  }

  public void testNextNoMoreElements(){
   try{
       noMoreElementsIterator.next();
       fail("No exception with no elements remaining !");
      }
  catch(NoSuchElementException expected){}
  }

  public void testRemoveNoMoreElements(){
      try{
           noMoreElementsIterator.remove();
           fail("No exception with no elements remaining !");
          }
   catch(IllegalStateException expected){}
   }
}


接着让我们引入抽象的IteratorTest测试类，并将ListIteratorTest类的实际的实现添加到IteratorTest。结果如下：
Java代码 复制代码

   1. import java.util.Iterator;  
   2. import java.util.NoSuchElementException;  
   3. import java.framework.TestCase;  
   4.  
   5. ublic abstract class IteratorTest extends TestCase{  
   6.  private Iterator noMoreElementsIterator;  
   7.  
   8.  protected abstract Iterator makeNoMoreElementsIterator();  
   9.    
  10.  protected void setUp(){  
  11.   noMoreElementsIterator = makeNoMoreElementsIterator();  
  12.  }  
  13.  
  14.  public void testHahsNextNoMoreElements(){  
  15.    assertEquals(noMoreElementsIterator.hasNext());  
  16.   }  
  17.  
  18.   public void testNextNoMoreElements(){  
  19.     try{  
  20.          noMoreElementsIterator.next();  
  21.         fail("No seception with no elements remaining!");  
  22.          }  
  23.   catch(NoSuchELementException expected){}  
  24.   }  
  25.  
  26. public void testRemoveNoMoreElements(){  
  27.   try{  
  28.        noMoreElementsIterator.remove();  
  29.        fail("No exception with no elements remaining!");  
  30.       }catch(IllegalStateException expected){}  
  31.      }  

 import java.util.Iterator;
 import java.util.NoSuchElementException;
 import java.framework.TestCase;

public abstract class IteratorTest extends TestCase{
  private Iterator noMoreElementsIterator;

  protected abstract Iterator makeNoMoreElementsIterator();
 
  protected void setUp(){
   noMoreElementsIterator = makeNoMoreElementsIterator();
  }

  public void testHahsNextNoMoreElements(){
    assertEquals(noMoreElementsIterator.hasNext());
   }

   public void testNextNoMoreElements(){
     try{
          noMoreElementsIterator.next();
         fail("No seception with no elements remaining!");
          }
   catch(NoSuchELementException expected){}
   }

 public void testRemoveNoMoreElements(){
   try{
        noMoreElementsIterator.remove();
        fail("No exception with no elements remaining!");
       }catch(IllegalStateException expected){}
      }
}


只要实现了makeNoMoreElementsInterator()方法，我们就可以将所有的测试转入IteratorTest类。我们只需要将这个方法封装到ListIteratorTest类。
Java代码 复制代码

   1. import java.util.ArrayList;  
   2. import java.util.Iterator;  
   3. import java.util.List;  
   4.  
   5. //继承IteratorTest而不是继承TestCase  
   6. public class ListIteratorTest extends IteratorTest{  
   7.    
   8.   // 应该返回合适的iterator类型  
   9.   protected Iterator makeNoMoreElementsIterator(){  
  10.     List empty = new ArrayList();  
  11.    return empty.iterator();  
  12.    }  
  13.  } 

  import java.util.ArrayList;
  import java.util.Iterator;
  import java.util.List;

  //继承IteratorTest而不是继承TestCase
  public class ListIteratorTest extends IteratorTest{
  
    // 应该返回合适的iterator类型
    protected Iterator makeNoMoreElementsIterator(){
      List empty = new ArrayList();
     return empty.iterator();
     }
   }


在上面的代码，不是继承junit.framework.TestCase类,而是继承我们的抽象类IteratorTest。
我们在IteratorTest类中实现的创建方法返回应该iterator而不是一个空列表。类似地，如果以测试一个基于Set类的iterator，你应该创建一个继承IteratorTest的SetIteratorTest类，这个类的makeNoMorelementsiterator()方法也应该返回相应的iterator而不是一个空的Set对象。

讨论：
   这个抽象的test case能正常工作的原因是Junit总的测试等级规定。一个TestCase类在继承其父类是将同时继承父类的所有的测试。
  值得注意Eric Armstong的观点：“一个接口只定义语法，而不指定语义，虽然他们经常被实现。”
下面给出一个更完整的IteratorTest程序
Java代码 复制代码

   1. public abstract class MoreCompleteIteratorTest extends TestCase{  
   2.    
   3. protected abstract boolean supportsRemove();//测试下的iterator需要支持Remove()?  
   4.  
   5. public void testRemoveNoMoreElements(){  
   6.   try{  
   7.      noMoreElementsIterator.remove();  
   8.        if(supportsRemove()){  
   9.         fail("No exception with no elements remaining!");  
  10.         }else{  
  11.         fail(" No excepton when attrmpting to remove!");  
  12.          }  
  13.      }  
  14. atch(IllegalStateException expected){  
  15.   //假设不支持remove  
  16.     if(!supportsRemove()){  
  17.         fail("Expecting UnsupportedOperationException on" + " attemp to remove!"+);  
  18.        }  
  19. }catch(UnsupportedOperationException expected2){  
  20.  // 假设支持remove  
  21.   if(supportsRemove()){  
  22.    fail("Excepting IllegalStateException on attempt" + " to remove!"+);  
  23.     }  
  24.    }  
  25.   }   
  26. } 

 public abstract class MoreCompleteIteratorTest extends TestCase{
 
 protected abstract boolean supportsRemove();//测试下的iterator需要支持Remove()?
 
 public void testRemoveNoMoreElements(){
   try{
      noMoreElementsIterator.remove();
        if(supportsRemove()){
         fail("No exception with no elements remaining!");
         }else{
         fail(" No excepton when attrmpting to remove!");
          }
      }
catch(IllegalStateException expected){
   //假设不支持remove
     if(!supportsRemove()){
         fail("Expecting UnsupportedOperationException on" + " attemp to remove!"+);
        }
 }catch(UnsupportedOperationException expected2){
  // 假设支持remove
   if(supportsRemove()){
    fail("Excepting IllegalStateException on attempt" + " to remove!"+);
     }
    }
   }
 }


这个测试根据Java文档的定义更完全更全面的捕获Iterator各种表现。

最后，你会有同时实现了多个接口的类。建议独立地测试每个接口的功能，而不要拘泥那个“一个test case”类测试一个类的死板规定。
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