Laboratorium 3

Celem laboratorium jest pokazanie, jak zazwyczaj przeprowadza się testowanie kodu. Zwykle testowane są poszczególne fragmenty kodu, np. pojedyncze metody klasy. Te fragmenty nazywane są jednostkami, stąd termin testy jednostkowe (unit testing)

O testowaniu:

• Opis ogólny bez szczegółów technicznych
• Przykłady, wyjaśnienia, testy w IntelliJ

Ogólne zasady:

• testy umieszczamy w odrębnych klasach, np. MatrixTest
• klasa z testami jest w tym samym pakiecie, co klasa testowana (czyli pakiety Matrix i MatrixTest są identyczne)
• testów nie mieszamy z kodem, klasy służące do testowania umieszczamy w odrębnym folderze, zazwyczaj test

W wolnych chwilach przeczytaj także o Convention over configuration

Zanim naciśniesz <Ctrl Shift T> i zbudujesz pierwsze testy – musisz przeprowadzić niewielką zmianę w strukturze projektu. Należy dodać katalog test i oznaczyć go jako content root. W tym katalogu będą umieszczane klasy z testami. (W Netbeans to już jest przygotowane.)

1. Zaznacz węzeł z nazwą projektu i wybierz opcję: File→New→Directory i podaj nazwę test. Katalog powienien pojawić się na tym samym poziomie, co src.

2. Wybierz File → Project structure → Modules i oznacz katalog test jako Tests. Opis konfiguracji znajdziesz tu: https://www.jetbrains.com/help/idea/configuring-content-roots.html

Umieść kursor w linii public class Matrix { i użyj <Alt-Enter> lub <Ctrl Shift T>, wybierz Create Test. W oknie, które się pojawi wybierz Testing library: JUnit4 oraz zaznacz wszystkie widoczne metody. Procedura jest też opisana tu: https://www.jetbrains.com/help/idea/creating-tests.html.

Oczekiwany efekt: w strukturze projektu pojawi się plik MatrixTest umieszczony w katalogu test i takim samym pakiecie, jak klasa Matrix. Klasa MatrixTest będzie zawierała szkielet pustych metod o nazwach odpowiadających metodom klasy Matrix.

Zanim przejdziesz dalej : Zmień nazwę metody toString() w MatrixTest na testToString().

• Uruchom MatrixTest (np. klikając prawym klawiszem i wybierając Run MatrixTest)
• Testy raczej nie wykonają się - brakuje w projekcie biblioteki JUnit.
• W linii import static org.junit.Assert.*; nazwa junit wyświetlana jest na czerwono. Umieść kursor na junit, naciśnij <Alt Enter> i wybierz Add JUnit4 to classpath. Następnie wybierz skąd ma pochodzić biblioteka (wewnętrzna dystrybucja). JUnit4 powinno pojawić się w strukturze projektu (external libraries).
• Uruchom ponownie MatrixTest. Wszystkie testy powinny przejść pomyślnie.

To było dość skomplikowane. Osobiście wolę Netbeans, ponieważ projekty są od razu skonfigurowane do tworzenia testów. Generowane są też testy dla konstruktora i metody na ogół nazywają się testXXXX().

1. Biblioteka JUnit odnajduje wszystkie funkcje oznaczone, jako @Test. To są tak zwane adnotacje, czyli dodatkowe informacje dołączone do kodu, które nie są bezpośrednio wykorzystywane przez kompilator, ale przez zewnętrzne narzędzia i biblioteki, które je potrafią rozpoznać i zinterpretować.
2. Następnie uruchamiane są wszystkie funkcje oznaczone jako @Test. Jeśli funkcja nie spowoduje generacji wyjątku - test zakońcozny jest sukcesem, jeśli zostanie wygenerowany wyjątek, test kończy się porażką.

Oczywiście, puste funkcje nie generują wyjątków, więc kończą się sukcesem.

Biblioteka JUnit definiuje szereg funkcji assertXYZ(), które testują warunki i w razie ich niespełnienia generują wyjątki. Wyjątek może być też wygenerowany bez warunku: fail().

Dodaj na początku import: import static org.junit.Assert.*;

Wprowadź przykładowe asercje do kolejnych funkcji i sprawdź ich działanie.

fail("To nie działa");

assertTrue(1>2);

assertEquals(1,1);

assertNotEquals(2.0*2.0,4.0);

assertEquals(1.0,1.1,0.1); // testowanie równości wartości double z dokładnością 0.1

double[][] first={{1,2},{3}};
double[][] second={{1,2},{4}};
assertArrayEquals(first[0],second[0],.1);
assertArrayEquals(first[1],second[1],.1);

assertThrows(MyException.class,()->m.get(1000,1000));

Pisanie kodu testującego może być całkiem twórczym zajęciem.

• Nigdy nie wprowadzaj danych z klawiatury
• Używaj macierzy niewielkich rozmiarów typu 2 x 3, 3 x 4, itp. lub losuj rozmiary i zawartość macierzy
• Jeżeli spodziewasz się jakiegoś wyniku result, np. [ [1,2] , [3,4] ] to utwórz drugą macierz z wartościami do porównania, odejmij rezultat i wyznacz normę - która oczywiście powinna mieć niewielką wartość.

Matrix expected = new Matrix(new double[][]{{1,2},{3,4}});
Matrix diff = expected.sub(result);
double err = diff.frobenius();
assertEquals(err,0,1e-5);

        String s= "[[1.0,2.3,4.56], [12.3,  45, 21.8]]";
        s= s.replaceAll("(\\[|\\]|\\s)+","");
        String[] t = s.split("(,)+");
        for(String x:t){
            System.out.println(String.format("\'%s\'",x ));
        }
 
        double[]d=new double[t.length];
        for(int i=0;i<t.length;i++) {
            d[i] = Double.parseDouble(t[i]);
        }
 
        double arr[][]=new double[1][];
        arr[0]=d;
 
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            for(int j=0;j<arr[i].length;j++){
                System.out.println(arr[i][j]);
            }
        }