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大话重构连载14：我们是这样自动化测试的
说了那么多，让我们用示例看看，系统重构是应该怎样做自动化测试的。还是回到前面那个HelloWorld的例子（详见 3.3 小步快跑是这样玩的），该类中有一个sayHello()方法，只要我们输入当前的时间与用户名，就返回对该用户的问候语。如果当前时间是上午，则返回“Hi, XXX. Good morning!”；如果是下午，则返回“Hi, XXX. Good afternoon!”；如果是晚上，则返回“Hi, XXX. Good Night!”，这是HelloWorld这个程序实现的功能。
然后我们开始为这段程序编写测试代码（如果采用测试驱动开发，应当先写测试代码再写程序）。我们首先建立一个test源程序目录，然后建立与被测程序对应的包和测试程序。这就是说，如果被测程序在“org.refactoring.helloWorld.resource”包中，则测试程序应当建立“test.org.refactoring.helloWorld.resource”包与之对应；如果被测程序叫“HelloWorld”，则建立“HelloWorldTest”类与之对应，这个类是一个JUnit测试程序。
下面就是编写这个测试程序执行测试了。由于被测程序有三个分支，即当前时间是上午、下午、晚上，因此我们分别为之建立了三个测试用例，测试程序如下：
1 /** 2 * Test for {@link org.refactoring.helloWorld.resource.HelloWorld} 3 * @author fangang 4 */ 5 public class HelloWorldTest { 6 7 private HelloWorld helloWorld = null; 8 /** 9 * @throws java.lang.Exception10 */11 @Before12 public void setUp() throws Exception {13 helloWorld = new HelloWorld();14 }15 16 /**17 * @throws java.lang.Exception18 */19 @After20 public void tearDown() throws Exception {21 helloWorld = null;22 }23 24 /**25 * Test method for {@link org...HelloWorld#sayHello(java.util.Date, java.lang.String)}.26 */27 @Test28 public void testSayHelloInTheMorning() {29 Date now = DateUtil.createDate(2013, 9, 7, 9, 23, 11);30 String user = "鲍晓妹";31 String result = "";32 result = helloWorld.sayHello(now, user);33 assertThat(result, is("Hi, 鲍晓妹. Good morning!"));34 }35 36 /**37 * Test method for {@link org...HelloWorld#sayHello(java.util.Date, java.lang.String)}.38 */39 @Test40 public void testSayHelloInTheAfternoon() {41 Date now = DateUtil.createDate(2013, 9, 7, 15, 7, 10);42 String user = "关二锅";43 String result = "";44 result = helloWorld.sayHello(now, user);45 assertThat(result, is("Hi, 关二锅. Good afternoon!"));46 }47 48 /**49 * Test method for {@link org...HelloWorld#sayHello(java.util.Date, java.lang.String)}.50 */51 @Test52 public void testSayHelloAtNight() {53 Date now = DateUtil.createDate(2013, 9, 7, 21, 30, 10);54 String user = "IT攻城狮";55 String result = "";56 result = helloWorld.sayHello(now, user);57 assertThat(result, is("Hi, IT攻城狮. Good night!"));58 }59 }
这段程序采用的是JUnit4编写的，其中assertThat(result, is("Hi, IT攻城狮. Good night!"));，第一个参数是被测程序执行的结果，而第二个参数是根据期望结果进行验证。如果执行结果与预期结果相同，则测试通过，否则测试失败。
随后我们运行该测试程序，得到如下结果：
图4.1 JUnit测试结果
三项测试用例全部通过，测试成功！
现在我们为原程序编写了测试用例并全部测试通过，我们为重构所做的准备工作就一切就绪了。然后，我们开始进行第一次重构。如前面所述，第一次重构我们调整了程序的顺序，进行了分段，增加了注释，并修改了相应的变量，使其更加利于阅读。这是一个小步快跑的过程，我们完成此次重构只花费了3、5分钟。当重构完成，程序重新回到可编译运行状态时，我们执行它的这个测试程序，测试通过。测试通过意味着，虽然程序内部的代码有所修改，但程序对外的功能没有变化，即程序的外部行为没有变化，则重构成功，我们可以继续后面的工作。
第二次重构，我们运用“抽取方法”，从sayHello()函数中抽取出了getFirstGreeting(), getSecondGreeting(), getHour()三个方法。之后我们再次执行测试程序，测试通过。
第三次重构，我们运用“抽取类”，将getFirstGreeting()与getSecondGreeting()分别抽取出来形成了GreetingToUser和GreetingAboutTime。完成之后执行测试通过。
第四次重构，我们的需求发生了变化，问候语不仅随一天中的上午、下午、晚上等进行变化，还需要根据不同的日期判断是否是节日。在这种情况下，我们采用“两顶帽子”的方式进行开发：首先不引入新的需求，仅仅修改原程序，使之适应新需求。为此我们从GreetingAboutTime类中提炼出DateUtil，使之不仅有getHour()，还有getMonth()与getDate()。完成重构以后测试通过。
关于“两顶帽子”的设计方式，也是系统重构中另一个不同以往的地方，我们还将在后面详细地进行讨论。随后我们开始添加新需求，使GreetingAboutTime中的getGreeting()写成这样：
1 /** 2 * Test for {@link org.refactoring.helloWorld.resource.HelloWorld} 3 * @author fangang 4 */ 5 public class HelloWorldTest { 6 7 private HelloWorld helloWorld = null; 8 /** 9 * @throws java.lang.Exception10 */11 @Before12 public void setUp() throws Exception {13 helloWorld = new HelloWorld();14 }15 16 /**17 * @throws java.lang.Exception18 */19 @After20 public void tearDown() throws Exception {21 helloWorld = null;22 }23 24 /**25 * Test method for {@link org...HelloWorld#sayHello(java.util.Date, java.lang.String)}.26 */27 @Test28 public void testSayHelloInTheMorning() {29 Date now = DateUtil.createDate(2013, 9, 7, 9, 23, 11);30 String user = "鲍晓妹";31 String result = "";32 result = helloWorld.sayHello(now, user);33 assertThat(result, is("Hi, 鲍晓妹. Good morning!"));34 }35 36 /**37 * Test method for {@link org...HelloWorld#sayHello(java.util.Date, java.lang.String)}.38 */39 @Test40 public void testSayHelloInTheAfternoon() {41 Date now = DateUtil.createDate(2013, 9, 7, 15, 7, 10);42 String user = "关二锅";43 String result = "";44 result = helloWorld.sayHello(now, user);45 assertThat(result, is("Hi, 关二锅. Good afternoon!"));46 }47 48 /**49 * Test method for {@link org...HelloWorld#sayHello(java.util.Date, java.lang.String)}.50 */51 @Test52 public void testSayHelloAtNight() {53 Date now = DateUtil.createDate(2013, 9, 7, 21, 30, 10);54 String user = "IT攻城狮";55 String result = "";56 result = helloWorld.sayHello(now, user);57 assertThat(result, is("Hi, IT攻城狮. Good night!"));58 }59 }
之后我们的测试不能通过：
图4.2 测试用例不能通过
为什么testSayHelloAtNight测试不能通过呢？仔细查看被测程序，我们发现它的功能发生了变化，变为：如果当前时间是1月1日，则返回“Hi, XXX. Happy new year!”；如果是1月14日，则返回“Hi, XXX. Happy valentine‘s day!”……如果当前时间都不是这些节日，如果是上午则返回“Hi, XXX. Good morning!”，是中午则返回“Hi, XXX. Good noon!”，是下午则返回“Hi, XXX. Good afternoon!”，是傍晚则返回“Hi, XXX. Good evening!”，否则才返回“Hi, XXX. Good night!”。正因为如此，我们需要调整我们的测试程序，为每一个分支编写测试用例。测试修改好后，最后测试通过。
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