Definition „Java Unit Testing Framework“ Was ist JUnit?

Um Modultests automatisiert durchführen zu können, gibt es für viele Programmiersprache eigene Frameworks. JUnit ist ein Open-Source-Framework für Java und erlaubt wiederholbare Unit Tests einzelner Komponenten.

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Die Fähigkeit zur Automatisierung ist der größte Vorteil von Modultests, mit deren Hilfe Entwicklerinnen und Entwickler einzelne, isolierte Abschnitte auf ihre Fehlerfreiheit prüfen können. Um dies jedoch in der Praxis durchzuführen, müsste ein Test-Harnisch geschaffen werden, in dem das gewünschte Modul in Isolation arbeiten kann.

Alternativ bietet sich ein Testing Framework an, das zur jeweiligen Programmiersprache passt. Eines dieser Frameworks ist JUnit, das für die Sprache Java designt ist und – präziser ausgedrückt – eine Java Library zum Testen von Quellcode ist. Das quelloffene Modultest-Tool JUnit ist der Industriestandard für Komponententests in Java.

Was genau ist JUnit?

JUnit ist ein Teil der xUnit-Familie, also ein Test Framework zum Durchführen von Modultests in einer beliebigen Programmiersprache. Der Konvention der Benennung der xUnits folgend wird das Framework für Java JUnit genannt. Die Entwicklung und Aktualisierung von JUnit wird durch das JUnit Project begleitet, Stand 2022 befand sich das Tool für Modul- bzw. Komponenten- oder Unit-Tests in seiner fünften Version.

Aufgrund der in Java gängigen Methoden können Tests mit JUnit auch in großer Zahl mit vergleichsweise wenigen Testszenarien angewandt werden. JUnit eignet sich somit bestens für agile Entwicklungsmodelle.

Modultests mit JUnit kommen sowohl im Extreme Programming wie auch in der funktionalen Entwicklung zum Einsatz, um Fehler in einzelnen Codesegmenten frühzeitig zu erkennen und isoliert beheben zu können.

Wie funktioniert JUnit in der Praxis?

JUnit als Framework ist bereits fest in die wichtigsten IDEs eingebunden. Das bedeutet, dass JUnit standardmäßig in NetBeans, IntelliJ und BlueJ zur Verfügung steht – auch für Gradle, Ant oder Maven ist JUnit der integrierte Teststandard für Komponententests.

Werden Projekte angelegt, so werden für alle Objektklassen entsprechende Testklassen angelegt. Developer müssen nur entsprechende Annotationen anlegen, der JUnit TestRunner führt anschließend Modultests durch und legt diese in einem Log an. Zu den gängigsten Annotations zählen:

• @Test: Bezeichnung einer Testmethode

• @Before, @After: Was vor/nach jedem Test durchgeführt wird

• @BeforeClass, @AfterClass: Durchgeführt ein Mal vor/nach dem Test pro Testklasse

• @Ignore: Notiz zum Ignorieren noch nicht implementierter Tests

Mögliche Ergebnisse in einem JUnit-Test

In einem jeden JUnit-Test kann es nur zwei Ergebnisse geben: Ein Testfall testet grün (er gelingt) oder rot (er scheitert). Scheiternde Testergebnisse werden als Exception hervorgehoben, dies wiederum kann zwei unterschiedliche Ursachen haben. Das Scheitern eines JUnit-Tests kann durch ein erwartetes falsches Ergebnis verursacht werden (failure) oder durch einen Fehler (error). Für jede Testmethode werden nach dem Test die Werte zwischen erwartetem Target Value und tatsächlichen Return Value verglichen.

Von Test Cases zur erwarteten Logik

Tests, die in JUnit durchgeführt werden, testen nur vergleichsweise kleine Codeabschnitte, wodurch Programmiererinnen und Programmierer einen deutlich besseren Überblick über mögliche Fehler in diesen stark abgetrennten Funktionalitäten haben.

Dennoch müssen die Entwickelnden zunächst die Test Cases aufstellen, anhand derer getestet wird. Dass JUnit ein Tool ist, das gezielt auf Automatisierung setzt, hat jedoch auch strukturelle Auswirkungen auf das Framework selbst. So funktioniert JUnit deutlich besser mit sehr kleinen Tests, die dann aber in beliebiger Anzahl ausgeführt werden können.

JUnit führt die einzelnen Tests in separaten Instanzen ihrer Testklasse durch und sammelt Fehlerberichte. Wenn der Umfang von Tests zu weit definiert wurde und diese eher funktionalen oder Acceptance-Tests entsprechen, sind diese für JUnit zu komplex und können als Modultest nicht mehr sinnvoll automatisiert werden. Das automatisierte Testen mit JUnit hat sich hierbei in der Praxis nicht nur als sehr viel schneller und wirtschaftlicher, sondern auch als deutlich verlässlicher herausgestellt.

JUnit als integraler Bestandteil von sauberem Java-Code

Das Tool JUnit wird nicht nur angewandt, um während der Entwicklung zu testen, sondern auch um upgedatete Codes im Lebenszyklus einer Software stets von Unit zu Unit prüfen zu können. Selbst Funktionalitäten, Objekte und Methoden, die von den Fachkräften eigentlich als nicht kritisch und fehlerfrei angesehen werden, lassen sich dank JUnit laufend, verlässlich und isoliert testen.

Für Java-Developer ist JUnit dank seiner Funktionalität, Verbreitung und Dokumentation das Standardtool für Modultests während der Entwicklung und Qualitätssicherung. Trotz seiner weiten Verbreitung und der Position als am weitesten verbreitetes Framework zu Java, ist JUnit keinesfalls alternativlos. Tools wie Mockito, Cucumber oder TestNG können ebenfalls für Komponententests in Java eingesetzt werden.

Das Ziel ist bei all diesen Tools aber gleich: Die Software von der ersten Minute der Entwicklung an so fehlerfrei wie möglich zu halten. Idealerweise sollten die Testmethoden dabei nicht von den Programmierenden selbst festgelegt werden, um menschliches Versagen und Denkfehler beim Erstellen der Test Cases zu reduzieren.

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