淺析自動售貨機程序測試

佘鳳

摘 要：本文主要針對一個實際問題—自動售貨機程序，進行分析、設計測試用例，并使用JUnit單元測試工具實現測試。

關鍵詞：自動售貨機程序；單元測試；JUnit

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

自動售貨機處理單價為5角錢的飲料。程序流程圖如圖1所示。功能如下：

（1）若投入5角錢或1元錢的硬幣，按下“橙汁”或“啤酒”按鈕，則送出相應飲料。

（2）若售貨機沒有零錢，則顯示“零錢找完”的紅燈亮，此時再投入一元硬幣并按下按鈕后，不送出飲料并且退出1元硬幣。

（3）若有零錢找，則顯示“零錢找完”的紅燈滅，送出飲料并退還5角硬幣。

圖1 程序流程圖

Fig.1 Program flow chart

2 問題分析（Problem analysis）

自動售貨機業務中共有五個條件和五個結果，如表1所示。

表1 自動售貨機原因和結果

Tab.1 Automatic vending machine cause and result

編號 原因 編號 結果

C1 售貨機有零錢找 E1 零錢找完：當售貨機中沒有零錢的時候就有亮紅燈

C2 投入1元硬幣 E2 退還1元硬幣：投入1元且售貨機中沒有零錢可找的時候

C3 投入5角硬幣 E3 退還5角硬幣：投入1元且售貨機中有零錢可找的時候

C4 按下橙汁按鈕 E4 送出橙汁飲料

C5 按下啤酒按鈕 E5 送出啤酒飲料

使用因果圖法，它能夠生成沒有重復性的且發現錯誤能力強的測試用例，而且對輸入、輸出同時進行了分析，考慮輸入的組合以及輸出對輸入的依賴關系。畫出因果圖，如圖2所示。

圖2 因果圖

Fig.2 Cause and effect diagram

中間狀態是導出結果的進一步原因。中間狀態如表2所示。

表2 中間狀態

Tab.2 Intermediate state

編號 中間狀態 操作

11 應該找5角錢零錢狀態 投入1元硬幣且按下飲料按鈕

12 選商品狀態 按下“橙汁”或“啤酒”按鈕

13 能夠找5角錢零錢狀態 應找5角零錢并且售貨機有零錢找

14 錢已付清 錢已付清

3 自動售貨機程序測試（The vending machine

program test）

JUnit用于開發人員進行單元測試，適合一邊編程，一邊測試，可盡早糾正編程錯誤，減小糾正代價。根據因果圖分析程序，有14種測試情況，設計測試數據，使用JUnit工具進行自動售貨機程序測試。

說明：售貨機程序初始化時：Beer：10；OrangeJuice：10；5 Cents：10；1 Dollar：10說明：5C代表5角錢，1D代表1元錢，Beer代表啤酒，OrangeJuice代表橙汁。

（1）各資源均有剩余，用戶投幣5角，選擇啤酒。

public void testOperation1（） {

String expectedResult = "Input Information＼n" +"Type：Beer；Money：5 Cents；Change：0＼n＼n" +"Current State＼n" +"Beer：9＼n" +"OrangeJuice：10＼n" +"5 Cents：11＼n" +"1 Dollar：10"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"Beer"， "5C"））；

}

（2）各資源均有剩余，用戶投幣5角，選擇橙汁。

public void testOperation2（） {

String expectedResult = "Input Information＼n"+"Type：OrangeJuice；Money：5 Cents；Change：0＼n＼n" +"Current State＼n"+"Beer：10＼n"+"OrangeJuice：9＼n" +"5 Cents：11＼n" +"1 Dollar：10"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"OrangeJuice"， "5C"））；

}

（3）各資源均有剩余，用戶投幣1元，選擇啤酒。

public void testOperation3（） {

String expectedResult = "Input Information＼n"+ "Type：Beer；Money：1 Dollar；Change：5 Cents＼n＼n" +"Current State＼n"+"Beer：9＼n"+"OrangeJuice：10＼n" +"5 Cents：9＼n" +"1 Dollar：11"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"Beer"， "1D"））；

}

（4）各資源均有剩余，用戶投幣1元，選擇橙汁。

public void testOperation4（） {

String expectedResult = "Input Information＼n"+"Type：OrangeJuice；Money：1 Dollar；Change：5 Cents＼n＼n" +"Current State＼n" +"Beer：10＼n" +"OrangeJuice：9＼n" +"5 Cents：9＼n" +"1 Dollar：11"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"OrangeJuice"， "1D"））；

}

（5）沒有零錢，用戶投幣1元，選擇啤酒。

public void testOperation5（）{

SaleMachine obj=new SaleMachine（0，10，10，10）；

String expectedResult ="Failure Information＼n"+"Change Shortage"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"Beer"， "1D"））；

}

（6）沒有零錢，用戶投幣1元，選擇橙汁。

public void testOperation6（）{

SaleMachine obj=new SaleMachine（0，10，10，10）；

String expectedResult="Failure Information＼n"+"Change Shortage"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"OrangeJuice"， "1D"））；

}

（7）沒有啤酒，用戶投幣5角，選擇啤酒。

public void testOperation8（）{

SaleMachine obj=new SaleMachine（10，10，0，10）；

String expectedResult="Failure Information＼n"+"Beer Shortage"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"Beer"， "5C"））；

}

（8）沒有啤酒，用戶投幣1元，選擇啤酒。

public void testOperation7（）{

SaleMachine obj=new SaleMachine（10，10，0，10）；

String expectedResult="Failure Information＼n"+"Beer Shortage"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"Beer"， "1D"））；

}

（9）沒有橙汁，用戶投幣5角，選擇橙汁。

public void testOperation9（）{

SaleMachine obj=new SaleMachine（10，10，10，0）；

String expectedResult="Failure Information＼n"+"OrangeJuice Shortage"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"OrangeJuice"， "5C"））；

}

（10）沒有橙汁，用戶投幣1元，選擇橙汁。

public void testOperation10（）{

SaleMachine obj=new SaleMachine（10，10，10，0）；

String expectedResult="Failure Information＼n"+"OrangeJuice Shortage"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"OrangeJuice"， "1D"））；

}

（11）各資源均有剩余，用戶投幣錯誤，選擇啤酒。

public void testOperation11（）{

String expectedResult="Failure Information＼n"+"Money Error"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"Beer"， "1C"））；

}

（12）各資源均有剩余，用戶投幣錯誤，選擇橙汁。

public void testOperation12（）{

String expectedResult="Failure Information＼n"+"Money Error"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"OrangeJuice"， "1C"））；

}

雖然在實際情況中不會有除啤酒和橙汁以外的選擇，但是為了測試單元模塊的所有輸入輸出情況，需要編寫檢測飲料類型的測試用例。

（13）各資源均有剩余，用戶投幣5角，選擇可口可樂。

public void testOperation13（）{

String expectedResult="Failure Information＼n"+"Type Error"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"Coca-cola"， "5C"））；

}

（14）各資源均有剩余，用戶投幣1元，選擇可口可樂。

public void testOperation14（）{

String expectedResult="Failure Information＼n"+"Type Error"；

assertEquals（expectedResult， obj.operation（"Coca-cola"， "1D"））；

}

運行測試，查看測試結果。綠色表示測試通過，只要有一個測試未通過，會顯示紅色并列出未通過測試的方法。測試結果如圖3所示。

圖3 測試結果圖

Fig.3 Test result chart

4 結論（Conclusion）

單元測試是驗證代碼行為是否滿足預期的有效手段之一。不可否認，做測試是件很枯燥無趣的事情，而一遍又一遍的測試是讓人生畏的工作。單元測試工具JUnit使這一切變得簡單藝術起來。JUnit是Java中知名度最高的單元測試工具。JUnit設計非常小巧，但能卻非常強大。本文主要針對一個實際問題，編寫基于JUnit的單元測試用例；并在JUnit環境下設計并執行測試用例。實現自動售貨機程序的測試。

參考文獻（References）

[1] 于艷華，王素華.軟件測試項目實戰[M].北京：電子工業出版

社，2013.

[2] 武劍潔，陳傳波，肖來元.軟件測試技術基礎[M].武漢：華中科

技大學出版社，2014.

[3] 呂云翔，王洋，肖咚.軟件測試案例教程[M].北京：機械工業出

版社，2015.

作者簡介：

佘 鳳（1976-），女，碩士，軟件設計師，講師.研究領域：

軟件測試.