浅析自动售货机程序测试

佘凤

摘 要：本文主要针对一个实际问题—自动售货机程序，进行分析、设计测试用例，并使用JUnit单元测试工具实现测试。

关键词：自动售货机程序；单元测试；JUnit

中图分类号：TP273 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

自动售货机处理单价为5角钱的饮料。程序流程图如图1所示。功能如下：

（1）若投入5角钱或1元钱的硬币，按下“橙汁”或“啤酒”按钮，则送出相应饮料。

（2）若售货机没有零钱，则显示“零钱找完”的红灯亮，此时再投入一元硬币并按下按钮后，不送出饮料并且退出1元硬币。

（3）若有零钱找，则显示“零钱找完”的红灯灭，送出饮料并退还5角硬币。

图1 程序流程图

Fig.1 Program flow chart

2 问题分析（Problem analysis）

自动售货机业务中共有五个条件和五个结果，如表1所示。

表1 自动售货机原因和结果

Tab.1 Automatic vending machine cause and result

编号 原因 编号 结果

C1 售货机有零钱找 E1 零钱找完：当售货机中没有零钱的时候就有亮红灯

C2 投入1元硬币 E2 退还1元硬币：投入1元且售货机中没有零钱可找的时候

C3 投入5角硬币 E3 退还5角硬币：投入1元且售货机中有零钱可找的时候

C4 按下橙汁按钮 E4 送出橙汁饮料

C5 按下啤酒按钮 E5 送出啤酒饮料

使用因果图法，它能够生成没有重复性的且发现错误能力强的测试用例，而且对输入、输出同时进行了分析，考虑输入的组合以及输出对输入的依赖关系。画出因果图，如图2所示。

图2 因果图

Fig.2 Cause and effect diagram

中间状态是导出结果的进一步原因。中间状态如表2所示。

表2 中间状态

Tab.2 Intermediate state

编号 中间状态 操作

11 应该找5角钱零钱状态 投入1元硬币且按下饮料按钮

12 选商品状态 按下“橙汁”或“啤酒”按钮

13 能够找5角钱零钱状态 应找5角零钱并且售货机有零钱找

14 钱已付清 钱已付清

3 自动售货机程序测试（The vending machine

program test）

JUnit用于开发人员进行单元测试，适合一边编程，一边测试，可尽早纠正编程错误，减小纠正代价。根据因果图分析程序，有14种测试情况，设计测试数据，使用JUnit工具进行自动售货机程序测试。

说明：售货机程序初始化时：Beer：10；OrangeJuice：10；5 Cents：10；1 Dollar：10说明：5C代表5角钱，1D代表1元钱，Beer代表啤酒，OrangeJuice代表橙汁。

（1）各资源均有剩余，用户投币5角，选择啤酒。

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）各资源均有剩余，用户投币5角，选择橙汁。

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）各资源均有剩余，用户投币1元，选择啤酒。

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）各资源均有剩余，用户投币1元，选择橙汁。

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）没有零钱，用户投币1元，选择啤酒。

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）没有零钱，用户投币1元，选择橙汁。

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）没有啤酒，用户投币5角，选择啤酒。

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）没有啤酒，用户投币1元，选择啤酒。

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）没有橙汁，用户投币5角，选择橙汁。

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）没有橙汁，用户投币1元，选择橙汁。

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）各资源均有剩余，用户投币错误，选择啤酒。

public void testOperation11（）{

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

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

}

（12）各资源均有剩余，用户投币错误，选择橙汁。

public void testOperation12（）{

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

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

}

虽然在实际情况中不会有除啤酒和橙汁以外的选择，但是为了测试单元模块的所有输入输出情况，需要编写检测饮料类型的测试用例。

（13）各资源均有剩余，用户投币5角，选择可口可乐。

public void testOperation13（）{

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

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

}

（14）各资源均有剩余，用户投币1元，选择可口可乐。

public void testOperation14（）{

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

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

}

运行测试，查看测试结果。绿色表示测试通过，只要有一个测试未通过，会显示红色并列出未通过测试的方法。测试结果如图3所示。

图3 测试结果图

Fig.3 Test result chart

4 结论（Conclusion）

单元测试是验证代码行为是否满足预期的有效手段之一。不可否认，做测试是件很枯燥无趣的事情，而一遍又一遍的测试是让人生畏的工作。单元测试工具JUnit使这一切变得简单艺术起来。JUnit是Java中知名度最高的单元测试工具。JUnit设计非常小巧，但能却非常强大。本文主要针对一个实际问题，编写基于JUnit的单元测试用例；并在JUnit环境下设计并执行测试用例。实现自动售货机程序的测试。

参考文献（References）

[1] 于艳华，王素华.软件测试项目实战[M].北京：电子工业出版

社，2013.

[2] 武剑洁，陈传波，肖来元.软件测试技术基础[M].武汉：华中科

技大学出版社，2014.

[3] 吕云翔，王洋，肖咚.软件测试案例教程[M].北京：机械工业出

版社，2015.

作者简介：

佘 凤（1976-），女，硕士，软件设计师，讲师.研究领域：

软件测试.