Java はじめて26 〜JUnitでのテスト駆動型開発3: クラスの実装〜

イントロダクション

JUnitを使用したテスト駆動開発について記載しています。
前回は、どのようにテストケースを実装したら良いか?とか実装する手法について記載しました。

<JUnitの起動設定1>

<同様に2>

Junitのサンプルコード

JUnitでのテストを行うために必要なことは

  1. junit.jarを設定
  2. テストメソッドに「\@Test」をつける

より簡単にテストを行いたければ、「/@Before」などのアノテーションを使う。

public class TestSample {
    /** テスト対象クラス */
    private Sample target;
    @Before
    public void initTest() {
        // テストの実行準備の処理
        target = new Sample();
    }
    @Test
    public void test001() {
        assertEquals("a", "a"); // 二つの引数が等しいことを確認できる。
    }
}

クラスの実装

今回は、JUnitでのテストケースから、テストをオールグリーンに出来る様に実体クラスを作成します。
つまり、JUnitでテストケースを要件を満たす様に作成し、テスト実行後に緑色の表示がされる様にKozaManagerのメソッドを作成します。これは、銀行のATMを簡易的にしたコンソールアプリを作成するための実装でもあります。
ちなみに、今回の実装する時の要件は以下の様になっています。

  1. ファイルを操作するためのオブジェクトを作成する
  2. ファイルにデータをCSV形式で書き出す。
  3. ファイルが存在するのであれば、それを読み込みデータを保持する

クラスを仕分けしてからの実装を行うので、どの様に考えれば良いか?の指針になれば良いと思います。

<クラスの仕分けの例>

  • File操作担当のクラスを作成する(仮にFileUtilクラスとする)
  • KozaManagerからFile操作をするときはこのクラスを呼ぶようにする

<KozaMangerでの実装例>

public class KozaManger {
    ...
    public boolean isFile() {
        return FileUtil.isFile("reources/koza.csv");
    }
    ...
}

<テストケース(メソッド)の例>

@Test
public void testIsFile() {
    // 存在しないファイルを指定したときはFALSEを返す
    boolean isFalse = FileUtil.isFile("resources/koza.xyz");
    assertFalse(isFalse);
    // 存在するファイルを指定したときはTRUEを返す
    boolean isTrue = FileUtil.isFile("resources/koza.csv");
    assertTrue(isTrue);
}

<FileUtilでの実装例>※テストしていません。。。
※JavaDocを参照:File#isFile()

public static boolean isFile(String path) {
    File file = new File(path);
    return file.isFile(path);
}

<ファイル入出力のテスト>

今までの概要

前回作成したのは、上の要件のうちの1(コンストラクタで実装)だけです、これはテストを実行する準備段階でもあるので、テストケースとしては「インスタンスがtargetに設定されていること」を確認するテストケースを作成しました。

public class KozaManager {
    /** ファイルへの書き出しクラス */
    private BufferedWriter write;
    /** ファイルの読み込みクラス */
    private BufferedReader read;
    /** コンストラクタ */
    public KozaManager() {
        // 操作するファイルを指定する
        File file = new File("resources/koza.csv");
        try {
            write = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
            if (file.exists()) {
                read = new BufferedReader(new FileReader(file));
            }
        } catch (IOException ie) {
            ie.printStackTrace();
            System.out.println("ファイルオープンに失敗しました。" + ie.getMessage());
            System.exit(-1);
        }
    }
    /** デストラクタ */
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        write = null;
        read = null;
        }
    /**
    * データクラスを受け取り、CSVファイルを出力する(書き出しを行う)
    * @param data コーダー銀行のユーザー情報
    */
    public void dataOutput(Data data) {
    // スタブの状態(空実装)
    }
}

コンストラクタと、デストラクタを実装しています。
コンストラクタは、ファイル操作に必要なクラスのインスタンスを作成します。
デストラクタは作成したインスタンスを解放(Nullをセット)します。※メモリの開放をすることでリソースの節約になります。

作成したデストラクタは明示的に呼び出しましょうつまり使い終わったら下のように「finalize()」を呼び出しましょう。
ガベージコレクションに任せると、いつ呼び出されるかわかりません。。。

KozaManager kozaManager = new KozaManager();
// 何かしらの処理 ...

// メモリの開放 finalize()を明示的に呼び出す
kozaManager.finalize();

現状のテストコード

package jp.zenryoku.apps.atm.manage;
import static org.junit.Assert.assertNotNull;
import org.junit.Before;
import org.junit.BeforeClass;
import org.junit.Test;
import jp.zenryoku.apps.atm.data.Data;
/**
* @author takunoji
*
* 2019/09/25
*/
public class KozaManagerTest {
    /** テスト対象クラス */
    private KozaManager target;
    /**
    *  テストの初期化
    *  各テスト実行前に起動する
    */
    @Before
    public void init() {
        target = new KozaManager();
    }

    /**
     * テスト終了時にメモリの開放処理を行う
     */
     @After
     public void finish() {
        // デストラクタを明示的に呼び出す。
        target.finalize();
     }
    /**
    * コンストラクタが起動したかどうかを確認する
    * テストケース
    */
    @Test
    public void testIsFile() {
        assertNotNull(target);
    }
    /**
    * ファイルにデータを出力し保存するテストケースです。
    */
    public void testFileCeate() {
    }
}

テストケース作成

今回の目玉になります、現状はから実装になっている「testFileCreate()」の実装を行いますが、これはテスト対象クラス(本来作成するクラス)がどう動けば良いか?を考えて作成する必要があります。

どう動けば良いか?

口座情報管理(KozaManager)クラスで入力されたデータをファイルに出力する必要があるので単純に「データを受けて、それをCSVに変換してファイル出力する」処理を行うのがこのメソッドの処理になります。
まとめると以下の様になります。

  1. 入力としてDataクラス(口座情報クラス)を受ける
  2. 出力として、CSVファイルを出力する

ここで、KozaManagerクラスの他に「Dataクラス」が必要であることがわかります。これは前回作成しております
そして、CSVファイルを出力するのに、ヘッダー部分のテンプレート(CSVファイルのヘッダは固定値です)を出力する必要がありますので、これをKozaManagerに追加します。
現状では、以下の様なコードになります。

/**
* 出力するCSVのヘッダー部分を作成する。
* @return CSVヘッダーの文字列(カンマ区切り)
*/
private String createCSVHeader() {
    return "名前, パスワード";
}
/**
* データクラスを受け取り、CSVファイルを出力する(書き出しを行う)
* @param data コーダー銀行のユーザー情報
*/
public void dataOutput(Data data) throws IOException {
    StringBuilder build = new StringBuilder();
    build.append(this.createCSVHeader());
    build.append(data.getName() + ",");
    build.append(data.getPassword());
}

しかし、ここで注意したいのがCSVデータは大雑把に以下の様な形式になります。そして、サンプルデータを記載しておきます。
<形式>
1行目: ヘッダー
2行目以降: データ

名前, パスワード
テスト太郎, 1234
テスト花子, 2345
テストたくのじ, 3456

頭をひねる

ここで、元のクラスに色々と修正を加える必要が出てきました。追加する修正は以下のものです。

  1. ファイル出力する時のパス指定をハードコーディング(File file = new File("resources/koza.csv");)しているのを定数としてクラスに保持したい
  2. ファイルが出力できたか?のファイル存在チェックメソッドが欲しい

これらの修正を加えるのに、テストケースで「ファイルにデータをCSV形式で書き出す。」という処理は最後になります。
上の処理を確認するのにファイルの存在チェックなどが必要なので先にそちらの処理を作成する必要があるからです。

先にファイル存在チェック処理を作る

これをやる必要が出てきました。
これは次回やろうと思います。

Java はじめて27 〜JUnitでのテスト駆動型開発4: 追加修正と実装〜

でわでわ。。。

<<< 前回 次回 >>>

<Java関連の動画リスト>

<JUnit関連の動画リスト>



Java はじめて25 〜JUnitでのテスト駆動型開発2: テストケース作成〜

イントロダクション

前回のまとめ

JUnitがなんなのか?に関して記載しました。
そして、このフレームワークはテスト(作成したコード)を実行してその動きが想定通りに動いたかどうか?を「assert」を使用して確認できるものです。

動かすためのポイント
junit.jarがビルドパスに設定されている

テストケース作成

今回は、コンストラクタがエラーもなく正常に動いたかどうかの確認を行うところから始めます。

大まかに以下の様な形で実装します。

public class KozaManagerTest {
    /** テスト対象クラス */
    private KozaManager target;
    /**
    *  テストの初期化
    *  各テスト実行前に起動する
    */
    @Before
    public void initClass() {
        target = new KozaManager();
    }
    /**
    * コンストラクタが起動したかどうかを確認する
    * テストケース
    */
    @Test
    public void testIsFile() {
        assertNotNull(target);
    }
}

今回のテストケースを実装していますが、ポイントとしては、以下の点が挙げられます。

  1. @Beforeは各テストケース(メソッド)が起動する前に動く
  2. @Testはテストケース(メソッド)に付ける

上のコードでは、コンストラクタが起動してフィールド変数「target」にインスタンスが設定されているかどうか?(正確には、Nullではない事)を確認します。targetにインスタンスが設定されていない=コンストラクタが起動している最中に例外(Exception)が発生して@Befireのついているメソッドの処理target = new KozaManager()の処理が終わらないうちに(targetに値が設定されないうちに)例外を受け取る処理が動くため、値が設定されない=Nullになるわけです。

<余談>
\@Beforeアノテーションはテストケースが開始される前(Before)に実行覚ます。もし、インスタンスの生成は一回だけでよいのであれば「\@BefreCLass」を使いましょう。JUnit5では\@Before -> \@BeforeEach \@BeforeClass -> \@BeforeAllに代わっているようです。

具体的に

下の動画を見てもらうとわかると思います。

この処理は、コンストラクタで例外を発生させています。

public KozaManager() {
    // 操作するファイルを指定する
    File file = new File("resources/koza.csv");
    try {
        write = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
        if (file.exists()) {
            read = new BufferedReader(new FileReader(file));
            throw new IOException("テスト例外");
        }
    } catch (IOException ie) {
        ie.printStackTrace();
        System.out.println("ファイルオープンに失敗しました。" + ie.getMessage());
        System.exit(-1);
    }
}

ここでのポイントは例外が発生した後にアプリ(メインメソッドの処理)を強制終了しているのでJUnitの緑色とか茶色(エラー時)が表示されません。この場合はテストも結果が出ません。

<補足>
ちなみに、コードを実行した後にガベージコレクションでフィールド変数などが解放されるので実装しなくても大丈夫なのですが、テストケースでなんどもKozaMangerクラスのインスタンスを生成するのでC言語的にいうところの「デストラクタ」(コンストラクタの逆=インスタンスを削除する時)が動く時にフィールド変数を解放します。この処理を追加します。ちなみに、「finalize()」はObjectクラスに定義されているメソッドです。そのため「オーバーライド」しています。

「finalize()は書いてはいけない!」みたいな記事がありましたが、「ガベージコレクションに任せるな!」という意味です。
メモリの開放などは、finalize()を明示的に呼び出しましょう

もしくは、インスタンスの開放を明示的にやりましょう

/** デストラクタ */
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
    write = null;
    read = null;
}
public static void main(String[] args) throws Throwable {

    try {
       Sample.execute();
    } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
    } finally {
      // 明示的に呼び出す。
       Sample.finalize();
    }
}

こうすることで、メモリに余計なもの(オブジェクトやインスタンス)を保存しないので、処理が快適に動きます。
「ガベージコレクションがあるからいいや」と思っていると、いつメモリの開放をするかわからないので明示的にメモリの開放処理をしましょう。
ということです。

テストケースの実装

ここからが本当のテスト駆動型開発です、現状はコンストラクタを作成していますが、説明のため。。。言い訳くさい。。。

とりあえず、以下の様に考えます。

「このクラスで要件を満たすために何をしたら良い?」

自分の答えは以下の通りです。

  1. ファイルを操作するためのインスタンスを作成する
  2. ファイルにデータをCSV形式で書き出す。
  3. ファイルが存在するのであれば、それを読み込みデータを保持する

項目1はコンストラクタで実現しているので。今回は2のファイルにCSVデータを書き出す。を実装しようと思います。
設計としては以下の様にします。
<設計>

  1. ファイルの書き出しを行うメソッドはdataOutputという名前にする
  2. 書き出しを行うときはCSV形式で出力する
  3. データを受け取るときは「Dataクラス」で受け取る

この設計から行くと作成するメソッドは「dataOutput」で引数は「Dataクラス」になります。
そして、返却値は「なし=void」です。

なので、テストケースとしては以下の様なコードになります。

/**
  * ファイルにデータを出力し保存するテストケースです。
 */
  public void testFileCeate() {
    Data data = new Data("名前", "パスワード");
    target.dataOutput(data);
}

この様に実装しましたが、「Data」クラスも「dataOutput」メソッドも存在しないのでエラーになります。
なのでこれを「スタブ=空実装(名前だけ、形だけ)」で作成します。そして、作成するDataクラスは以下の様な形で実装します。
これはデータクラスで、内容はフィールドと「Getter(ゲッター)」と「Setter(セッター)」のみになります。

public class Data {
    /** ユーザー名 */
    private String name;
    /** パスワード */
    private String password;
    /**
      * @return the name
      */
      public String getName() {
        return name;
        }
    /**
      * @param name the name to set
      */
      public void setName(String name) {
        this.name = name;
        }
        /**
          * @return the password
          */
        public String getPassword() {
            return password;
        }
        /**
          * @param password the password to set
          */
        public void setPassword(String password) {
            this.password = password;
        }
}

そして、今回作成するメソッドをスタブで作成します。スタブで作成すれば、処理の中身がないけれど、呼び出し元ではエラーなく呼ぶことができます。なのでIN(引数)とOUT(返り値)だけ定義してあれば良いのです。
さらに、データクラスをインポートします。
import jp.zenryoku.apps.atm.data.Data;

<テストケースの実装と作成するクラス>

<スタブメソッド>※返り値なしの場合です。

/**
* データクラスを受け取り、CSVファイルを出力する(書き出しを行う)
* @param data コーダー銀行のユーザー情報
*/
public void dataOutput(Data data) {
}

次回は、このスタブで要件を満たすことができるかどうか考え、必要な実装を行いたいと思います。

Java はじめて26 〜JUnitでのテスト駆動型開発3: クラスの実装〜

ここの部分が実装になります。

実装したらテストして、修正…を繰り返す形で実装します。テスト駆動だと作った処理が想定通りか確認する事とテストが同じなので一手間省けます。

でわでわ。。。

<<< 前回 次回 >>>

<Java関連の動画リスト>

<JUnit関連の動画リスト>



Java はじめて24 〜JUnitでのテスト駆動型開発1〜

イントロダクション

JUnitを使用して開発を行います。と言っても今まで作成していたクラスの追加実装を行うというだけです。ただし、作成する実装が予定通り、仕様通りに動くことを確認しながら作成します。

つまりは、テスト仕様を先に作ってからやります。

まずは、テスト仕様を作成するのですが、これは前回作成したので割愛します。

JUnitを使う

前回、JUnitが動くことを確認するプログラムを作成しました。
なので今回は、設計部分から。。。つまり「どー動けば良いか?」を考えることから実装を始めたいと思います。

参照先一覧

<JUnitでテストケースを作る>

実装内容の確認

ますはソースコードがどのように処理を行っているのか?を確認します。ソースはGithubにアップしてあるのでこれをチェックアウトしていじってみるのもよいです。
ちなみに、余計なプログラムも入っていて、「fx」「opencv」パッケージ以下のファイルは削除しても大丈夫です。

プログラムを追いかける

まずは、どこからプログラムを追いかけたらよいか?これはメインメソッドから追いかけます。
理由としては、以下の通りです。

  • Javaはまずメインメソッドが動く。
  • メインメソッドが複数あっても結局、起動できるのは1つだけ。
  • とりあえずメインメソッドが動く。

そんなわけで、今回参照しているプログラムのある場所を確認します。
パッケージの名前がjp.zenryoku.apps.atmになりますので、ここを開きます。

次に、メインメソッドのある「MainBank」クラスを見ます。

    public static void main(String[] args) {
        MainBank main = new MainBank();
        main.atm();
    }

メインメソッドは、これだけです。このクラス(MainBank)のatm()メソッドを実行しているだけですね。
ちょっと脱線しますが、「MainBankクラスのatm()メソッド」を示すのに次のような書き方をします。「MainBank#atm()

ここから処理を追いかけるのですが、大まかに次のような処理を行っています。

  1. MainBank#atm()を起動する。
  2. コーダー銀行受付文言を表示
  3. 入金するか、引き出しをするか選択してそれぞれの処理を行う。
  4. "bye"と入力するとプログラムが終了する

テスト駆動開発

テストケース(どう動くか?)を作成することから初めていきます。そのためには、まず「何がどう動くのか?」を決めておく必要があります。
その「何がどう動くのか?」を決めているのが「仕様書」になります。

仕様

  • コーダー銀行受付文言を表示を行う。表示内容は「コーダー銀行へようこそ、入金しますか?引き出しますか?」とする。
  • アプリケーションの実行時には、預金額が1000円預金されている。
  • 入金と引き出しができる。
  • "bye"と入力するとアプリケーションを終了する

ファイル操作をする

ファイルを使用してユーザー名とパスワードを管理するようにします。
プログラム的には、指定のファイルが存在すれば、ファイルを参照することができ、ファイルが存在しなけでば、ファイルを作成する。
今回はこの部分のみを実装します。初めにテストクラスの構成ですが、書くテストケースを実行する前にテスト対象クラスのインスタンスを新規で作成します。@Beforeアノテーションをつけてやるとそのメソッドはテストケースの実行前に起動します。

具体的に、テストフォルダ内に同じパッケージを作成して、「テストするクラス名 + Test」という名前のクラスを作成します。
具体的に作成した結果が以下のような形になります。テスト対象クラス「KozaManager」とします。
<PracticeJava1プロジェクト>

PracticeJava1\test\jp\zenryoku\apps\atm\manage\KozaManagerTest.java

テストクラスの作成

ようやく、前置きが終わりました。結論的には、KozaManagerクラスのテストクラスを作成しようということです。
テスト対象のクラスとテストクラスの話をしますので、一応確認します。
※ ここで使用するフレームワークはJUnitです。これを使用して実装するのはとても簡単です。

<補足>
先に、テスト対象クラスのコードを記載していますが、テストコード→テスト対象クラスのコードという順番で作成します

テストコードで以下のように作成します。

  1. テストクラスの作成
  2. テストクラスの初期化「\@Befre」
  3. テストの実行「\@Test」

上記の「\@」アノテーションのついているメソッドがそれぞれに意味を持ちます。

public class KozaManagerTest {
    /** テスト対象クラス */
    private KozaManager target;

    @Before
    public void initClass() {
        target = new KozaManager();
    }
    @Test
    public void testXXX() {
        // 「isFile()」をテストする処理
        assertEquals(true, target.isFile());
    }
}

「isFile()」メソッドは空で作成します。

public boolean isFile() {
    return ????:
}

この時に、「isFile()」の返却値はbooleanでいいのか?値はどのように返すか?など具体的な処理を考えます。

テストケースの次に実装クラス

下記のような順序で処理を実装します。

  1. テストケースを考える。
  2. テスト対象クラスのコードを実装。
  • テスト対象クラス:KozaManager
  • テストクラス:KozaManagerTest

<テスト対象クラスのコード>

/**
 * 口座の管理(登録、更新、削除)を行うクラス
 * @author takunoji
 *
 * 2019/09/21
 */
public class KozaManager {
    /** ファイルへの書き出しクラス */
    private BufferedWriter write;
    /** ファイルの読み込みクラス */
    private BufferedReader read;
    /** 取得(作成)するファイルクラス */
    private File file;
    /** ファイルのパス */
    private static final String FILE_PATH = "resources/koza.csv";

    /** コンストラクタ */
    public KozaManager() {
        // 操作するファイルを指定する
        file = new File(FILE_PATH);
        try {
            write = new BufferedWriter(new FileWriter(file, true));
            if (file.exists()) {
                read = new BufferedReader(new FileReader(file));
            }
        } catch (IOException ie) {
            ie.printStackTrace();
            System.out.println("ファイルオープンに失敗しました。" + ie.getMessage());
            System.exit(-1);
        }
    }

    /** デストラクタ */
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        // フィールド変数の後始末
        file = null;
        read.close();
        write = null;
        read = null;
    }

    /** 作成するファイルが存在するかチェック */
    public boolean isFile() {
        return file.exists();
    }

    /**
     * 出力するCSVのヘッダー部分を作成する。
     * @return CSVヘッダーの文字列(カンマ区切り)
     */
    private String createCSVHeader() {
        return "名前, パスワード";
    }

    /**
     * データクラスを受け取り、CSVファイルを出力する(書き出しを行う)
     * @param data コーダー銀行のユーザー情報
     */
    public void dataOutput(Data data) throws IOException {
        if (file.canWrite() == false) {
            throw new IOException("ファイルの書き込みができません: " + file.getAbsolutePath());
        }
        // おおよそのデータサイズを指定すると余計なメモリを使用しなくて済む
        StringBuilder build = new StringBuilder(50);
        // ファイルそ新規で作成するとき
        if (file.exists() == false) {
            // ヘッダー部分の出力
            build.append(this.createCSVHeader());
            // ファイル書き込み処理
            write.write(build.toString());
            write.newLine();
        }
        // StringBuilderのクリア
        build.setLength(0);
        // データ部分の書き込み
        build.append(data.getName() + ",");
        build.append(data.getPassword());
        write.write(build.toString());
        write.newLine();
        write.close();
    }

    /**
     * ファイルを読み込みデータをリストにして返却する
     * @return List<Data> CSVファイルのデータリスト
     */
    public List<Data> readFile() {
        List<Data> list = new ArrayList<>();
        String line = null;
        try {
            while((line = read.readLine()) != null) {
                String[] lineData = line.split(",");
                // lineData[0]: 名前, lineData[1]: パスワード
                list.add(new Data(lineData[0], lineData[1]));
            }
        } catch(IOException ie) {
            ie.printStackTrace();
            System.exit(-1);
        }
        return list;
    }

    /**
     * フィールドのfileを返却する。
     * @return file
     */
    public File getFile() {
        return this.file;
    }
}

大まかな作り方

はじめに、テストクラスの作成をします。するとある程度コードが生成されるので追加でコードを書きます。
まずは、テスト対象クラスをフィールド変数にセットで切るようにします。

public class KozaManagerTest {
    /** テスト対象クラス */
    private KozaManager target;

}

このフィールド変数というのは、クラスの中であればどこらでも参照できるものです。
そして、アクセス修飾子が「private」なので、クラスの中でのみ参照できる変数になります。
クラスの外からフィールド変数にアクセスできないように「private」にするのはセキュリティの基本になります。

そして、テストを実行する時に、テスト対象クラスのインスタンスを作成して各テストケースでテスト対象クラスのインスタンスを参照できるように
下のようなコードを書きます。

@Before
public void initClass() {
    target = new KozaManager();
}
public class KozaManagerTest {
    /** テスト対象クラス */
    private KozaManager target;

    @Before
    public void initClass() {
        target = new KozaManager();
    }
}

今後作成するテストケース=テストを実行するメソッドは次のように書きます。

@Test
public void testXXX() {
    // テストする処理
}

テストケースは、好きなだけ追加できますので、ガンガン追加して大丈夫です。※当然モノによっては重くなるので注意です。

public class KozaManagerTest {
    /** テスト対象クラス */
    private KozaManager target;

    @Before
    public void initClass() {
        target = new KozaManager();
    }
    @Test
    public void testXXX() {
        // テストする処理
    }
}

そして、問題のテストケースですが、プログラムレベルでまずは、ファイルの読み書き用クラスのインスタンスが取得できないと話にならないのでその起動確認を行います。assertを使用できることがJUnitの魅力でもあります。

Assertとは

JUnitのフレームワークで使用できる想定通りに動いたか確認するためのメソッドです。
使い方は以下の通りです。

/**
 * コンストラクタが起動したかどうかを確認する
 * テストケース
 */
@Test
public void testIsFile() {
    assertNotNull(target);
}

上のコードでは、Assertクラスを「static import」して使用しています。のでメソッドを直接呼ぶことができます。JUnitでは、assertNotNullなどの確認用メソッドが用意されています、上の場合だとtargetがNullの時にエラーを吐きます。他にもassertEqualsがありこれは

assertEquals(value, "aaa");

の様に使用し値が等しくない時にエラーを吐きます。

メソッドの中で完結しないのですが、strong>\@Beforeでコンストラクタを起動しているので、テストケースとしては実行済みになりますので、インスタンスがtargetの中に入っているかどうかの確認を行います。

そして、問題の「ファイルを読み込むためのクラス」は以下の様に処理を行っています。下のクラスはテスト対象クラスです。

/** コンストラクタ */
public KozaManager() {
    // 操作するファイルを指定する
    File file = new File("resources/koza.csv");
    try {
        write = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
        if (file.exists()) {
            read = new BufferedReader(new FileReader(file));
        }
    } catch (IOException ie) {
        ie.printStackTrace();
        System.out.println("ファイルオープンに失敗しました。" + ie.getMessage());
        System.exit(-1);
    }
}

とりあえずは、このテストがうまくいく様に作成します。
しかし、今回のはコンストラクタを起動するだけ、しかもテストケースと呼べる様なものではないのでよろしくはないのですが、コンストラクタで必要なインスタンスなどを作成しないことには何も始まらないのでこの様になりました。

ポイント

  1. テストケースを作成する前の準備
  2. コンストラクタでテストケースに関連する部分を含むがテストを行ったことにはしない

でわでわ。。。



Java はじめて23 〜テスト駆動型開発を行う〜

イントロダクション

テスト駆動開発と聞いて、「すげーことやんのか?」と思った方ごめんなさい。
シンプルに実装の順番が違うだけです。
<サンプル>

今までの開発の場合

  1. 設計: プログラムの設計(アプリケーションの設計)
  2. 実装: 設計に従い、プログラムを実装(アプリケーションのの実装)
  3. ユニット・テストの作成: 作成したプログラムがちゃんと動くかチェックするためのテストケース(テスト仕様)を作成
  4. ユニット・テスト実施(単体テスト)
  5. 結合テスト: 今まで作成したプログラムを全て繋げて、アプリケーションをして動かしてテスト仕様通りに動くか確認
     ※画面の操作を行うようなテストは、結合テストです。

テスト駆動開発の場合

  1. 設計: プログラムの設計(アプリケーションの設計)、テスト仕様の作成
    テスト仕様も作成するので、詳細な設計が必要になります。なので、「このフラグはどこのクラスでもつの?」などの設計不足が減ります。

  2. ユニット・テスト: これから作成するプログラムがテスト仕様通りに動くことを確認するプログラム、テストケースを作成
    プログラムレベルでのテストケースを作成するので、「どのように動けばよいか?」が設計レベルで明確になります。

  3. 実装: 設計に従い、プログラムを実装(アプリケーションのの実装)、ただしテストケースが全て通るように作成する
    テストケースが通るように作成するので、「ゴール」が見える状態で実装することができる。

  4. 結合テスト: 今まで作成したプログラムを全て繋げて、アプリケーションをして動かしてテスト仕様通りに動くか確認

上記のように作業工程が1つ少ない形での作業になります。仕様(このように動く、という取り決め)が先行して作成されるので出来上がるアプリケーションも、想定通りに作成することができ、作業工程が1つ減るのでスピードも上がります。
そして、実装とユニットテストが癒着しているので、実装で起動確認を行うときにユニットテストができます。

テストケースの作成

初めに、JUnitのライブラリを参照する様に設定します。

やり方は、以下を参照下さい。

開発環境構築~Windows版Eclipseの設定~

開発環境のセットアップを初めから記載しています。使用しているのはEclipseです。

今回は、JUnitを使用して以下のことを実行します。

  1. テスト仕様の作成
  2. テストケース(コード)の作成
  3. 本番のクラスを作成する

テスト駆動型開発

世間ではいろいろなことが言われていますが、シンプルに「テスト仕様から作成する方法」という意味で記載しています。
シンプルに「テスト仕様から作成する」ということはどいうことかに関して、ちょいと記載します。
早い話が、「このクラスはどう動けば良いの?」から考える実装方法だと思っています。「テスト駆動型開発」という言葉を作った人間ではないので、この様な書き方になります。

ちなみに、JUnitが使用できるかどうかに関しては下の様に「JUnit」がワークスペース上に表示されていれば大丈夫です。下の画像には「JUnit5」があります。

例外として、存在するけど動かないということもありますが、それはエラーが出力され、コンソールに「XXXException」と表示されるのでそれをインターネットで調べてみると解決します。
ちなみに、自分の場合は以下の様にアノテーションをつけてやると動きました。Springなどのフレームワークを使用している場合は、それぞれのテストさ癖方法があるのでそちらを参照されたし。。。JUnit5を使用している場合です

@@RunWith(JUnit5.class)
public class MyTest {
テストケース
}

テスト仕様を考える

前回作成した、仕様と設計より「口座管理クラス」を作成することにしました。この口座管理クラスはファイルを使用してデータを保存したり、更新したりします。

本番で使用するクラスとテストクラスを分けるために以下の様に完全クラス名は同じだけどルートフォルダが違う形で作成します。
今回作成するクラスは、KozaManagerクラスです。

そして、テストクラスは下の様に「test」フォルダ以下に作成します。

テスト仕様

テスト仕様というと堅苦しい感じがしますが、早い話が「どう動けば良いか?」を決めるところです。ちょっと慎重にいきます。
しかし、今回はファイルに出力するだけなので深く考えません。

ちなみに、深く考えると下の様になります。

テスト仕様

  1. 操作するファイルが存在しなければ、作成し、存在すればそのまま参照する
  2. 同様にファイルへ(口座の)ユーザー情報をファイル(CSV形式)への出力、保存ができること
  3. 同様にファイルの読み込みができること
  4. 読み込んだファイルのデータをユーザー情報クラスで取得できること(同様にファイルへ出力できること)

CSVファイルを作成

CSVファイルはカンマ区切りのテキストファイルです。

項目名1, 項目名2 , ....
1行目データ1, 1行目データ2, ...
2行目データ1, 2行目データ2, ...

この様な形で、データを保存します。今回は、口座情報なのと最小限度の情報を登録するので、ユーザーとパスワード、預金額をデータとして保存します。

早速テストが動くか確認します。
```java
public class KozaManagerTest {
/** テスト対象クラス */
private KozaManager target;
/**
* テストの初期化
* 各テスト実行前に起動する
*/
// @Before
// public void initClass() {
// target = new KozaManager();
// }
/**
* isFileメソッドのテストケース
*/
@Test
public void testIsFile() {
System.out.println("Hello JUnit");
}
}
```
ちなみに、コンストラクタを動かしたくないので今はコメントアウトしています。まずは、テストが動くか確認します。

テストを実行するときは下の様に表示されます、

<JUnitでデバックをしてみた>

他にも、こんなことをやってみました。

## JUnitでテスト作成
だいぶ説明がザツだったので、改めます。。。
### テスト作成準備
まずは、上記のようにテストクラスとテスト対象クラスを準備します。
テスト対象クラスは、まずメソッドの側だけ作成しておきます。

#### Step1: プログラムコードを書いてしまう。
テストケースを作るという言い方もあります。テストプログラムを書いてしまいます。

**<KozaManagerTestクラス>**
```java
public class KozaManagerTest {
/** テスト対象クラス */
private KozaManager target;

/**
* テストの初期化
* 各テスト実行前に起動する
*/
@Before
public void initTest() {
target = new KozaManager();
}

/**
* コンストラクタが起動したかどうかを確認する
* テストケース
*/
@Test
public void testIsInstance() {
assertNotNull(target);
}

/**
* ファイルの存在チェック処理の確認
*/
@Test
public void testIsFile() {
// コンストラクタでファイルが作成されることに注意
assertTrue(target.isFile());
}
}
```

はじめの段階では、**KozaManager**クラスのメソッドはエラーが出るので、中身のないメソッドだけ作ってしまいましょう。
具体的には、下のような形です。
```java
public class KozaManager {
/** 空(から)のコンストラクタ */
public KozaManager() {
}
/** 空のメソッド */
public boolean isFile() {
}
}
```
そして、テストプログラムを動かすことを考えると「コンストラクタで何をしよう?」「isFile()でファイルの有無をどうやって確認する?」と疑問が出ます。筆者が考えたのは、コンストラクタで、ファイルの読み込み準備をしてしまい、isFileでは、ファイルの有無を返すだけにしようと考えました。

<補足>
・ファイルの場所は、「resources/koza.csv」とする。

**<KozaManagerクラス>**
```java
public class KozaManager {
/** ファイルへの書き出しクラス */
private BufferedWriter write;
/** ファイルの読み込みクラス */
private BufferedReader read;
/** 取得(作成)するファイルクラス */
private File file;
/** ファイルのパス */
private static final String FILE_PATH = "resources/koza.csv";

/** コンストラクタ */
public KozaManager() {
// 操作するファイルを指定する
file = new File(FILE_PATH);
try {
write = new BufferedWriter(new FileWriter(file, true));
if (file.exists()) {
read = new BufferedReader(new FileReader(file));
}
} catch (IOException ie) {
ie.printStackTrace();
System.out.println("ファイルオープンに失敗しました。" + ie.getMessage());
System.exit(-1);
}
}

/** デストラクタ */
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
// フィールド変数の後始末
file = null;
read.close();
write = null;
read = null;
}

/** 作成するファイルが存在するかチェック */
public boolean isFile() {
return file.exists();
}
}
```
処理の順序としては、次のように実装します。
1. コンストラクタで、指定のファイルを読み込み、存在しないときは作成する。
2. Dataクラスに、顧客情報を保存しておき、それをCSVに出力するようにする。

#### Step2: クラスのテスト(起動確認)を行う
テストプログラムの実行を行うだけです。これで、プログラムの実行結果が全部緑になればOKというわけです。
これがOKになったら、次の実装、ファイルhに書き込むとか、データクラスの取得とかそれらを考えて実装、テストの追加を行っていきます。

ここら辺は、慣れが必要なので、やるしかありません。

今日はこの辺で失礼します。でわでわ。。。

<<< 前回 次回 >>>

<Java関連の動画リスト>

<JUnit関連の動画リスト>

でわでわ。。。



Java はじめて22 〜オブジェクト指向的分析、アプリ拡張の実装とテスト〜

イントロダクション

今回は、作成した仕様、設計した機能に関して実装していこうと思います。前回作成した仕様、機能に関しては以下にまとめておきます。

仕様と機能

仕様
1. 口座開設している人の情報を保存する
2. 口座を持っている人を特定する
3. 口座の預金額と口座を持っている人を一意にする

そして、上の仕様をいっぺんに実装するのは自分の頭では追いつかないので諦めて、1つずつ考えていこうと思います。
まずは、仕様1「口座を開設している人の情報を保存する」に関して、ますは「口座を開設する」機能が必要です。というかこれがないとこれ以降の機能が実装できません。
なぜか?口座が作成されないと口座を開設している人が追加できない、つまり口座を持っている人が0人のまま。。。
ということになるからです。

機能
1. 口座の情報をファイルに保存する
2. 口座の情報は「名前」と「パスワード」とする
3. ファイルには、カンマ区切りの「CSV」形式でデータを登録する

ファイル入出力の実装

実装イメージ動画
<ファイルにデータを読み込むサンプル>

やっと実装にたどり着きました。ここまで来た方おめでとうございます。
たまたま、このページに来た方、ブログなのでいつでもこれ以前の記事を参照できます。下のリンクで一覧が見れます。よかったらチャレンジしてみてください。
Java はじめて 学習フロー

java.io.Fileクラス

このクラスを使用してファイルの操作を行います。ここで注意して欲しいのは「Fileクラス」はファイル、ディレクトリ(フォルダ)を表現するクラスであり、「入出力」は別のクラスを使用する必要があるというところです。

java.io.BufferedWriterクラス

上のFileクラスと併用してこのクラスでファイルへの書き出しを行います。四の五の言っても意味がないので、コードから見ていきます。まずは、上の2クラスの作成(生成)を行います。口座を操作、管理するクラスは「KozaManager」と名付けました。

package jp.zenryoku.apps.atm.manage;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

/**
 * 口座の管理(登録、更新、削除)を行うクラス
 * @author takunoji
 *
 * 2019/09/21
 */
public class KozaManager {
    /** ファイルへの書き出しクラス */
    private BufferedWriter write;
    /** ファイルの読み込みクラス */
    private BufferedReader read;

    /** コンストラクタ */
    public KozaManager() {
        // 操作するファイルを指定する
        File file = new File("resources/koza.csv");
        try {
            write = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
            if (file.exists()) {
                read = new BufferedReader(new FileReader(file));
            }
        } catch (IOException ie) {
            ie.printStackTrace();
            System.out.println("ファイルオープンに失敗しました。" + ie.getMessage());
            System.exit(-1);
        }
    }
}

コンストラクタで、ファイルの書き出し、読み込みクラスを作成(生成)しています。注意としては、ファイルの読み込み時にファイルが存在していない可能性があるので「ファイルが存在しているならばif (file.exists()) {...}」リーダー(BufferedReader)を作成しています。
そして、何かしらの例外(ファイル入出力関連の例外)があった場合に備えtry { ... } catch(IOException ie) { ... }で例外処理を作成しています。

テスト駆動開発

私事ではありますが、「テスト」に対しての認識を共有したく思い「テスト駆動開発」でやっていきたいと思っています。
このテスト駆動型開発は「仕様を明確にする」のが至上命令で、「どーゆー風に動けば良いか?」を一番に考えます。。。なんか当たり前な話に聞こえますが、「当たり前」はできていなくてはならない(実際難しい。。。)ことです。まぁ頑張りましょう(笑)
というわけで、テストケースから作成していきます。詳細に関してはこちらを参照してくださいwwww。

余談

テスト駆動型開発がオススメな理由、というか自分の考えですが、テストケースがちゃんとできていれば「テストが通れば、実装内容はほぼ自由」で良いことになります。そして、リファクタリングをするにも「テストが通ればデグレートの心配はない」ということになります。しかもテストは自動で実行できるツール(Mavenなど)があるので、テスト処理を流して帰宅するのもおっけーです(作業時間に余裕が必要ですが。。。)

テストケースの作成

今回のテストはファイルの読み込みと書き出しができることを確認するためのケースを作成します。そして、このテストケースを通る(エラーが出ない)のであれば実装は完了になります。
なので考えなくてはいけないのがいかになります。

テスト仕様

  1. 操作するファイルが存在しなければ、作成し、存在すればそのまま参照する
  2. 同様にファイルへ(口座の)ユーザー情報をファイル(CSV形式)への出力、保存ができること
  3. 同様にファイルの読み込みができること
  4. 読み込んだファイルのデータをユーザー情報クラスで取得できること(同様にファイルへ出力できること)

上の4項目を満たすようなクラスができれば、現状はおっけーです。今回は、ここまでにします。

次は、テスト駆動開発を進めていきます。しかし、「テスト駆動開発」ってなによ?という疑問を解決する必要があると思います。

テスト駆動開発とは?

「テスト駆動」というのはTest Firstを日本語に解釈したら、そうなったのであろうと思っていますが、まぁ言葉は解釈によって意味が変わるので深く考えません。
つまりは、「テストから始めましょう」ということです。そしてテストから始めるのは次の準備が必要です。

  1. 仕様を明確にする。でないと「どう動けば正しいかわからない」からです。
  2. テスト仕様も作成し、「どのようなテストをすればよいか?」を解決する。
     ※ここで、開発しはじめてから「やっぱできませんでした!」というのがなくなる

メリット

  • 先に仕様を明確にする、つまり設計をちゃんとやるので実装するときに「この部分が不明なんですが。。。」と設計者ともめることもなくなります。
  • 開発時の工程「実装とテスト」を同時にできるので作業工程が一つ減る

でわでわ。。。

<<< 前回 次回 >>>

<Java関連の動画リスト>