Java TDD FAQ

Java 更新於 Oct 9, 2026

範圍 — Java 的測試驅動開發：red-green-refactor 循環、JUnit 5、AAA 結構、mock，以及什麼才值得測。另見：java_spring.md — Spring 的測試切片；java_exception.md — 對失敗做斷言。

總覽

**測試驅動開發（TDD）**是先寫一個會失敗的測試，再寫讓它通過的程式碼。測試是拿來驅動設計的，不只是驗證設計。

1) Red-Green-Refactor 循環

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   ┌─────────────────────────────────────┐
   │                                     │
   ▼                                     │
 RED  →  write a small failing test      │
   │                                     │
   ▼                                     │
GREEN →  write the minimum code to pass  │
   │                                     │
   ▼                                     │
REFACTOR → clean up code + tests, ───────┘
           keep everything green

Red（紅燈）：測試失敗（證明它真的在測東西）。
Green（綠燈）：用最簡單的方式讓它通過 —— 就算先寫死也行，之後再一般化。
Refactor（重構）：在通過的測試這張安全網底下改善結構。
每個循環盡量短（幾分鐘）。綠燈時就 commit。

好處：覆蓋率是寫出來就有的、回饋更快、設計更好（可測試就是低耦合）、測試本身是活的文件、重構有信心。

2) JUnit 5 基礎

java

import org.junit.jupiter.api.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class CalculatorTest {

    Calculator calc;

    @BeforeEach          // runs before each test
    void setUp() { calc = new Calculator(); }

    @Test
    void addsTwoNumbers() {
        assertEquals(5, calc.add(2, 3));
    }

    @Test
    void throwsOnDivideByZero() {
        assertThrows(ArithmeticException.class, () -> calc.divide(1, 0));
    }

    @ParameterizedTest
    @ValueSource(ints = {2, 4, 6})
    void detectsEven(int n) {
        assertTrue(calc.isEven(n));
    }
}

常見的註解與斷言：

註解	意義
`@Test`	標記一個測試方法
`@BeforeEach` / `@AfterEach`	每個測試前／後各跑一次
`@BeforeAll` / `@AfterAll`	只跑一次（static）
`@DisplayName`	給測試一個人看得懂的名字
`@ParameterizedTest`	用多組輸入跑同一個測試
`@Disabled`	跳過某個測試

主要斷言：assertEquals、assertTrue/assertFalse、assertNull、 assertThrows、assertAll（成組）、assertTimeout。

3) 測試結構：AAA（Arrange-Act-Assert）

java

@Test
void appliesDiscount() {
    // Arrange — set up inputs & state
    Cart cart = new Cart();
    cart.add(new Item("book", 100));

    // Act — invoke the behavior under test
    double total = cart.totalWith(new PercentDiscount(10));

    // Assert — verify the outcome
    assertEquals(90.0, total);
}

一個測試只斷言一件邏輯上的行為。測試名稱要說行為（throwsWhenCartEmpty），不要說實作。

4) Mock

用 test double 把受測單元和慢的、外部的協作者（資料庫、網路、時間）隔開。以 Mockito 為例：

java

@Test
void sendsEmailOnSignup() {
    EmailService email = mock(EmailService.class);       // create double
    when(email.isUp()).thenReturn(true);                 // stub a return

    SignupService service = new SignupService(email);    // inject the mock
    service.register("a@b.com");

    verify(email).send(eq("a@b.com"), anyString());      // verify interaction
}

名詞：

Stub：回傳事先安排好的答案。
Mock：stub 再加上記錄與驗證互動。
Fake：輕量但真的能跑的實作（例如記憶體版的 repository）。

該 mock 的是你自己掌握邊界的協作者；不要去 mock 值物件，也不要 mock 受測類別本身。

5) 什麼該測

該測：商業邏輯、邊界案例、界線值（0、1、最大值、空、null）、錯誤路徑，以及每一個分支與判斷。
不必糾結：無腦的 getter/setter、框架自己的程式碼，或是 mock 到最後測試只是把實作再抄一遍。
FIRST 原則：Fast（快）、Independent（獨立）、Repeatable（可重複）、 Self-validating（自我驗證）、Timely（及時）。
目標是：一個測試只會因為一個理由失敗，而且讀起來就像行為的規格書。