【初心者向け】JavaのJUnitテスト入門：基本から実践まで解説！

Javaでアプリケーションを開発する際、コードの品質を保つためにはテストが欠かせません。その中でもJUnitは、単体テストを効率的に行うためのフレームワークとして広く使われています。本記事では、JUnitの基本から実践的な活用方法までを初心者向けに解説します！

1. JUnitとは？

JUnitは、Javaで単体テスト（ユニットテスト）を行うためのフレームワークです。単体テストとは、プログラムの個々の部品（メソッドやクラス）が正しく動作することを検証するテストのことを指します。

JUnitを使うメリット

バグの早期発見：コードの動作を早い段階で確認できる。
リファクタリングが安心：コードを変更しても、以前の動作が保証される。
開発の効率化：問題箇所を特定しやすくなる。

JUnitは、これらのメリットを簡単に実現するためのツールです。

2. JUnitの導入方法

JUnitは、MavenやGradleを使ってプロジェクトに導入するのが一般的です。

Mavenの場合

以下の依存関係をpom.xmlに追加します：

<dependency>
    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
    <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
    <version>5.9.2</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

Gradleの場合

以下をbuild.gradleに追加します：

testImplementation 'org.junit.jupiter:junit-jupiter:5.9.2'

3. JUnitテストの基本

テストクラスの作成

JUnitでは、テスト対象のクラスに対応するテストクラスを作成します。

例：Calculatorクラスのテスト

以下はCalculatorクラスのaddメソッドをテストする例です。

public class Calculator {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

テストクラスは次のように書きます：

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;

public class CalculatorTest {

    @Test
    void testAddition() {
        Calculator calc = new Calculator();
        int result = calc.add(2, 3);
        assertEquals(5, result); // 期待値と実際の結果が一致するか確認
    }
}

アサーションの使用方法

JUnitには、テスト結果を確認するための「アサーション」が用意されています。

主なアサーション

assertEquals(expected, actual)：期待値と実際の値が等しいかを確認
assertTrue(condition)：条件がtrueであることを確認
assertFalse(condition)：条件がfalseであることを確認
assertNotNull(object)：オブジェクトがnullでないことを確認

例：アサーションを使ったテスト

@Test
void testAssertions() {
    int result = 10;
    assertEquals(10, result); // 成功
    assertTrue(result > 5);   // 成功
    assertNotNull(result);    // 成功
}

4. テストのライフサイクルとアノテーション

JUnitでは、テストの前後に初期化やクリーンアップを行うためのアノテーションが用意されています。

主なアノテーション

@BeforeAll：全テストの前に一度だけ実行
@AfterAll：全テストの後に一度だけ実行
@BeforeEach：各テストの前に実行
@AfterEach：各テストの後に実行

例：初期化とクリーンアップ

import org.junit.jupiter.api.*;

public class CalculatorTest {

    @BeforeAll
    static void setupAll() {
        System.out.println("全テストの前に一度実行");
    }

    @BeforeEach
    void setup() {
        System.out.println("各テストの前に実行");
    }

    @Test
    void testAddition() {
        System.out.println("テスト実行中");
        assertEquals(5, new Calculator().add(2, 3));
    }

    @AfterEach
    void tearDown() {
        System.out.println("各テストの後に実行");
    }

    @AfterAll
    static void tearDownAll() {
        System.out.println("全テストの後に一度実行");
    }
}

5. 実践的な例：例外のテスト

特定のメソッドが例外をスローすることを確認するテストも重要です。

例：ゼロ除算の例外テスト

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

public class Calculator {
    public int divide(int a, int b) {
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException("ゼロ除算エラー");
        }
        return a / b;
    }
}

@Test
void testDivisionByZero() {
    Calculator calc = new Calculator();
    assertThrows(ArithmeticException.class, () -> {
        calc.divide(10, 0);
    });
}

6. 次のステップ：モックを使った高度なテスト

テスト対象のクラスが他のクラスに依存している場合、**モック（Mock）**を使用することで依存関係をシミュレートできます。これにより、テストの独立性が保たれます。

例：Mockitoを使ったモックテスト

import static org.mockito.Mockito.*;

public class UserServiceTest {
    @Test
    void testGetUserName() {
        UserRepository mockRepo = mock(UserRepository.class);
        when(mockRepo.findNameById(1)).thenReturn("John Doe");

        UserService userService = new UserService(mockRepo);
        String name = userService.getUserName(1);

        assertEquals("John Doe", name);
    }
}