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🌟Java 单元测试实战：以“两数之和”为例，讲透测试思维

在 Java 开发中，单元测试不仅是验证功能正确的手段，更是衡量开发者是否具备“测试思维”的标志。今天我们通过一个最简单的功能——“两数之和”来系统讲解如何从测试设计、代码实现到测试策略进行全面思考，提升代码质量，夯实测试意识。

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🧩 一、问题引入：两数之和

假设我们现在有一个简单的类 MathUtils，其中有一个 add 方法用于计算两个整数的和：

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

看似简单，但如何测试它才是真正考验工程素养的地方。

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🔍 二、测试目标明确

测试目标不是“写个 assertEquals 就完了”，而是：

验证该方法在各种可能的输入情况下都能返回正确的结果，同时确保边界条件、异常情况都能被合理覆盖。

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🎯 三、设计测试用例的核心思路

我们基于经典的测试理论——等价类划分 和 边界值分析，来设计覆盖全面的测试用例：

1. 正常输入（典型场景）

add(3, 5) → 8

2. 负数相加

add(-4, -6) → -10

3. 正负混合

add(-4, 7) → 3

4. 与 0 相加

add(0, 0) → 0  
add(3, 0) → 3

5. 极端情况（边界值）

add(Integer.MAX_VALUE, 0) → Integer.MAX_VALUE
add(Integer.MIN_VALUE, 0) → Integer.MIN_VALUE

6. 溢出风险（需根据业务逻辑判断是否处理）

add(Integer.MAX_VALUE, 1) → 溢出（结果错误：-2147483648）

如果当前方法没有进行溢出保护，在严谨的项目中应当加上注释或者额外处理。

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🧪 四、编写 JUnit 5 测试代码

我们使用 JUnit 5 框架进行测试（确保你的依赖里已经引入）：

Maven 依赖：

<dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter</artifactId><version>5.9.3</version><scope>test</scope>
</dependency>

测试代码：

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import org.junit.jupiter.api.Test;public class MathUtilsTest {MathUtils mathUtils = new MathUtils();@Testvoid testAddWithPositiveNumbers() {assertEquals(8, mathUtils.add(3, 5));}@Testvoid testAddWithNegativeNumbers() {assertEquals(-10, mathUtils.add(-4, -6));}@Testvoid testAddWithMixedNumbers() {assertEquals(3, mathUtils.add(-4, 7));}@Testvoid testAddWithZero() {assertEquals(0, mathUtils.add(0, 0));assertEquals(3, mathUtils.add(3, 0));}@Testvoid testAddWithMaxValue() {assertEquals(Integer.MAX_VALUE, mathUtils.add(Integer.MAX_VALUE, 0));}@Testvoid testAddWithMinValue() {assertEquals(Integer.MIN_VALUE, mathUtils.add(Integer.MIN_VALUE, 0));}@Testvoid testOverflow() {int result = mathUtils.add(Integer.MAX_VALUE, 1);// 溢出行为由 Java 语言决定，此处需记录或处理System.out.println("Overflow result: " + result);}
}

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🔒 五、良好的测试实践

为了保持测试质量和可维护性，我会遵循以下规范：

测试设计原则	实践说明
单一职责	每个测试用例只测试一个逻辑
命名清晰	测试方法名体现场景和预期
可重复运行	无副作用，不依赖外部状态
边界优先	优先覆盖 0、负数、极值等边界情况
可读性强	保持结构清晰，便于协作开发

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💬 六、面试中如何回答这个问题？

当面试官问：

你在 Java 中如何对“两数之和”进行单元测试？

你可以这样回答：

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「我会首先明确测试目标：验证不同输入组合下是否返回正确结果。然后基于测试思维，设计等价类和边界值测试用例，包括正数、负数、零、极大值、极小值等。使用 JUnit 编写独立的测试方法，利用断言验证行为。同时我也会注意可能存在的溢出问题，以及保持测试代码的独立性和可维护性。整体目标是让这个方法在任何输入下都能可靠运行，并方便后续重构和扩展。」

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