前言
编写单元测试是开发健壮程序的有效途径，单元测试写的好不好可以从多个指标考量，其中一个就是单元测试的覆盖率。单元测试覆盖率可以看到我们的单元测试覆盖了多少代码行、类、分支等。查看单元测试覆盖率可以使用一些工具帮助我们计算，如 Idea 自带的单元测试工具、Jacoco 等。Jacoco 是一款开源的单元测试工具，可以方便地整合到 Maven 中，提供了更丰富的配置及通过规则，可以生成单元测试报告，也可以方便地和自动化流水线整合。所以更推荐使用 Jacoco 作为单元测试工具。
配置
Maven 配置
可以通过 Maven 插件的方式整合 Jacoco，这样使用
mvn test
命令就可以生成 Jacoco 的测试报告了。
要配置 Jacoco，在 build 中添加 Jacoco 插件即可。
<build><plugins><!-- Jacoco --><plugin><groupId>org.jacoco</groupId><artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId><configuration><!-- 排除文件 --><excludes><exclude>**/*Test.class</exclude><exclude>**/*Configuration.class</exclude><exclude>**/*Properties.class</exclude></excludes></configuration><executions><execution><id>jacoco-prepare-agent</id><goals><goal>prepare-agent</goal></goals></execution><execution><id>jacoco-report</id><phase>test</phase><goals><goal>report</goal></goals><configuration><!--定义输出的文件夹--><outputDirectory>target/test-report</outputDirectory><footer>火眼9988</footer></configuration></execution></executions></plugin></plugins></build>
上面定义了两个执行，prepare-prepare-agent 是准备 Jacoco 的运行时代理，而 jacoco-report 则是生成报告。
然后执行
mvn test
或通过 IDE 的 Maven 面板执行测试，完成后就会在指定目录下生成 jacoco 的报告。默认会生成 csv 和 html 格式的，csv 可以用于自动化流水线整合，而 html 的可以用浏览器打开查看。
定义通过规则
我们可以使用 Jacoco 方便地配置通过规则，只有满足特定规则才能通过测试，否则 test 执行会失败。
添加一个 execution 即可，在 rule 中定义我们的通过规则。
<execution><id>jacoco-check</id><goals><goal>check</goal></goals><configuration><rules><rule><element>BUNDLE</element><excludes><exclude>**/*Test.class</exclude><exclude>**/*Configuration.class</exclude><exclude>**/*Properties.class</exclude></excludes><limits><limit><counter>LINE</counter><value>COVEREDRATIO</value><minimum>0.8</minimum></limit></limits></rule></rules></configuration></execution>
上面定义了一条规则，包含一个限制：行覆盖率最低为 80%，这里可查看完整案例。
其中 rule 标签定义了一条规则，element 定义了规则对应的范围，可选值有：
- BUNDLE：表示整个模块，是默认值
- PACKAGE：表示代码包
- CLASS：表示类
- SOURCEFILE：源文件
- METHOD：表示方法
每个规则可以定义多条限制（limit），每个限制有一个特定的指标：
- INSTRUCTION：字节码指令，是最细粒度的指标，默认值
- LINE：代码行，一行代码可能有多个字节码指令
- BRANCH：分支，if 或 switch 包含了多个分支
- COMPLEXITY：圈复杂度，是代码复杂度的衡量标准，简单来说越大越复杂，需要的测试用例越多，详细算法可参考百科
- METHOD：方法
- CLASS：类
为每个指标的值定义一个最大值或最小值。
- TOTALCOUNT：总数
- COVEREDCOUNT：覆盖的数量
- MISSEDCOUNT：未覆盖的数量
- COVEREDRATIO：覆盖率，范围从 0.0 到 1.0， 默认值
- MISSEDRATIO：未覆盖率，范围从 0.0 到 1.0
excludes 标签定义要排除的文件。
例如，下面的规则定义了 INSTRUCTION 的覆盖率至少 80%，且没有类未被覆盖。
<rules><rule><element>BUNDLE</element><limits><limit><counter>INSTRUCTION</counter><value>COVEREDRATIO</value><minimum>0.80</minimum></limit><limit><counter>CLASS</counter><value>MISSEDCOUNT</value><maximum>0</maximum></limit></limits></rule></rules>
规则的详细配置可参考官方文档。
Idea IDE 配置
Idea IDE 除了支持自带的单元测试工具外，也支持使用 Jacoco。在配置中搜索
jacoco
，Java 覆盖率中选择运行程序为 Jacoco 即可（不同的版本可能略有差别）。
配置后在 IDE 中执行单元测试时，选择第三项“使用覆盖率运行…”，运行完成后即可打开覆盖率面板，可查看当前单元测试的覆盖率，代码编辑器中也会以颜色标记。
排除测试
如果在代码中使用 Lombok，会有很多生成的代码，这些往往不需要测试覆盖，但如果不覆盖的话会影响测试覆盖率。Jacoco 可以自动排除 Lombok 的 @Generated 注解标记的类或方法。要让 Lombok 为生成的代码添加注解，可在项目的根目录中添加配置文件
lombok.config
。
然后添加一行配置。
lombok.addLombokGeneratedAnnotation = true
这样生成的代码就会带上 @Generated 注解，被 Jacoco 排除计算了。当然，如果自己的代码不用测试，又不想影响覆盖率，也可以添加这个注解。这里可以查看实际案例。
多模块聚合报告
如果我们的项目有多个模块，Jacoco 会在每个模块下生成一个单独的报告，能不能生成一个聚合的报告呢？Jacoco 也贴心地为我们提供了生成聚合报告的方法。
首先添加一个模块，专门用于生成聚合报告，可以只有一个 pom.xml 文件。
在该模块的 pom 中添加如下配置，report-aggregate 用于生成聚合的报告。
<build><plugins><plugin><groupId>org.jacoco</groupId><artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId><executions><execution><id>jacoco-report-aggregate</id><phase>test</phase><goals><goal>report-aggregate</goal></goals><configuration><outputDirectory>target/test-report</outputDirectory><footer>火眼9988</footer></configuration></execution></executions></plugin></plugins></build>
也不要忘记在 pom 的 dependencies 中添加其他模块作为依赖。这里可查看完整案例。
这样就可以获得我们项目的整体单元测试覆盖率了哦。
理解报告
如果能理解规则定义，报告就非常容易理解了。如上面的截图所示，报告表格各个列的意思为：
- Element：对应配置的 element，例如 BUNDLE 则是模块名
- Missed Instructions Cov：字节码指令覆盖率（下面的数字是未覆盖数量 of 总数）
- Missed Branches Cov：分支覆盖率（下面的数字是未覆盖数量 of 总数）
- Missed / Cxty：未覆盖的以及总的圈复杂度
- Missed / Lines：未覆盖的以及总的行数
- Missed / Methods：未覆盖的以及总的方法
- Missed / Classes：未覆盖的以及总的类
详情中可以看到每个文件的覆盖情况。其中，行的颜色代表的当前行的覆盖情况。红色代表未覆盖，黄色代码部分覆盖（分支条件没有全部执行到），绿色代码已覆盖。
赶紧整合试试吧！
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