Test edilecek sınıf

public class HesapMakinesi {
  public int topla(int a, int b) {
    return a + b;
  }

  public int carp(int a, int b) {
    return a * b;
  }
}

Elle deneme programı

public class ElleTest {
  public static void main(String[] args) {
    HesapMakinesi hm = new HesapMakinesi();
    System.out.println("topla(2, 3) = " + hm.topla(2, 3));
    System.out.println("carp(2, -3) = " + hm.carp(2, -3));
    // Doğru mu? Ekrana bakıp kendimiz karar veriyoruz.
  }
}

topla(2, 3) = 5
carp(2, -3) = -6

Bu yöntemin sorunları

• Sonucun doğru olduğuna insan gözü karar verir; yorulur, yanılır.
• Kod değişince her şeyi yeniden elle denemek gerekir.
• Test kodu main içinde kalır, sonra silinir: emek kaybolur.
• 100 metot için 100 çıktı satırını kim okuyacak?

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

class HesapMakinesiTest {

  @Test
  void ikiSayiyiToplar() {
    HesapMakinesi hm = new HesapMakinesi();
    assertEquals(5, hm.topla(2, 3));
  }

  @Test
  void negatifSayiylaCarpar() {
    HesapMakinesi hm = new HesapMakinesi();
    assertEquals(-6, hm.carp(2, -3));
  }
}

public class BankaHesabi {
  private double bakiye;
  public BankaHesabi(double bakiye) {
    this.bakiye = bakiye;
  }
  public void yatir(double miktar) {
    if (miktar <= 0) {
      throw new IllegalArgumentException("Geçersiz miktar");
    }
    bakiye += miktar;
  }
  public void cek(double miktar) {
    if (miktar > bakiye) {
      throw new IllegalStateException("Yetersiz bakiye");
    }
    bakiye -= miktar;
  }
  public double getBakiye() {
    return bakiye;
  }
}

Hangi davranışlar test edilmeli?

Her satır ayrı bir test metodu olur. Hem normal durumlar hem hatalı girdiler hem de sınırlar düşünülür.

class AaaTest {

  @Test
  void cekmeBakiyeyiAzaltir() {
    // Hazırla (Arrange)
    BankaHesabi hesap = new BankaHesabi(100);
    // Çalıştır (Act)
    hesap.cek(30);
    // Doğrula (Assert)
    assertEquals(70.0, hesap.getBakiye(), 0.001);
  }
}

Her test tek bir davranışı sınar. Bakiye double olduğu için delta = 0.001 verilir.

BankaHesabiTest

class BankaHesabiTest {
  private BankaHesabi hesap;

  @BeforeEach
  void hazirla() {
    hesap = new BankaHesabi(100);
  }

  @Test
  void yatirmaBakiyeyiArtirir() {
    hesap.yatir(50);
    assertEquals(150.0, hesap.getBakiye(), 0.001);
  }

  @Test
  void fazlaCekmeIstisnaFirlatir() {
    assertThrows(IllegalStateException.class,
      () -> hesap.cek(500));
    assertEquals(100.0, hesap.getBakiye(), 0.001);
  }
}

• @BeforeEach metodu her testten önce çalışır: her test yeni ve temiz bir hesapla (bakiye 100) başlar.
• JUnit her test metodu için test sınıfından yeni bir nesne oluşturur; bir testin değiştirdiği hesap diğerini etkilemez.
• assertThrows, ikinci parametredeki kodu çalıştırır ve o türde bir istisna fırlatılmasını bekler. () -> hesap.cek(500) bir lambda ifadesidir: “çalıştırılacak kod parçası”.
• İstisnadan sonra bakiyenin değişmediği de doğrulanır.

class BankaIstisnaTest {

  @Test
  void fazlaCekmeMesajiDogru() {
    BankaHesabi hesap = new BankaHesabi(100);
    IllegalStateException e = assertThrows(
      IllegalStateException.class, () -> hesap.cek(500));
    assertEquals("Yetersiz bakiye", e.getMessage());
  }

  @Test
  void negatifYatirmaReddedilir() {
    BankaHesabi hesap = new BankaHesabi(100);
    assertThrows(IllegalArgumentException.class,
      () -> hesap.yatir(-10));
  }

  @Test
  void yanlisBeklenti() {
    BankaHesabi hesap = new BankaHesabi(100);
    assertThrows(IllegalStateException.class,
      () -> hesap.cek(50));
  }
}

• assertThrows fırlatılan istisna nesnesini döndürür; mesajı da doğrulanabilir.
• Hatalı girdinin reddedildiğini sınamak, doğru girdiyi sınamak kadar önemlidir.
• Son test bilerek yanlış: 50 TL çekmek geçerlidir, istisna yok.

JUnit 4'te: @Test(expected = …class).

class YasamDongusuTest {

  @BeforeAll
  static void basla() { System.out.println("BeforeAll"); }

  @BeforeEach
  void hazirla() { System.out.println("  BeforeEach"); }

  @Test
  void testA() { System.out.println("    testA"); }

  @Test
  void testB() { System.out.println("    testB"); }

  @AfterEach
  void temizle() { System.out.println("  AfterEach"); }

  @AfterAll
  static void bitir() { System.out.println("AfterAll"); }
}

BeforeAll
  BeforeEach
    testA
  AfterEach
  BeforeEach
    testB
  AfterEach
AfterAll

Testlerin kendi aralarındaki sırası belirli ama kod sırası değildir: testler birbirine bağımlı yazılmamalıdır.

public class Not {
  public static String harfNotu(int puan) {
    if (puan < 0 || puan > 100) {
      throw new IllegalArgumentException("Geçersiz puan: " + puan);
    }
    if (puan >= 90) return "AA";
    if (puan >= 80) return "BA";
    if (puan >= 70) return "BB";
    if (puan >= 60) return "CB";
    if (puan >= 50) return "CC";
    return "FF";
  }
}

• Hatalar en çok sınırlarda olur: > yerine >=, < 100 yerine <= 100…
• Sınır değer analizi: her aralığın iki ucu (49 / 50, 89 / 90) ve geçersiz bölgenin ilk değeri (−1, 101) seçilir.
• Denklik sınıfları: aynı aralıktaki 61, 65, 68 aynı sonucu verir; bir tanesi yeterlidir.

class NotTest {

  @ParameterizedTest
  @CsvSource({"0, FF", "49, FF", "50, CC", "59, CC",
        "60, CB", "89, BA", "90, AA", "100, AA"})
  void sinirDegerleri(int puan, String beklenen) {
    assertEquals(beklenen, Not.harfNotu(puan));
  }

  @Test
  void aralikDisiPuanReddedilir() {
    assertThrows(IllegalArgumentException.class,
      () -> Not.harfNotu(-1));
    assertThrows(IllegalArgumentException.class,
      () -> Not.harfNotu(101));
  }
}

• @ParameterizedTest: aynı test metodu farklı verilerle tekrar tekrar çalışır.
• @CsvSource: her dizgi bir satır; virgülle ayrılan değerler sırayla parametrelere (puan, beklenen) dönüştürülür.
• Bağımlılık: junit-jupiter-params (junit-jupiter paketine dahildir).

import java.util.Random;

public class Zar {
  private final Random rastgele;

  public Zar(Random rastgele) {      // dışarıdan verilir
    this.rastgele = rastgele;
  }

  public int at() {
    return rastgele.nextInt(6) + 1;
  }
}

Aynı tohumla (42) beş atış

3 4 1 3 1

class ZarTest {

  @Test
  void ayniTohumAyniSonuclar() {
    Zar z1 = new Zar(new Random(42));
    Zar z2 = new Zar(new Random(42));
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      assertEquals(z1.at(), z2.at());
    }
  }
}

Random nesnesi dışarıdan verilir (bağımlılık enjeksiyonu). Test, sabit tohum (seed) vererek her çalıştırmada aynı sayıları alır; zar sınıfı içinde new Random() yazılsaydı sonuçlar her seferinde değişirdi.

1public class Jdb {
2  static int kare(int x) {
3    int sonuc = x * x;
4    return sonuc;
5  }
6
7  public static void main(String[] args) {
8    int toplam = 0;
9    for (int i = 1; i <= 3; i++) {
10      toplam += kare(i);
11    }
12    System.out.println("Toplam: " + toplam);
13  }
14}

Derle ve hata ayıklayıcıyla başlat

javac -g Jdb.java
jdb Jdb

-g: yerel değişken adlarını da sınıf dosyasına yazar; locals komutu bunlara ihtiyaç duyar.

jdb (Java Debugger), JDK ile gelen komut satırı hata ayıklayıcısıdır; IDE'lerin yaptığını komutlarla yapar.

Çalışan bir uygulamaya bağlanmak için uygulama java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=y,address=5005 Uygulama ile başlatılır; IDE ya da jdb -attach 5005 bağlanır.

public class AssertOrnek {
  static double ortalama(int[] notlar) {
    assert notlar.length > 0 : "Dizi boş olamaz";
    int toplam = 0;
    for (int n : notlar) {
      toplam += n;
    }
    return (double) toplam / notlar.length;
  }

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(ortalama(new int[] {70, 80}));
    System.out.println(ortalama(new int[0]));
  }
}

75.0
NaN

75.0
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError: Dizi boş olamaz
    at AssertOrnek.ortalama(AssertOrnek.java:3)
    at AssertOrnek.main(AssertOrnek.java:13)

• assert koşul : mesaj; koşul yanlışsa AssertionError fırlatır.
• Varsayılan olarak kapalıdır; -ea (enable assertions) ile açılır. Kapalıyken boş dizi sessizce NaN üretti.
• Geliştirme sırasında “bu asla olmamalı” varsayımları içindir; kullanıcı girdisini doğrulamak için istisna kullanın.

public class Profil {
  static String birlestirArti(int n) {
    String s = "";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      s += i;  // her turda yeni String
    }
    return s;
  }

  static String birlestirBuilder(int n) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      sb.append(i);
    }
    return sb.toString();
  }
  // main: yandaki kutuda
}

• s += i her turda yeni bir String oluşturup eskisini kopyalar: toplam iş n² ile büyür.
• StringBuilder tek bir tampona ekler: iş n ile büyür. Fark yüzlerce kat.

public static void main(String[] args) {
  long t0 = System.nanoTime();
  String a = birlestirArti(50_000);
  long t1 = System.nanoTime();
  String b = birlestirBuilder(50_000);
  long t2 = System.nanoTime();
  long ms1 = (t1 - t0) / 1_000_000;
  long ms2 = (t2 - t1) / 1_000_000;
  System.out.println("+= : " + ms1 + " ms");
  System.out.println("SB : " + ms2 + " ms");
  System.out.println(a.equals(b));
}

+= : 873 ms
SB : 2 ms
true

Isaret: iki test sonrası kapsam

public class Isaret {  public static String isaret(int x) {    if (x > 0) {      return "pozitif";    } else if (x < 0) {      return "negatif";    }    return "sıfır";  }}

çalıştı hiç çalışmadı

IsaretTest

class IsaretTest {
  @Test
  void pozitif() {
    assertEquals("pozitif", Isaret.isaret(5));
  }

  @Test
  void negatif() {
    assertEquals("negatif", Isaret.isaret(-3));
  }
}

İki test de yeşil (✔), ama x < 0 koşulunun yanlış dalı ve return "sıfır" hiç denenmedi. Kapsam raporu eksik testi gösterir: isaret(0).

• FindBugs, Java kodunun statik analizi için kullanılan bir araçtır: programı çalıştırmadan derlenmiş kodu inceler.
• Kod hatalarını hızlı bir şekilde bulmaya yardımcı olur: null erişimi, yanlış karşılaştırma, kapatılmayan kaynak…
• FindBugs artık geliştirilmiyor; devamı SpotBugs'tır (Maven, Gradle, IDE eklentileri). Benzerleri: PMD, Checkstyle, SonarQube.

import java.util.Scanner;

public class SpotOrnek {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    String cevap = sc.nextLine();
    // sonuç kullanılmıyor:
    cevap.trim();
    // String == ile karşılaştırılıyor:
    if (cevap == "evet") {
      System.out.println("Onaylandı");
    } else {
      System.out.println("Reddedildi");
    }
  }
}

Girdi evet olduğu hâlde çıktı: Reddedildi. Derleyici sessiz kalır; SpotBugs iki satırı da işaretler.

1public class Lint {
2  public static void main(String[] args) {
3    int gun = 2;
4    switch (gun) {
5      case 1:
6        System.out.println("Pazartesi");
7      case 2:
8        System.out.println("Salı");
9      case 3:
10        System.out.println("Çarşamba");
11        break;
12    }
13    int x = 10 / 0;
14  }
15}

Salı
Çarşamba
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at Lint.main(Lint.java:13)

Lint.java:13: warning: [divzero] division by zero
        int x = 10 / 0;
                     ^
Lint.java:7: warning: [fallthrough] possible fall-through into case
            case 2:
            ^
Lint.java:9: warning: [fallthrough] possible fall-through into case
            case 3:
            ^
3 warnings

• Düz javac Lint.java hiç uyarı vermeden derler.
• -Xlint:all şüpheli yapıları bildirir: break unutulmuş case'ler ve sabit sıfıra bölme.
• Uyarıları okumak, hatayı çalıştırmadan önce bulmanın en ucuz yoludur.

• QuickCheck testleri otomatik olarak üretir: girdileri programcı değil, araç rastgele seçer.
• Programcı tek tek örnek yerine bir özellik (property) yazar: “her girdi için doğru olmalı”.
• Özelliği bozan bir girdi bulunursa onu karşı örnek olarak raporlar (ve mümkünse küçültür).
• İlki Haskell içindir; Java dahil birçok dil için sürümleri vardır: jqwik, junit-quickcheck.

Yandaki test fikri düz JUnit ile uygular: 1000 rastgele metin.

class OzellikTest {

  static String rastgeleMetin(Random r) {
    int uzunluk = r.nextInt(20);  // 0..19
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < uzunluk; i++) {
      sb.append((char) ('a' + r.nextInt(26)));
    }
    return sb.toString();
  }

  @Test
  void ikiKezTersCevirmekAyniMetniVerir() {
    Random r = new Random(42);    // sabit tohum
    for (int k = 0; k < 1000; k++) {
      String s = rastgeleMetin(r);
      String t = MetinIslem.ters(s);
      assertEquals(s, MetinIslem.ters(t));
    }
  }
}

class OzellikTest2 {

  @Test
  void enBuyukDizininEnBuyukElemanidir() {
    Random r = new Random(7);
    for (int k = 0; k < 1000; k++) {
      int[] dizi = new int[1 + r.nextInt(5)];
      for (int i = 0; i < dizi.length; i++) {
        dizi[i] = r.nextInt(201) - 100;     // -100..100
      }
      int enb = DiziIslem.enBuyuk(dizi);
      boolean dizideVar = false;
      for (int x : dizi) {
        assertTrue(enb >= x);               // özellik 1
        if (x == enb) dizideVar = true;
      }
      assertTrue(dizideVar,                   // özellik 2
        "Karşı örnek: " + Arrays.toString(dizi));
    }
  }
}

İlk (hatalı) enBuyuk sürümüyle çalıştırıldığında:

• Özellik 1 (sonuç hiçbir elemandan küçük değil) hatalı sürümde de geçer: 0, tüm negatiflerden büyüktür.
• Özellik 2 (sonuç dizinin bir elemanıdır) hatayı yakalar.
• Düzeltilmiş sürümle 1000 girdinin tamamı geçer. Ders: özellikleri eksiksiz yazın; zayıf bir özellik hatalı kodu da onaylar.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Sizinti {
  static List<byte[]> onbellek = new ArrayList<>();

  static void istekIsle(int no) {
    byte[] veri = new byte[1024 * 1024];  // 1 MB
    onbellek.add(veri);                   // hiç silinmiyor!
  }

  public static void main(String[] args) {
    for (int i = 1; ; i++) {
      istekIsle(i);
      if (i % 20 == 0) {
        System.out.println(i + " istek işlendi");
      }
    }
  }
}

Problem 1: Hangi test geçer, hangisi kalır?

class SoruTest {
  @Test void a() { assertEquals(7, 3 + 4); }
  @Test void b() { assertEquals(0.3, 0.1 + 0.2); }
  @Test void c() { assertTrue("Java".length() == 4); }
  @Test void d() { assertThrows(ArithmeticException.class,
      () -> System.out.println(10 / 2)); }
}

Problem 2

harfNotu içinde puan >= 50 yanlışlıkla puan > 50 yazılsaydı parametreli testin hangi satırı kalırdı? Mesaj ne olurdu?

Problem 3

Aşağıdaki fonksiyon için en az kaç test gerekir ki dal kapsamı %100 olsun? Girdileri seçin.

public class Mutlak {
  static int mutlak(int x) {
    if (x < 0) {
      return -x;
    }
    return x;
  }
}

Problem 4: Bu test sınıfının sorunu nedir?

class SayacTest {
  static int sayac = 0;

  @Test void artir() {
    sayac++;
    assertEquals(1, sayac);
  }

  @Test void ikiKezArtir() {
    sayac += 2;
    assertEquals(2, sayac);
  }
}

Problem 5

AdimOrnek programında hata ayıklayıcı int s = kareToplam(3, 4); satırında durmuşken art arda iki kez Step Over yapılırsa hangi satıra gelinir, ekranda ne vardır ve s kaçtır?