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Java Code Coverage Tools

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# Java Code Coverage

[Jacoco Analyse](./Jacoco)

***

- [Introduction](#1-introduction)
- [Tools](#2-tools)
  - [Jcov](#21-jcov)
    - [Jcov for Ant](#211-jcov-for-ant)
  - [JaCoCo](#22-jacoco)
      - [Jacoco for Eclipse](#221-jacoco-for-eclipse)
      - [Jacoco for Ant](#222-jacoco-for-ant)
  - [Clover](#23-clover)
      - [Clover for Eclipse](#231-clover-for-eclipse)
  - [EMMA](#24-emma)
      - [EMMA for Ant](#241-emma-for-ant)
  - [Cobertura](#25-cobertura)
      - [Ant+JUnit+Cobretura](#251-ant-junit-cobertura)
      - [Command Line](#252-command-line)
- [Reference](#reference)
  - [Jacoco](#jacoco)
  - [Cobertura](#cobertura)
  - [Jcov](#jcov)
  - [综合](#综合)

***

# 1. Introduction

>**代码覆盖（code coverage）**：为了全面地覆盖测试，必须测试程序的状态以及程序流程，设法进入和退出每一个模块，执行每一行代码，进入软件每一条逻辑和决策分支。——[Software Testing]
>
>**Code coverage** is An information on what source code is exercised in execution.——*Alexandre Iline*

其要求通过完全访问代码以查看运行测试用例时经过了哪些部分。
- 语句覆盖（statement coverage）

这是代码覆盖最直接的表现形式，进行语句覆盖目的是保证程序中每一条语句至少执行一次。

- 分支覆盖（branch coverage）

试图覆盖软件中所有的路径称为路径覆盖，路径覆盖中最简单的形式则是分支覆盖。但是语句100%覆盖不等于分支100%

- 方法覆盖（method coverage）

软件中方法被测试执行的情况

[代码覆盖率](http://www.wikiwand.com/zh-cn/%E4%BB%A3%E7%A2%BC%E8%A6%86%E8%93%8B%E7%8E%87#/.E5.A4.96.E9.83.A8.E9.80.A3.E7.B5.90)

# 2. Tools
Java代码覆盖工具有两类：第一种添加语句到源码并要求重新编译；第二种是在执行中或执行前修改（instrument）字节码。
## 2.1 JCov
JCov是Java开始之初由Sun JDk（更早之前是Oracle JDK）开发和使用的。从1.1版本开始，Jcov就可以对Java代码覆盖进行测试和报告。2014年开始作为OpenJDK codetools项目的一部分开始开放源码。其主页[https://wiki.openjdk.java.net/display/CodeTools/jcov](https://wiki.openjdk.java.net/display/CodeTools/jcov)。

### 2.1.1 JCov for Ant

项目结构：
![](https://i.imgur.com/KYNHjPw.png)

lib folder：相关的jar
	src folder：业务代码
	test folder：测试代码
主要在Command line上运行ant（当然，Eclipse也是可以的），build.xml配置步骤如下（大多工具步骤也是如此）：
- 编译业务代码以及测试代码
```xml
 <javac encoding="iso-8859-1" debug="true" target="1.5" source="1.5"
               srcdir="src"
               destdir="classes">
        </javac>
```
- 在业务代码class文件中插入instrumentation。
```xml
<instrument productdir="classes" destdir="instr_classes" outtemplate="template.xml">
        	
            <implantTo path="." implantRT="lib/jcov.network.saver.jar"/>
        </instrument>
```
- 打开Jcov的grabber，再次运行测试代码的class文件（以此收集覆盖信息），关闭grabber，最后打印报告（指定地址以及各式）
```xml
   
        <grabber output="result.xml" template="template.xml"/>
        
        <java classname="HelloTest" fork="true" failonerror="true">
            <classpath>
                <pathelement location="lib/jcov.network.saver.jar"/>
                <pathelement location="test_classes"/>
                <pathelement location="instr_classes"/>
            </classpath>
        </java>
        
        
        <grabber-manager command="kill"/>
        <report output="report" jcovfile="result.xml"/>
```

报告：
![](https://i.imgur.com/5OK4m4t.png)

## 2.2 JaCoCo
JaCoco是开放源码的工具包，作为EMMA的替代品被开发出来（同一个开发团队）。项目主页[http://www.eclemma.org/jacoco/](http://www.eclemma.org/jacoco/)。它可以集成到ANT、Maven中，也可以使用Java Agent技术监控Java程序，并提供了Eclipse插件EclEmama。以下工具可以使用或者包含了Jacoco：

- EclEmma Eclipse Code Coverage Plugin

- Jenkins JaCoCo Plugin

- SonarQube JaCoCo plugin

- Netbeans JaCoCo support

- IntelliJ IDEA since v11

- Gradle JaCoCo Plugin

- Visual Studio Team Services

- TeamCity

### 2.2.1 JaCoCo for Eclipse

使用EcliEmama插件测试，步骤指导：[http://www.eclemma.org/installation.html](http://www.eclemma.org/installation.html)

- 下载EclEmma，在Eclipse软件市场搜索EclEmma，点击安装

- 出现![](http://i.imgur.com/QLz8KJt.png)表示安装完成

- 点击上述按钮进行测试

**该插件支持的启动类型:**

- Local Java application
  - Eclipse/RCP application
  - Equinox OSGi framework
  - JUnit test
  - TestNG test
  - JUnit plug-in test
  - JUnit RAP test
  - SWTBot test
  - Scala application

1. **Local Java Application**

测试demo：

```java
public class Test {
	public static void main(String []args){
		int rand=(int)(Math.random()*100);
		if(rand%2==0){
			System.out.println("Hi,0");
		}else{
			System.out.println("Hi,1");
		}
		System.out.println("End");
	}
}
```
测试结果：
![](https://i.imgur.com/mEa6QZn.png)
- 红色：测试未覆盖
- 绿色：测试已覆盖
- 黄色：测试部分覆盖（if、switch）

查看测试率：`Window->Show View->Other->Java->Coverage` 
![](https://i.imgur.com/LGm81Tr.png)

2.  **JUnit**

<b>下面使用JUnit Test覆盖测试</b>
测试类：
![](https://i.imgur.com/NETJoTO.png)
![](https://i.imgur.com/nTGGq6S.png)
- 测试结果查看（Window显示，步骤如上）：
   ![](https://i.imgur.com/pYIHQ9V.png)
- 测试报告的导出:结果处右键，选择`Export Session`，选择报告类型以及目标地址
  ![](http://i.imgur.com/tCnO1HI.png)

### 2.22 Jacoco for Ant
项目结构：
![](https://i.imgur.com/9hacSwx.png)
- 插入instructation部分：
```xml
<target name="instrument" depends="compile">
		
		<jacoco:instrument destdir="${result.classes.instr.dir}">
			<fileset dir="${result.classes.dir}" />
		</jacoco:instrument>
	</target>
```
- 运行字节码部分:

```xml
<target name="test" depends="instrument">
		
		<java classname="HelloTest" fork="true">
			 
			<classpath>
				<pathelement path="./lib/jacocoagent.jar"/>
				<pathelement path="${result.classes.instr.dir}" />
			</classpath>
			
			<sysproperty key="jacoco-agent.destfile" file="${result.exec.file}"/>
			<arg value="2 * 3 + 4"/>
			<arg value="2 + 3 * 4"/>
			<arg value="(2 + 3) * 4"/>
			<arg value="2 * 2 * 2 * 2"/>
			<arg value="1 + 2 + 3 + 4"/>
			<arg value="2 * 3 + 2 * 5"/>
		</java>
	</target>
```
- 报告部分
```xml
	
		<jacoco:report>

<executiondata>
				<file file="${result.exec.file}" />
			</executiondata>

<structure name="JaCoCo Ant Example">
				<classfiles>
					<fileset dir="${result.classes.dir}" />
				</classfiles>
				<sourcefiles encoding="UTF-8">
					<fileset dir="${src.dir}" />
				</sourcefiles>
			</structure>

<html destdir="${result.report.dir}" />
			<csv destfile="${result.report.dir}/report.csv" />
			<xml destfile="${result.report.dir}/report.xml" />
		</jacoco:report>
	</target>
```
## 2.3 Clover
Clover最早由Atlassian公司开发，是商业产品，但在2017年开源。下载可试用30天，支持环境：
- Ant
- Eclipse
- Maven
- IDEA
- Grails
- Bamboo

###  2.3.1 Clover for Eclipse
- 安装插件`"http://update.atlassian.com/eclipse/clover"`
- 项目右击，选择` "Clover > Enable on this Project"`
- 然后运行，出现以下窗口，可查看代码覆盖情况
  - Coverage Explorer
  - Test Run Explorer
  - Clover Dashboard
  - Test Contributions
- 也可以在Coverage Explorer窗口导出报告
  ![](https://i.imgur.com/BTaTmuc.png)

## 2.4 EMMA 
EMMA是开源工具，但很久之前便停更了，上一个稳定版本在2005年，Jacoco则是它的进化版。它通过对编译后的Java字节码进行插装，之后在执行过程中收集覆盖率信息，并通过多种报表格式对覆盖率结果进行展示。项目主页[http://emma.sourceforge.net/](http://emma.sourceforge.net/)。EMMA的工具具体有：
- Intellij Idea Plugin
- SonarQube EMMA Plugin
- Google CodePro AnalytiX
- Jenkins Emma Plugin
### 2.4.1 EMMA for Ant
它的步骤与JCov类似，区别在于它没有将测试代码与业务代码分开装入instrumentati，而是整体操作，在最后的运行字节码时指定它的启始类（即测试类）即可。
- 编译（同JCov）
- 插入instrumentation
```xml
  <instr instrpathref="run.classpath"
             destdir="${out.instr.dir}"	       
             metadatafile="${coverage.dir}/metadata.emma"
             merge="true"
      >
```
- 运行字节码以及导出报告

----------

这里插入instrumentation以及导出报告时，包含在<emma></emma>标签下，所以在命令行运行ant时不再是以往的`ant`命令或者`ant -f name.xml`，而是运行`ant emma run`。
  报告：
![](https://i.imgur.com/87qxpL5.png)

## 2.5 Cobertura
Cobertura是开源的工具，可以与Junit集成。项目主页[http://cobertura.github.io/cobertura/](http://cobertura.github.io/cobertura/)。
可以通过以下方式执行：
- Ant
- Command line(Shell,CMD)
- Gradle
- Maven
### 2.5.1 Ant+JUnit+Cobertura
Ant是一个基于Java的自动化脚本引擎，Eclipse中提供了对它的支持，因此不用再次安装。
关于使用ant进行cobertura测试，主要是脚本语言的编写，分为以下几个部分：
- 向已经编译好的class文件中添加instrumentation

```xml
<cobertura-instrument todir="${instrumented.dir}">
			
			<ignore regex="org.slf4j.*" />

<fileset dir="${classes.dir}">
				
				<include name="**/*.class" />
				<exclude name="**/*Test.class" />
			</fileset>
		</cobertura-instrument>
```
- 执行测试用例，此时cobertura会统计代码的执行情况，也就是正常的Junit测试，不同的就是使用刚刚被注入instrumentation的class文件。

```xml
<junit fork="yes" dir="${basedir}" failureProperty="test.failed">
			
			<classpath location="${instrumented.dir}" />
			<classpath location="${classes.dir}" />

<classpath refid="cobertura.classpath" />

<formatter type="xml" />
			<test name="${testcase}" todir="${reports.xml.dir}" if="testcase" />
			<batchtest todir="${reports.xml.dir}" unless="testcase">
				<fileset dir="${src.dir}">
					<include name="**/*Test.java" />
				</fileset>
			</batchtest>
		</junit>
```
- 生成测试报告

```xml
<target name="coverage-report">
		
		<cobertura-report srcdir="${src.dir}" destdir="${coverage.xml.dir}" format="xml" />
	</target>
```
### 2.5.2 Command Line
使用命令行进行测试需要安装ant，
进入官网[ http://ant.apache.org/]( http://ant.apache.org/)下载后解压，之后配置环境变量：
	ANT_HOME：`E:/ apache-ant`
	path：`E:/apache-ant/bin`
	classpath：`E:/apache-ant/lib`

进入cmd输入`ant`验证是否配置成功
下面进行测试报告的生成：
1. 将`src`与`lib`文件夹放入`bin`中，复制出来（我放在了C根目录），同时将下载的`cobertura`文件解压也放到`bin`文件夹中
2. 执行```c:\bin\cobertura-2.1.1\cobertura-instrument.bat --destination instrumented  code```
  此时`bin`文件夹中会出现`instrumented`文件夹和`cobertura.ser`文件
  这里主要是在编译好的class文件中添加日志文件，并放入instrumented文件夹中
3. 进行代码测试的工作，
```shell
java -cp lib/cobertura.jar;lib/hamcrest-core-1.3.jar;lib/junit-4.12.jar;lib/slf4j-api-1.7.25.jar;instrumented;.;-Dnet.sourceforge.cobertura.datafile=cobertura.ser org.junit.runner.JUnitCore code.CalculatorTest
```
4. 生成测试报告
```shell
c:\bin\cobertura-2.1.1\cobertura-report.bat --format html -datafile=cobertura.ser --destination report src
```
  下面会出现一个report文件夹，打开查看该报告
  ![](https://i.imgur.com/YnsDJr4.png)
# Reference

[[求助] 请问主流白盒测试工具是哪些](http://bbs.51testing.com/thread-74208-1-1.html)
[代码覆盖率，CSDN，包含Emma和jacoo](http://blog.csdn.net/huazhongkejidaxuezpp/article/details/52141894)
[Atlassian上关于工具的介绍](https://confluence.atlassian.com/clover/comparison-of-code-coverage-tools-681706101.html#Comparisonofcodecoveragetools-legend)

[wiki Java Code Coverage Tools介绍](https://en.wikipedia.org/wiki/Java_Code_Coverage_Tools)

## Jacoco
[csdn,介绍Jacoco，并用Java Local Application和JUnit Test启动该覆盖测试](http://blog.csdn.net/myfwjy/article/details/73603286)
[IBM文章;集成到ANT](https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-jacoco/)

[TMQ腾讯 Jacoco原理篇](http://mp.weixin.qq.com/s/kdUjmiHerSw365qA66ZKiw)

## Cobertura
- 1
  [CSDN问答，完整的Ant脚本](http://bbs.csdn.net/topics/390638403?page=1)
  [CSDN博客，与上述相似](http://blog.csdn.net/wtfpewfn/article/details/7444863)

- 2 
  [IBM](https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-cobertura/)
  [相似，多了发邮件](http://blog.chinaunix.net/uid-714081-id-2678586.html)
  [网易博客，里面还有两个链接](http://blog.csdn.net/qysh123/article/details/38360509)

- 3 
  [命令行](http://blog.csdn.net/zxdfc/article/details/52198202)

[视频](http://www.icoolxue.com/play/701)
  [整合贴](http://blog.csdn.net/onlyqi/article/details/6828794)
  [覆盖工具](http://itindex.net/detail/42256-%E8%A6%86%E7%9B%96-%E6%B5%8B%E8%AF%95-%E5%B7%A5%E5%85%B7)
  [ant+junit模板](https://github.com/junit-team/junit4/wiki/Getting-started-%E2%80%93-Ant)
## Jcov

[项目主页](https://wiki.openjdk.java.net/display/CodeTools/jcov)

[jcov资源下载](http://hg.openjdk.java.net/code-tools/jcov/)

[作者介绍该项目的PPT](https://www.slideshare.net/AlexandreShuraIline/con5387)

[作者介绍该项目视频](https://www.youtube.com/watch?v=OAglQAb2bBY)

## 综合

[java测试综合](http://tutorials.jenkov.com/java-unit-testing/code-coverage.html)

[介绍工具，覆盖代码覆盖率工具介绍](http://hao.jobbole.com/hudson/)

[Ant相关命令](http://blog.sina.com.cn/s/blog_7cbc5ddc01018e33.html)

[ant命令，更全些](http://www.cnblogs.com/jenniferhuang/p/3865132.html)

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