Java：如何测试调用 System.exit() 的方法？

实际上，Derkeiler.com 建议：

为什么 System.exit() ？

与其以 System.exit(whateverValue) 终止，不如抛出一个未经检查的异常？在正常使用中，它会一直漂移到 JVM 的最后一搏捕手并关闭您的脚本（除非您决定在途中的某个地方捕获它，这可能在某天有用）。在 JUnit 场景中，它将被 JUnit 框架捕获，该框架将报告某某测试失败并顺利进行下一个测试。

防止 System.exit() 实际退出 JVM：

尝试修改 TestCase 以使用阻止调用 System.exit 的安全管理器运行，然后捕获 SecurityException。

public class NoExitTestCase extends TestCase 
{

    protected static class ExitException extends SecurityException 
    {
        public final int status;
        public ExitException(int status) 
        {
            super("There is no escape!");
            this.status = status;
        }
    }

    private static class NoExitSecurityManager extends SecurityManager 
    {
        @Override
        public void checkPermission(Permission perm) 
        {
            // allow anything.
        }
        @Override
        public void checkPermission(Permission perm, Object context) 
        {
            // allow anything.
        }
        @Override
        public void checkExit(int status) 
        {
            super.checkExit(status);
            throw new ExitException(status);
        }
    }

    @Override
    protected void setUp() throws Exception 
    {
        super.setUp();
        System.setSecurityManager(new NoExitSecurityManager());
    }

    @Override
    protected void tearDown() throws Exception 
    {
        System.setSecurityManager(null); // or save and restore original
        super.tearDown();
    }

    public void testNoExit() throws Exception 
    {
        System.out.println("Printing works");
    }

    public void testExit() throws Exception 
    {
        try 
        {
            System.exit(42);
        } catch (ExitException e) 
        {
            assertEquals("Exit status", 42, e.status);
        }
    }
}

2012 年 12 月更新：

Will 使用 System Rules 提出 in the comments，这是一组用于测试使用 java.lang.System 的代码的 JUnit(4.9+) 规则。
Stefan Birkner 在 { 5} 2011 年 12 月。

System.exit(…)

使用 ExpectedSystemExit 规则来验证 System.exit(...) 是否被调用。您也可以验证退出状态。

例如：

public void MyTest {
    @Rule
    public final ExpectedSystemExit exit = ExpectedSystemExit.none();

    @Test
    public void noSystemExit() {
        //passes
    }

    @Test
    public void systemExitWithArbitraryStatusCode() {
        exit.expectSystemExit();
        System.exit(0);
    }

    @Test
    public void systemExitWithSelectedStatusCode0() {
        exit.expectSystemExitWithStatus(0);
        System.exit(0);
    }
}

---

库 System Lambda 有一个方法 catchSystemExit。使用此规则，您可以测试调用 System.exit(...) 的代码：

public class MyTest {
    @Test
    public void systemExitWithArbitraryStatusCode() {
        SystemLambda.catchSystemExit(() -> {
            //the code under test, which calls System.exit(...);
        });
    }


    @Test
    public void systemExitWithSelectedStatusCode0() {
        int status = SystemLambda.catchSystemExit(() -> {
            //the code under test, which calls System.exit(0);
        });

        assertEquals(0, status);
    }
}

对于 Java 5 到 7，库 System Rules 有一个名为 ExpectedSystemExit 的 JUnit 规则。使用此规则，您可以测试调用 System.exit(...) 的代码：

public class MyTest {
    @Rule
    public final ExpectedSystemExit exit = ExpectedSystemExit.none();

    @Test
    public void systemExitWithArbitraryStatusCode() {
        exit.expectSystemExit();
        //the code under test, which calls System.exit(...);
    }

    @Test
    public void systemExitWithSelectedStatusCode0() {
        exit.expectSystemExitWithStatus(0);
        //the code under test, which calls System.exit(0);
    }
}

完全披露：我是这两个库的作者。

---

如何将“ExitManager”注入此方法：

public interface ExitManager {
    void exit(int exitCode);
}

public class ExitManagerImpl implements ExitManager {
    public void exit(int exitCode) {
        System.exit(exitCode);
    }
}

public class ExitManagerMock implements ExitManager {
    public bool exitWasCalled;
    public int exitCode;
    public void exit(int exitCode) {
        exitWasCalled = true;
        this.exitCode = exitCode;
    }
}

public class MethodsCallExit {
    public void CallsExit(ExitManager exitManager) {
        // whatever
        if (foo) {
            exitManager.exit(42);
        }
        // whatever
    }
}

生产代码使用 ExitManagerImpl ，测试代码使用 ExitManagerMock 并且可以检查是否调用了 exit() 以及使用哪个退出代码。

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您实际上可以在 JUnit 测试中模拟或存根 System.exit 方法。

例如，使用 JMockit 您可以编写（还有其他方法）：

@Test
public void mockSystemExit(@Mocked("exit") System mockSystem)
{
    // Called by code under test:
    System.exit(); // will not exit the program
}

编辑：替代测试（使用最新的 JMockit API）在调用 System.exit(n) 后不允许运行任何代码：

@Test(expected = EOFException.class)
public void checkingForSystemExitWhileNotAllowingCodeToContinueToRun() {
    new Expectations(System.class) {{ System.exit(anyInt); result = new EOFException(); }};

    // From the code under test:
    System.exit(1);
    System.out.println("This will never run (and not exit either)");
}

---

我们在代码库中使用的一个技巧是将 System.exit() 调用封装在 Runnable impl 中，该方法默认使用该方法。为了进行单元测试，我们设置了一个不同的模拟 Runnable。像这样的东西：

private static final Runnable DEFAULT_ACTION = new Runnable(){
  public void run(){
    System.exit(0);
  }
};

public void foo(){ 
  this.foo(DEFAULT_ACTION);
}

/* package-visible only for unit testing */
void foo(Runnable action){   
  // ...some stuff...   
  action.run(); 
}

...和 JUnit 测试方法...

public void testFoo(){   
  final AtomicBoolean actionWasCalled = new AtomicBoolean(false);   
  fooObject.foo(new Runnable(){
    public void run(){
      actionWasCalled.set(true);
    }   
  });   
  assertTrue(actionWasCalled.get()); 
}

---

我喜欢已经给出的一些答案，但我想展示一种不同的技术，这种技术在测试遗留代码时通常很有用。给定如下代码：

public class Foo {
  public void bar(int i) {
    if (i < 0) {
      System.exit(i);
    }
  }
}

您可以进行安全重构以创建包装 System.exit 调用的方法：

public class Foo {
  public void bar(int i) {
    if (i < 0) {
      exit(i);
    }
  }

  void exit(int i) {
    System.exit(i);
  }
}

然后你可以为你的测试创建一个假的，覆盖退出：

public class TestFoo extends TestCase {

  public void testShouldExitWithNegativeNumbers() {
    TestFoo foo = new TestFoo();
    foo.bar(-1);
    assertTrue(foo.exitCalled);
    assertEquals(-1, foo.exitValue);
  }

  private class TestFoo extends Foo {
    boolean exitCalled;
    int exitValue;
    void exit(int i) {
      exitCalled = true;
      exitValue = i;
    }
}

这是一种用行为替换测试用例的通用技术，我在重构遗留代码时一直使用它。它通常不是我要离开的地方，而是让现有代码被测试的中间步骤。

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对于 VonC 在 JUnit 4 上运行的答案，我已将代码修改如下

protected static class ExitException extends SecurityException {
    private static final long serialVersionUID = -1982617086752946683L;
    public final int status;

    public ExitException(int status) {
        super("There is no escape!");
        this.status = status;
    }
}

private static class NoExitSecurityManager extends SecurityManager {
    @Override
    public void checkPermission(Permission perm) {
        // allow anything.
    }

    @Override
    public void checkPermission(Permission perm, Object context) {
        // allow anything.
    }

    @Override
    public void checkExit(int status) {
        super.checkExit(status);
        throw new ExitException(status);
    }
}

private SecurityManager securityManager;

@Before
public void setUp() {
    securityManager = System.getSecurityManager();
    System.setSecurityManager(new NoExitSecurityManager());
}

@After
public void tearDown() {
    System.setSecurityManager(securityManager);
}

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创建一个包装 System.exit() 的模拟类

我同意EricSchaefer。但是如果你使用像 Mockito 这样好的模拟框架，一个简单的具体类就足够了，不需要一个接口和两个实现。

在 System.exit() 上停止测试执行

问题：

// do thing1
if(someCondition) {
    System.exit(1);
}
// do thing2
System.exit(0)

模拟的 Sytem.exit() 不会终止执行。如果您想测试 thing2 未执行，这很糟糕。

解决方案：

您应该按照 martin 的建议重构此代码：

// do thing1
if(someCondition) {
    return 1;
}
// do thing2
return 0;

并在调用函数中执行 System.exit(status)。这会迫使您将所有 System.exit() 放在 main() 内或附近的一个地方。这比在你的逻辑深处调用 System.exit() 更干净。

代码

包装：

public class SystemExit {

    public void exit(int status) {
        System.exit(status);
    }
}

主要的：

public class Main {

    private final SystemExit systemExit;


    Main(SystemExit systemExit) {
        this.systemExit = systemExit;
    }


    public static void main(String[] args) {
        SystemExit aSystemExit = new SystemExit();
        Main main = new Main(aSystemExit);

        main.executeAndExit(args);
    }


    void executeAndExit(String[] args) {
        int status = execute(args);
        systemExit.exit(status);
    }


    private int execute(String[] args) {
        System.out.println("First argument:");
        if (args.length == 0) {
            return 1;
        }
        System.out.println(args[0]);
        return 0;
    }
}

测试：

public class MainTest {

    private Main       main;

    private SystemExit systemExit;


    @Before
    public void setUp() {
        systemExit = mock(SystemExit.class);
        main = new Main(systemExit);
    }


    @Test
    public void executeCallsSystemExit() {
        String[] emptyArgs = {};

        // test
        main.executeAndExit(emptyArgs);

        verify(systemExit).exit(1);
    }
}

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快速查看 api，表明 System.exit 可以抛出异常 esp。如果安全管理器禁止关闭虚拟机。也许解决方案是安装这样的管理器。

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您可以使用 java SecurityManager 来防止当前线程关闭 Java VM。下面的代码应该做你想做的事：

SecurityManager securityManager = new SecurityManager() {
    public void checkPermission(Permission permission) {
        if ("exitVM".equals(permission.getName())) {
            throw new SecurityException("System.exit attempted and blocked.");
        }
    }
};
System.setSecurityManager(securityManager);

---

您可以通过替换 Runtime 实例来测试 System.exit(..)。例如使用 TestNG + Mockito：

public class ConsoleTest {
    /** Original runtime. */
    private Runtime originalRuntime;

    /** Mocked runtime. */
    private Runtime spyRuntime;

    @BeforeMethod
    public void setUp() {
        originalRuntime = Runtime.getRuntime();
        spyRuntime = spy(originalRuntime);

        // Replace original runtime with a spy (via reflection).
        Utils.setField(Runtime.class, "currentRuntime", spyRuntime);
    }

    @AfterMethod
    public void tearDown() {
        // Recover original runtime.
        Utils.setField(Runtime.class, "currentRuntime", originalRuntime);
    }

    @Test
    public void testSystemExit() {
        // Or anything you want as an answer.
        doNothing().when(spyRuntime).exit(anyInt());

        System.exit(1);

        verify(spyRuntime).exit(1);
    }
}

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系统存根 - https://github.com/webcompere/system-stubs - 也能够解决这个问题。它共享 System Lambda 的语法来包装我们知道将执行 System.exit 的代码，但是当其他代码意外退出时，这可能会导致奇怪的效果。

通过 JUnit 5 插件，我们可以确保任何退出都将转换为异常：

@ExtendWith(SystemStubsExtension.class)
class SystemExitUseCase {
    // the presence of this in the test means System.exit becomes an exception
    @SystemStub
    private SystemExit systemExit;

    @Test
    void doSomethingThatAccidentallyCallsSystemExit() {
        // this test would have stopped the JVM, now it ends in `AbortExecutionException`
        // System.exit(1);
    }

    @Test
    void canCatchSystemExit() {
        assertThatThrownBy(() -> System.exit(1))
            .isInstanceOf(AbortExecutionException.class);

        assertThat(systemExit.getExitCode()).isEqualTo(1);
    }
}

或者，也可以使用类似断言的静态方法：

assertThat(catchSystemExit(() -> {
   //the code under test
   System.exit(123);
})).isEqualTo(123);

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在某些环境中，调用程序会使用返回的退出代码（例如 MS Batch 中的 ERRORLEVEL）。我们在代码中对执行此操作的主要方法进行了测试，我们的方法是使用与此处其他测试中使用的类似的 SecurityManager 覆盖。

昨晚我用 Junit @Rule 注释整理了一个小 JAR 来隐藏安全管理器代码，以及基于预期返回代码添加预期。 http://code.google.com/p/junitsystemrules/

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大多数解决方案将

在调用 System.exit() 时终止测试（方法，而不是整个运行）

忽略已安装的 SecurityManager

有时非常特定于测试框架

限制每个测试用例最多使用一次

因此，大多数解决方案不适合以下情况：

副作用的验证将在调用 System.exit() 之后执行

现有的安全管理器是测试的一部分。

使用了不同的测试框架。

您希望在单个测试用例中进行多次验证。这可能是严格不推荐的，但有时会非常方便，尤其是与 assertAll() 结合使用时。

我对其他答案中提出的现有解决方案所施加的限制不满意，因此我自己想出了一些东西。

下面的类提供了一个方法 assertExits(int expectedStatus, Executable executable)，它断言 System.exit() 是使用指定的 status 值调用的，并且测试可以在它之后继续。它的工作方式与 JUnit 5 assertThrows 相同。它还尊重现有的安全经理。

还有一个问题：当被测代码安装了一个新的安全管理器时，它完全取代了测试设置的安全管理器。我知道的所有其他基于 SecurityManager 的解决方案都遇到了同样的问题。

import java.security.Permission;

import static java.lang.System.getSecurityManager;
import static java.lang.System.setSecurityManager;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.fail;

public enum ExitAssertions {
    ;

    public static <E extends Throwable> void assertExits(final int expectedStatus, final ThrowingExecutable<E> executable) throws E {
        final SecurityManager originalSecurityManager = getSecurityManager();
        setSecurityManager(new SecurityManager() {
            @Override
            public void checkPermission(final Permission perm) {
                if (originalSecurityManager != null)
                    originalSecurityManager.checkPermission(perm);
            }

            @Override
            public void checkPermission(final Permission perm, final Object context) {
                if (originalSecurityManager != null)
                    originalSecurityManager.checkPermission(perm, context);
            }

            @Override
            public void checkExit(final int status) {
                super.checkExit(status);
                throw new ExitException(status);
            }
        });
        try {
            executable.run();
            fail("Expected System.exit(" + expectedStatus + ") to be called, but it wasn't called.");
        } catch (final ExitException e) {
            assertEquals(expectedStatus, e.status, "Wrong System.exit() status.");
        } finally {
            setSecurityManager(originalSecurityManager);
        }
    }

    public interface ThrowingExecutable<E extends Throwable> {
        void run() throws E;
    }

    private static class ExitException extends SecurityException {
        final int status;

        private ExitException(final int status) {
            this.status = status;
        }
    }
}

您可以像这样使用该类：

    @Test
    void example() {
        assertExits(0, () -> System.exit(0)); // succeeds
        assertExits(1, () -> System.exit(1)); // succeeds
        assertExits(2, () -> System.exit(1)); // fails
    }

如有必要，可以轻松地将代码移植到 JUnit 4、TestNG 或任何其他框架。唯一特定于框架的元素是未通过测试。这可以很容易地更改为独立于框架的东西（除了 Junit 4 Rule

有改进的余地，例如，用可定制的消息重载 assertExits()。

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使用 Runtime.exec(String command) 在单独的进程中启动 JVM。

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SecurityManager 解决方案存在一个小问题。某些方法（例如 JFrame.exitOnClose）也调用 SecurityManager.checkExit。在我的应用程序中，我不希望那个调用失败，所以我使用了

Class[] stack = getClassContext();
if (stack[1] != JFrame.class && !okToExit) throw new ExitException();
super.checkExit(status);

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可用于单元和集成测试的一种普遍有用的方法是拥有一个包私有（默认访问）可模拟运行器类，它提供 run() 和 exit() 方法。这些方法可以被测试模块中的 Mock 或 Fake 测试类覆盖。

测试类（JUnit 或其他）提供了 exit() 方法可以代替 System.exit() 抛出的异常。

package mainmocked;
class MainRunner {
    void run(final String[] args) {
        new MainMocked().run(args);    
    }
    void exit(final int status) {
        System.exit(status);
    }
}

下面带有 main() 的类，也有一个 altMain() 来接收模拟或假跑步者，当单元或集成测试时：

package mainmocked;

public class MainMocked {
    private static MainRunner runner = new MainRunner();

    static void altMain(final String[] args, final MainRunner inRunner) {
        runner = inRunner;
        main(args);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
          runner.run(args);
        } catch (Throwable ex) {
            // Log("error: ", ex);
            runner.exit(1);
        }
        runner.exit(0);
    } // main


    public void run(String[] args) {
        // do things ...
    }
} // class

一个简单的模拟（使用 Mockito）将是：

@Test
public void testAltMain() {
    String[] args0 = {};
    MainRunner mockRunner = mock(MainRunner.class);
    MainMocked.altMain(args0, mockRunner);

    verify(mockRunner).run(args0);
    verify(mockRunner).exit(0);
  }

更复杂的测试类将使用 Fake，其中 run() 可以做任何事情，并使用 Exception 类来替换 System.exit()：

private class FakeRunnerRuns extends MainRunner {
    @Override
    void run(String[] args){
        new MainMocked().run(args);
    }
    @Override
    void exit(final int status) {
        if (status == 0) {
            throw new MyMockExitExceptionOK("exit(0) success");
        }
        else {
            throw new MyMockExitExceptionFail("Unexpected Exception");
        } // ok
    } // exit
} // class

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这里的另一种技术是将附加代码引入（希望少数）逻辑执行 System.exit() 的地方。当逻辑作为单元测试的一部分被调用时，这个额外的代码可以避免执行 System.exit() 。例如，定义一个包私有常量，如 TEST_MODE，它通常为 false。然后让单元测试代码将此设置为 true 并向被测代码添加逻辑以检查该情况并绕过 System.exit 调用，而是抛出单元测试逻辑可以捕获的异常。顺便说一句，在 2021 年，使用像 spotbugs 这样的东西，这个问题可以表现在“java.io.IOException：现有连接被远程主机强行关闭”这个晦涩的错误中。

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调用 System.exit() 是一种不好的做法，除非它在 main() 中完成。这些方法应该抛出一个异常，最终被你的 main() 捕获，然后用适当的代码调用 System.exit。

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