2021年更新：

8年来发生了很多变化。Gradle仍然是一个很棒的工具。现在文档中有一整节专门用于配置集成测试。我建议您现在就阅读文档。

原始答案：

这花了我一段时间才弄明白，而且在线资源也不是很好，所以我想把我的解决方案记录下来。
这是一个简单的gradle构建脚本，除了主源集和测试源集之外，还包含一个intTest源集：

apply plugin: "java"

sourceSets {
    // Note that just declaring this sourceset creates two configurations.
    intTest {
        java {
            compileClasspath += main.output
            runtimeClasspath += main.output
        }
    }
}

configurations {
    intTestCompile.extendsFrom testCompile
    intTestRuntime.extendsFrom testRuntime
}

task intTest(type:Test){
    description = "Run integration tests (located in src/intTest/...)."
    testClassesDir = project.sourceSets.intTest.output.classesDir
    classpath = project.sourceSets.intTest.runtimeClasspath
}

下面是我在不使用configurations{ }的情况下实现这一点的方法。

apply plugin: 'java'

sourceCompatibility = JavaVersion.VERSION_1_6

sourceSets {
    integrationTest {
        java {
            srcDir 'src/integrationtest/java'
        }
        resources {
            srcDir 'src/integrationtest/resources'
        }
        compileClasspath += sourceSets.main.runtimeClasspath
    }
}

task integrationTest(type: Test) {
    description = "Runs Integration Tests"
    testClassesDir = sourceSets.integrationTest.output.classesDir
    classpath += sourceSets.integrationTest.runtimeClasspath
}

***测试使用：*Gradle 1.4和Gradle 1.6

这是曾经在2016年为Gradle 2.x / 3.x编写的，已经过时了！！请看看at the documented solutions in Gradle 4 and up
总结两个旧的答案（得到最好的和最小可行的两个世界）：
先说几句温暖的话：
1.首先，我们需要定义sourceSet：

sourceSets {
    integrationTest
}

• 接下来，我们从test扩展sourceSet，因此我们使用test.runtimeClasspath（它包括来自test的所有相关性AND test本身）作为派生的sourceSet的类路径：

sourceSets {
    integrationTest {
        compileClasspath += sourceSets.test.runtimeClasspath
        runtimeClasspath += sourceSets.test.runtimeClasspath // ***)
    }
}

*注意）不知何故，需要对sourceSets.integrationTest.runtimeClasspath进行此重新声明/扩展，但由于runtimeClasspath始终扩展output + runtimeSourceSet，因此应该是无关紧要的，不要获取它

• 我们定义了一个专门用于运行集成测试的任务：

task integrationTest(type: Test) {
}

• 配置所使用的integrationTest测试类和类路径。java插件的默认值使用testsourceSet

task integrationTest(type: Test) {
    testClassesDir = sourceSets.integrationTest.output.classesDir
    classpath = sourceSets.integrationTest.runtimeClasspath
}

• • （可选）* 测试后 * 自动运行 *

integrationTest.dependsOn test

• • （可选）* 从check添加依赖项（这样，当执行build或check时，它始终运行）

tasks.check.dependsOn(tasks.integrationTest)

• • （可选）* 将java，resources添加到sourceSet以支持自动检测并在IDE中创建这些“部分”。例如，IntelliJ IDEA将自动为每个集创建sourceSet目录java和resources（如果它不存在）：

sourceSets {
     integrationTest {
         java
         resources
     }
}

tl;医生

apply plugin: 'java'

// apply the runtimeClasspath from "test" sourceSet to the new one
// to include any needed assets: test, main, test-dependencies and main-dependencies
sourceSets {
    integrationTest {
        // not necessary but nice for IDEa's
        java
        resources

        compileClasspath += sourceSets.test.runtimeClasspath
        // somehow this redeclaration is needed, but should be irrelevant
        // since runtimeClasspath always expands compileClasspath
        runtimeClasspath += sourceSets.test.runtimeClasspath
    }
}

// define custom test task for running integration tests
task integrationTest(type: Test) {
    testClassesDir = sourceSets.integrationTest.output.classesDir
    classpath = sourceSets.integrationTest.runtimeClasspath
}
tasks.integrationTest.dependsOn(tasks.test)

指的是：

• gradle java第45.7.1章源代码集属性
• gradle java第45.7.3章。一些源代码集示例

不幸的是，github.com/gradle/gradle/subprojects/docs/src/samples/java/customizedLayout/build.gradle或…/gradle/…/withIntegrationTests/build.gradle上的示例代码似乎没有处理这个问题，或者有一个不同的/更复杂的/对我来说没有更清楚的解决方案！

星云面插件消除了样板文件：

apply plugin: 'nebula.facet'
facets {
    integrationTest {
        parentSourceSet = 'test'
    }
}

特别是对于集成测试，即使这是为您完成的，也只需应用：

apply plugin: 'nebula.integtest'

每个插件的Gradle门户链接为：

1. nebula.facet
2. nebula.integtest

如果您正在使用

• Gradle 5.x，请查看文档部分“测试Java〉配置集成测试示例14和15以了解详细信息（Groovy和KotlinDSL都适用，您可以选择哪一个）
• alt：“current”Gradle文档链接位于2，但将来可能会延迟，如果示例发生变化，您应该查看一下）
• 对于Gradle 4，请查看古代版本3，它与@Spina在2012年发布的内容非常接近

要使IntelliJ将自定义源集识别为测试源根，请执行以下操作：

plugin {
    idea
}

idea {
    module {
        testSourceDirs = testSourceDirs + sourceSets["intTest"].allJava.srcDirs
        testResourceDirs = testResourceDirs + sourceSets["intTest"].resources.srcDirs
    }
}

以下是自Gradle 4.0起适用于我的内容。

sourceSets {
  integrationTest {
    compileClasspath += sourceSets.test.compileClasspath
    runtimeClasspath += sourceSets.test.runtimeClasspath
  }
}

task integrationTest(type: Test) {
  description = "Runs the integration tests."
  group = 'verification'
  testClassesDirs = sourceSets.integrationTest.output.classesDirs
  classpath = sourceSets.integrationTest.runtimeClasspath
}

从版本4.0开始，Gradle现在为源集中的每种语言使用单独的类目录。因此，如果您的构建脚本使用sourceSets.integrationTest.output.classesDir，您将看到以下弃用警告。
Gradle现在为每种JVM语言使用单独的输出目录，但此版本假设源集中的所有类使用单个目录。
要消除此警告，只需切换到sourceSets.integrationTest.output.classesDirs即可。有关更多信息，请参阅Gradle 4.0发行说明。

我想在2012年这个问题被问到的时候，文档并不好，但是对于任何在2020年以后阅读这篇文章的人来说：现在文档中有一整节是关于如何为集成测试添加源代码集的。你真的应该阅读它，而不是复制/粘贴代码片段，然后一头撞到墙上，试图找出为什么2012-2016年的答案不太管用。
答案很可能很简单，但比你想象的要微妙得多，而且你需要的确切代码可能与我需要的代码不同。例如，你希望你的集成测试使用与单元测试相同的依赖关系吗？

您可能还希望配置测试以使用jUnit运行：

task integrationTest(type: Test) {
   ...
   useJunitPlatform()
}

我是Gradle的新手，正在使用Gradle 6.0.1 JUnit 4.12。以下是我为解决这个问题而想到的方法。

apply plugin: 'java'
repositories { jcenter() }

dependencies {
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
}

sourceSets {
  main {
    java {
       srcDirs = ['src']
    }
  }
  test {
    java {
      srcDirs = ['tests']
    }
  }
}

请注意，主源代码和测试源代码是分别引用的，一个在main下，另一个在test下。
dependencies下的testImplementation项只用于编译test中的源代码。如果主代码实际上对JUnit有依赖关系，那么您还应该在dependencies下指定implementation。
我必须指定repositories部分才能让它工作，我怀疑这是最好的/唯一的方法。