SpringBoot 單元測(cè)試詳解（Mockito、MockBean）

一個(gè)測(cè)試方法主要包括三部分：

1）setup

2）執(zhí)行操作

3）驗(yàn)證結(jié)果

public class CalculatorTest {
    Calculator mCalculator;

    @Before // setup
    public void setup() {
        mCalculator = new Calculator();
    }

    @Test //assert 部分可以幫助我們驗(yàn)證一個(gè)結(jié)果
    public void testAdd() throws Exception {
        int sum = mCalculator.add(1, 2);
        assertEquals(3, sum);  //為了簡(jiǎn)潔，往往會(huì)static import Assert里面的所有方法。
    }

    @Test
    @Ignore("not implemented yet") // 測(cè)試時(shí)忽略該方法
    public void testMultiply() throws Exception {
    }

    // 表示驗(yàn)證這個(gè)測(cè)試方法將拋出 IllegalArgumentException 異常，若沒(méi)拋出，則測(cè)試失敗
    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void test() {
        mCalculator.divide(4, 0);
    }
}

Junit 基本注解介紹

  • @BeforeClass 在所有測(cè)試方法執(zhí)行前執(zhí)行一次，一般在其中寫(xiě)上整體初始化的代碼。
  • @AfterClass 在所有測(cè)試方法后執(zhí)行一次，一般在其中寫(xiě)上銷(xiāo)毀和釋放資源的代碼。
// 注意這兩個(gè)都是靜態(tài)方法
@BeforeClass
public static void test(){
    
}
@AfterClass
public static void test(){
}
  • @Before 在每個(gè)方法測(cè)試前執(zhí)行，一般用來(lái)初始化方法（比如我們?cè)跍y(cè)試別的方法時(shí)，類(lèi)中與其他測(cè)試方法共享的值已經(jīng)被改變，為了保證測(cè)試結(jié)果的有效性，我們會(huì)在@Before注解的方法中重置數(shù)據(jù)）
  • @After 在每個(gè)測(cè)試方法執(zhí)行后，在方法執(zhí)行完成后要做的事情。
  • @Test(timeout = 1000) 測(cè)試方法執(zhí)行超過(guò)1000毫秒后算超時(shí)，測(cè)試將失敗。
  • @Test(expected = Exception.class) 測(cè)試方法期望得到的異常類(lèi)，如果方法執(zhí)行沒(méi)有拋出指定的異常，則測(cè)試失敗。
  • @Ignore("not ready yet") 執(zhí)行測(cè)試時(shí)將忽略掉此方法，如果用于修飾類(lèi)，則忽略整個(gè)類(lèi)。
  • @Test 編寫(xiě)一般測(cè)試用例用。
  • @RunWith 在 Junit 中有很多個(gè) Runner，他們負(fù)責(zé)調(diào)用你的測(cè)試代碼，每一個(gè) Runner 都有各自的特殊功能，你根據(jù)需要選擇不同的 Runner 來(lái)運(yùn)行你的測(cè)試代碼。

如果我們只是簡(jiǎn)單的做普通 Java 測(cè)試，不涉及 Spring Web 項(xiàng)目，你可以省略 @RunWith 注解，你要根據(jù)需要選擇不同的 Runner 來(lái)運(yùn)行你的測(cè)試代碼。

測(cè)試方法執(zhí)行順序

按照設(shè)計(jì)，Junit不指定test方法的執(zhí)行順序。

  • @FixMethodOrder(MethodSorters.JVM):保留測(cè)試方法的執(zhí)行順序?yàn)镴VM返回的順序。每次測(cè)試的執(zhí)行順序有可能會(huì)所不同。
  • @FixMethodOrder(MethodSorters.NAME_ASCENDING) :根據(jù)測(cè)試方法的方法名排序,按照詞典排序規(guī)則(ASC,從小到大,遞增)。

Failure 是測(cè)試失敗，Error 是程序出錯(cuò)。

測(cè)試方法命名約定

Maven本身并不是一個(gè)單元測(cè)試框架，它只是在構(gòu)建執(zhí)行到特定生命周期階段的時(shí)候，通過(guò)插件來(lái)執(zhí)行JUnit或者TestNG的測(cè)試用例。這個(gè)插件就是maven-surefire-plugin，也可以稱為測(cè)試運(yùn)行器(Test Runner)，它能兼容JUnit 3、JUnit 4以及TestNG。

在默認(rèn)情況下，maven-surefire-plugin的test目標(biāo)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試源碼路徑（默認(rèn)為src/test/java/）下所有符合一組命名模式的測(cè)試類(lèi)。這組模式為：

  • */Test.java：任何子目錄下所有命名以Test開(kāi)關(guān)的Java類(lèi)。
  • */Test.java：任何子目錄下所有命名以Test結(jié)尾的Java類(lèi)。
  • */TestCase.java：任何子目錄下所有命名以TestCase結(jié)尾的Java類(lèi)。

基于 Spring 的單元測(cè)試編寫(xiě)

首先我們項(xiàng)目一般都是 MVC 分層的，而單元測(cè)試主要是在 Dao 層和 Service 層上進(jìn)行編寫(xiě)。從項(xiàng)目結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，Service 層是依賴 Dao 層的，但是從單元測(cè)試角度，對(duì)某個(gè) Service 進(jìn)行單元的時(shí)候，他所有依賴的類(lèi)都應(yīng)該進(jìn)行Mock。而 Dao 層單元測(cè)試就比較簡(jiǎn)單了，只依賴數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

Mockito

Mockito是mocking框架，它讓你用簡(jiǎn)潔的API做測(cè)試。而且Mockito簡(jiǎn)單易學(xué)，它可讀性強(qiáng)和驗(yàn)證語(yǔ)法簡(jiǎn)潔。
Mockito 是一個(gè)針對(duì) Java 的單元測(cè)試模擬框架，它與 EasyMock 和 jMock 很相似，都是為了簡(jiǎn)化單元測(cè)試過(guò)程中測(cè)試上下文 ( 或者稱之為測(cè)試驅(qū)動(dòng)函數(shù)以及樁函數(shù) ) 的搭建而開(kāi)發(fā)的工具

相對(duì)于 EasyMock 和 jMock，Mockito 的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)在執(zhí)行后校驗(yàn)?zāi)男┖瘮?shù)已經(jīng)被調(diào)用，消除了對(duì)期望行為（expectations）的需要。其它的 mocking 庫(kù)需要在執(zhí)行前記錄期望行為（expectations），而這導(dǎo)致了丑陋的初始化代碼。

SpringBoot 中的 pom.xml 文件需要添加的依賴：

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>

進(jìn)入 spring-boot-starter-test-2.1.3.RELEASE.pom 可以看到該依賴中已經(jīng)有單元測(cè)試所需的大部分依賴，如：

  • junit
  • mockito
  • hamcrest

若為其他 spring 項(xiàng)目，需要自己添加 Junit 和 mockito 項(xiàng)目。

常用的 Mockito 方法：

方法名 描述
Mockito.mock(classToMock) 模擬對(duì)象
Mockito.verify(mock) 驗(yàn)證行為是否發(fā)生
Mockito.when(methodCall).thenReturn(value1).thenReturn(value2) 觸發(fā)時(shí)第一次返回value1，第n次都返回value2
Mockito.doThrow(toBeThrown).when(mock).[method] 模擬拋出異常。
Mockito.mock(classToMock,defaultAnswer) 使用默認(rèn)Answer模擬對(duì)象
Mockito.when(methodCall).thenReturn(value) 參數(shù)匹配
Mockito.doReturn(toBeReturned).when(mock).[method] 參數(shù)匹配（直接執(zhí)行不判斷）
Mockito.when(methodCall).thenAnswer(answer)) 預(yù)期回調(diào)接口生成期望值
Mockito.doAnswer(answer).when(methodCall).[method] 預(yù)期回調(diào)接口生成期望值（直接執(zhí)行不判斷）
Mockito.spy(Object) 用spy監(jiān)控真實(shí)對(duì)象,設(shè)置真實(shí)對(duì)象行為
Mockito.doNothing().when(mock).[method] 不做任何返回
Mockito.doCallRealMethod().when(mock).[method] //等價(jià)于Mockito.when(mock.[method]).thenCallRealMethod(); 調(diào)用真實(shí)的方法
reset(mock) 重置mock

示例：

  • 驗(yàn)證行為是否發(fā)生
//模擬創(chuàng)建一個(gè)List對(duì)象
List<Integer> mock =  Mockito.mock(List.class);
//調(diào)用mock對(duì)象的方法
mock.add(1);
mock.clear();
//驗(yàn)證方法是否執(zhí)行
Mockito.verify(mock).add(1);
Mockito.verify(mock).clear();
  • 多次觸發(fā)返回不同值
//mock一個(gè)Iterator類(lèi)
Iterator iterator = mock(Iterator.class);
//預(yù)設(shè)當(dāng)iterator調(diào)用next()時(shí)第一次返回hello，第n次都返回world
Mockito.when(iterator.next()).thenReturn("hello").thenReturn("world");
//使用mock的對(duì)象
String result = iterator.next() + " " + iterator.next() + " " + iterator.next();
//驗(yàn)證結(jié)果
Assert.assertEquals("hello world world",result);
  • 模擬拋出異常
@Test(expected = IOException.class)//期望報(bào)IO異常
public void when_thenThrow() throws IOException{
      OutputStream mock = Mockito.mock(OutputStream.class);
      //預(yù)設(shè)當(dāng)流關(guān)閉時(shí)拋出異常
      Mockito.doThrow(new IOException()).when(mock).close();
      mock.close();
  }
  • 使用默認(rèn)Answer模擬對(duì)象

RETURNS_DEEP_STUBS 是創(chuàng)建mock對(duì)象時(shí)的備選參數(shù)之一
以下方法deepstubsTest和deepstubsTest2是等價(jià)的

  @Test
  public void deepstubsTest(){
      A a=Mockito.mock(A.class,Mockito.RETURNS_DEEP_STUBS);
      Mockito.when(a.getB().getName()).thenReturn("Beijing");
      Assert.assertEquals("Beijing",a.getB().getName());
  }

  @Test
  public void deepstubsTest2(){
      A a=Mockito.mock(A.class);
      B b=Mockito.mock(B.class);
      Mockito.when(a.getB()).thenReturn(b);
      Mockito.when(b.getName()).thenReturn("Beijing");
      Assert.assertEquals("Beijing",a.getB().getName());
  }
  class A{
      private B b;
      public B getB(){
          return b;
      }
      public void setB(B b){
          this.b=b;
      }
  }
  class B{
      private String name;
      public String getName(){
          return name;
      }
      public void setName(String name){
          this.name = name;
      }
      public String getSex(Integer sex){
          if(sex==1){
              return "man";
          }else{
              return "woman";
          }
      }
  }
  • 參數(shù)匹配
@Test
public void with_arguments(){
    B b = Mockito.mock(B.class);
    //預(yù)設(shè)根據(jù)不同的參數(shù)返回不同的結(jié)果
    Mockito.when(b.getSex(1)).thenReturn("男");
    Mockito.when(b.getSex(2)).thenReturn("女");
    Assert.assertEquals("男", b.getSex(1));
    Assert.assertEquals("女", b.getSex(2));
    //對(duì)于沒(méi)有預(yù)設(shè)的情況會(huì)返回默認(rèn)值
    Assert.assertEquals(null, b.getSex(0));
}
class B{
    private String name;
    public String getName(){
        return name;
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getSex(Integer sex){
        if(sex==1){
            return "man";
        }else{
            return "woman";
        }
    }
}
  • 匹配任意參數(shù)

Mockito.anyInt() 任何 int 值 ；
Mockito.anyLong() 任何 long 值 ；
Mockito.anyString() 任何 String 值 ；

Mockito.any(XXX.class) 任何 XXX 類(lèi)型的值 等等。

@Test
public void with_unspecified_arguments(){
    List list = Mockito.mock(List.class);
    //匹配任意參數(shù)
    Mockito.when(list.get(Mockito.anyInt())).thenReturn(1);
    Mockito.when(list.contains(Mockito.argThat(new IsValid()))).thenReturn(true);
    Assert.assertEquals(1,list.get(1));
    Assert.assertEquals(1,list.get(999));
    Assert.assertTrue(list.contains(1));
    Assert.assertTrue(!list.contains(3));
}
class IsValid extends ArgumentMatcher<List>{
    @Override
    public boolean matches(Object obj) {
        return obj.equals(1) || obj.equals(2);
    }
}

注意：使用了參數(shù)匹配，那么所有的參數(shù)都必須通過(guò)matchers來(lái)匹配
Mockito繼承Matchers，anyInt()等均為Matchers方法
當(dāng)傳入兩個(gè)參數(shù)，其中一個(gè)參數(shù)采用任意參數(shù)時(shí)，指定參數(shù)需要matchers來(lái)對(duì)比

Comparator comparator = mock(Comparator.class);
comparator.compare("nihao","hello");
//如果你使用了參數(shù)匹配，那么所有的參數(shù)都必須通過(guò)matchers來(lái)匹配
Mockito.verify(comparator).compare(Mockito.anyString(),Mockito.eq("hello"));
//下面的為無(wú)效的參數(shù)匹配使用
//verify(comparator).compare(anyString(),"hello");
  • 自定義參數(shù)匹配
@Test
public void argumentMatchersTest(){
   //創(chuàng)建mock對(duì)象
   List<String> mock = mock(List.class);
   //argThat(Matches<T> matcher)方法用來(lái)應(yīng)用自定義的規(guī)則，可以傳入任何實(shí)現(xiàn)Matcher接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)。
   Mockito.when(mock.addAll(Mockito.argThat(new IsListofTwoElements()))).thenReturn(true);
   Assert.assertTrue(mock.addAll(Arrays.asList("one","two","three")));
}

class IsListofTwoElements extends ArgumentMatcher<List>
{
   public boolean matches(Object list)
   {
       return((List)list).size()==3;
   }
}
  • 預(yù)期回調(diào)接口生成期望值
@Test
public void answerTest(){
      List mockList = Mockito.mock(List.class);
      //使用方法預(yù)期回調(diào)接口生成期望值（Answer結(jié)構(gòu)）
      Mockito.when(mockList.get(Mockito.anyInt())).thenAnswer(new CustomAnswer());
      Assert.assertEquals("hello world:0",mockList.get(0));
      Assert.assertEquals("hello world:999",mockList.get(999));
  }
  private class CustomAnswer implements Answer<String> {
      @Override
      public String answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
          Object[] args = invocation.getArguments();
          return "hello world:"+args[0];
      }
  }
等價(jià)于：(也可使用匿名內(nèi)部類(lèi)實(shí)現(xiàn))
@Test
 public void answer_with_callback(){
      //使用Answer來(lái)生成我們我們期望的返回
      Mockito.when(mockList.get(Mockito.anyInt())).thenAnswer(new Answer<Object>() {
          @Override
          public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
              Object[] args = invocation.getArguments();
              return "hello world:"+args[0];
          }
      });
      Assert.assertEquals("hello world:0",mockList.get(0));
     Assert. assertEquals("hello world:999",mockList.get(999));
  }
  • 預(yù)期回調(diào)接口生成期望值（直接執(zhí)行）
@Test
public void testAnswer1(){
List<String> mock = Mockito.mock(List.class);  
      Mockito.doAnswer(new CustomAnswer()).when(mock).get(Mockito.anyInt());  
      Assert.assertEquals("大于三", mock.get(4));
      Assert.assertEquals("小于三", mock.get(2));
}
public class CustomAnswer implements Answer<String> {  
  public String answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {  
      Object[] args = invocation.getArguments();  
      Integer num = (Integer)args[0];  
      if( num>3 ){  
          return "大于三";  
      } else {  
          return "小于三";   
      }  
  }
}
  • 修改對(duì)未預(yù)設(shè)的調(diào)用返回默認(rèn)期望（指定返回值）
//mock對(duì)象使用Answer來(lái)對(duì)未預(yù)設(shè)的調(diào)用返回默認(rèn)期望值
List mock = Mockito.mock(List.class,new Answer() {
     @Override
     public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
         return 999;
     }
 });
 //下面的get(1)沒(méi)有預(yù)設(shè)，通常情況下會(huì)返回NULL，但是使用了Answer改變了默認(rèn)期望值
 Assert.assertEquals(999, mock.get(1));
 //下面的size()沒(méi)有預(yù)設(shè)，通常情況下會(huì)返回0，但是使用了Answer改變了默認(rèn)期望值
 Assert.assertEquals(999,mock.size());
  • 用spy監(jiān)控真實(shí)對(duì)象,設(shè)置真實(shí)對(duì)象行為
    @Test(expected = IndexOutOfBoundsException.class)
    public void spy_on_real_objects(){
        List list = new LinkedList();
        List spy = Mockito.spy(list);
        //下面預(yù)設(shè)的spy.get(0)會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)闀?huì)調(diào)用真實(shí)對(duì)象的get(0)，所以會(huì)拋出越界異常
        //Mockito.when(spy.get(0)).thenReturn(3);

        //使用doReturn-when可以避免when-thenReturn調(diào)用真實(shí)對(duì)象api
        Mockito.doReturn(999).when(spy).get(999);
        //預(yù)設(shè)size()期望值
        Mockito.when(spy.size()).thenReturn(100);
        //調(diào)用真實(shí)對(duì)象的api
        spy.add(1);
        spy.add(2);
        Assert.assertEquals(100,spy.size());
        Assert.assertEquals(1,spy.get(0));
        Assert.assertEquals(2,spy.get(1));
        Assert.assertEquals(999,spy.get(999));
    }
  • 不做任何返回
@Test
public void Test() {
    A a = Mockito.mock(A.class);
    //void 方法才能調(diào)用doNothing()
    Mockito.doNothing().when(a).setName(Mockito.anyString());
    a.setName("bb");
    Assert.assertEquals("bb",a.getName());
}
class A {
    private String name;
    private void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    private String getName(){
        return name;
    }
}
  • 調(diào)用真實(shí)的方法
@Test
public void Test() {
    A a = Mockito.mock(A.class);
    //void 方法才能調(diào)用doNothing()
    Mockito.when(a.getName()).thenReturn("bb");
    Assert.assertEquals("bb",a.getName());
    //等價(jià)于Mockito.when(a.getName()).thenCallRealMethod();
    Mockito.doCallRealMethod().when(a).getName();
    Assert.assertEquals("zhangsan",a.getName());
}
class A {
    public String getName(){
        return "zhangsan";
    }
}
  • 重置 mock
    @Test
    public void reset_mock(){
        List list = mock(List.class);
        Mockito. when(list.size()).thenReturn(10);
        list.add(1);
        Assert.assertEquals(10,list.size());
        //重置mock，清除所有的互動(dòng)和預(yù)設(shè)
        Mockito.reset(list);
        Assert.assertEquals(0,list.size());
    }
  • @Mock 注解
public class MockitoTest {
    @Mock
    private List mockList;
    //必須在基類(lèi)中添加初始化mock的代碼，否則報(bào)錯(cuò)mock的對(duì)象為NULL
    public MockitoTest(){
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }
    @Test
    public void AnnoTest() {
            mockList.add(1);
        Mockito.verify(mockList).add(1);
    }
}
  • 指定測(cè)試類(lèi)使用運(yùn)行器：MockitoJUnitRunner
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class MockitoTest2 {
    @Mock
    private List mockList;

    @Test
    public void shorthand(){
        mockList.add(1);
        Mockito.verify(mockList).add(1);
    }
}

@MockBean

使用 @MockBean 可以解決單元測(cè)試中的一些依賴問(wèn)題，示例如下：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ServiceWithMockBeanTest {
    @MockBean
    SampleDependencyA dependencyA;
    @Autowired
    SampleService sampleService;

    @Test
    public void testDependency() {
        when(dependencyA.getExternalValue(anyString())).thenReturn("mock val: A");
        assertEquals("mock val: A", sampleService.foo());
    }
}

@MockBean 只能 mock 本地的代碼——或者說(shuō)是自己寫(xiě)的代碼，對(duì)于儲(chǔ)存在庫(kù)中而且又是以 Bean 的形式裝配到代碼中的類(lèi)無(wú)能為力。

@SpyBean 解決了 SpringBoot 的單元測(cè)試中 @MockBean 不能 mock 庫(kù)中自動(dòng)裝配的 Bean 的局限（目前還沒(méi)需求，有需要的自己查閱資料）。

參考：

https://www.cnblogs.com/Ming8006/p/6297333.html#c3
https://www.vogella.com/tutorials/Mockito/article.html

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