Java Mock 哪家强？Mocktio VS JMockit

Mockito 是当前最流行的 Java 单元测试 Mock 框架，JMockit天然支持静态方法和构造函数的 Mock，到底哪个更好用呢？

Mock 介绍

为什么要使用 mock

当我们写单元测试时，我们往往只想验证我们所写函数的功能，而不是它的依赖项。但是有时候它的依赖项并不可控。

为了把函数的依赖项剥离，我们就需要为此依赖项提供一个替代品。通过这种方式，我们可以强制依赖项返回特定值，抛出异常，或者将比较耗时的方法减少到固定的值。

这种替代品就是 mock，它可以帮我们简化测试编码并减少测试执行时间。

到底要不要 mock

不是所有的东西都要被 mock 的。有时候如果 mock 带来的好处并不明显，我们该考虑的是是不是换成集成测试更合理等，而不是强行 mock。

测试用例

假设我们有这样一个场景：我们对外提供了一个保存 toDo list 的服务，用户每次访问接口的时候传递 toDo 编号及 toDo 详情信息，然后我们调用 ToDoService 来处理逻辑，在实际的处理中我们需要调用 DAO 层来保存数据。

编码实现

首先我们有一个 ToDo 的实体类。

public class ToDoModel {
    private Long numbering;
    private String toDoDetail;
}

在 ToDoDao 里面，我们有一个 save 方法，但是我们不需要具体实现它，我们后面的例子会对它进行 mock。

public class ToDoDao {
    public int save(ToDoModel toDoModel) {
        return 0;
    }
}

在 ToDoService 里，我们同样实现 save 方法，在 save 方法里会调用 Dao 层的 save 方法。且当我们配置了环境变量STOP_SERVICE为 true 后，我们默认返回保存失败，不进行保存。我们再提供一个返回 void 的 setCurrentNumbering 方法，后面我们测试会用到。

public class ToDoService {
    private ToDoDao toDoDao;
    private long currentNumbering;

    public boolean save(ToDoModel toDoModel) {
        assert toDoModel != null;
        if (Boolean.parseBoolean(Optional.ofNullable(System.getenv("STOP_SERVICE")).orElse("false"))) {
            return false;
        }
        int result = toDoDao.save(toDoModel);
        switch (result) {
	        case 1:
	            return true;
	        default:
	            return false;
        }
    }

    public void setCurrentNumbering(long numbering) {
        if (numbering > 0) {
            this.currentNumbering = numbering;
        }
    }
}

最后，ToDoController 里将调用 ToDoService 方法。

public class ToDoController {
    public ToDoService toDoService;

    public String add(ToDoModel toDoModel) {
        if (toDoModel == null) {
            return "ERROR";
        } else {
            boolean added;
            try {
                added = toDoService.save(toDoModel);
            } catch (Exception e) {
                return "ERROR";
            }

            if (added) {
                toDoService.setCurrentNumbering(toDoModel.getNumbering());
                return "OK";
            } else {
                return "NOT OK";
            }
        }
    }
}

当前，我们已经有了一些逻辑代码，下面我们分别使用 Mockito 以及 JMockit 来对他们进行一个 Mock 测试。

测试设置

Mockito

创建和使用 mock，最简单方法是使用 @Mock 和 @InjectMocks 注解。@Mock 为用于定义字段的类创建一个 mock，@InjectMocks 会把创建的 mock 注入到当前带注释的 mock 中。

还有更多的一些注释，比如 @Spy，它可以创建部分 mock（一种在非 mock 的方法中使用正常的实现的 mock）。

为了让我们的 mock 生效，我们还需要在执行测试方法前调用 MockitoAnnotations.initMocks(this)，因为这些对于所有的测试用例都需要执行，因此我们一般把它放到 @Before 注解的方法中。

public class ToDoControllerTest {

    @Mock
    private ToDoDao toDoDao;

    @Spy
    @InjectMocks
    private ToDoService spiedToDoService;

    @Mock
    private ToDoService toDoService;

    @InjectMocks
    private ToDoController toDoController;

    @Before
    public void setUp() {
        toDoController = new ToDoController();
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }
}

JMockit

JMockit 的设置方法和 Mockito 一样简单，只是没有针对部分 mock 的特定注解（实际上也不需要），还有，在我们运行Jmockit前我们需要在 Maven 的 maven-surefire-plugin插件（Maven里执行测试用例的插件）里添加一条 javaagent 配置。

<plugins>
   <plugin>
      <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
      <version>2.22.2</version> <!-- or some other version -->
      <configuration>
         <argLine>
            -javaagent:"${settings.localRepository}"/org/jmockit/jmockit/${jmockit.version}/jmockit-${jmockit.version}.jar
         </argLine>
      </configuration>
   </plugin>
</plugins>

使用 @Injectable 注解可以创建一个 mock 实例。@Mocked注解可以为该类的每个实例创建 mock。

使用 @Tested 注解创建测试实例，并且自动注入 mock 的依赖项。

public class ToDoControllerTestWithJMockit {

    @Injectable
    private ToDoDao toDoDao;

    @Injectable
    private ToDoService toDoService;

    @Tested
    private ToDoController toDoController;
}

验证没有调用 Mock

Mockito

为了验证我们的 mock 在 Mockito 中没有得到调用，我们需要使用 verifyNoInteractions 方法，它接受一个 mock 参数。

@Test
public void should_no_method_has_been_called_when_model_is_null() {
    toDoController.add(null);
    Mockito.verifyNoInteractions(toDoService);
}

JMockit

为了验证我们的 mock 在 JMockit 中没有得到调用，我们只需要不指定对该 mock 的期望并执行 FullVerifications(mock)。

@Test
public void should_no_method_has_been_called_when_model_is_null() {
    toDoController.add(null);
    new FullVerifications(toDoService) {};
}

定义 mock 方法调用及验证对 mock 的调用

Mockito

为了模拟方法调用，我们可以使用 Mockito.when(mock.method(args)).thenReturn(value)。我们可以为多个调用返回不同的值，只需要在最终的返回结果中添加更多的参数：thenReturn(value1, value2, ..., value-n)。

为了验证对 mock 的调用，我们可以使用Mockito.verify(mock).method(args)，我们还可以使用verifyNoMoreInteractions(mock)验证对 mock 没有调用过。

为了验证参数，我们可以使用特定值或者使用预定义的匹配器，比如 any(), anyString(), anyInt()等。Mockito中有很多这种类似的匹配器，我们甚至还可以自定义。

@Test
public void should_two_methods_have_been_called() {
    ToDoModel toDoModel = new ToDoModel();
    toDoModel.setNumbering(888L);
    Mockito.when(toDoService.save(toDoModel)).thenReturn(true);

    String result = toDoController.add(toDoModel);

    Assert.assertEquals("OK", result);
    Mockito.verify(toDoService).save(toDoModel);
    Mockito.verify(toDoService).setCurrentNumbering(888L);
}

@Test
public void should_only_one_method_has_been_called() {
    ToDoModel toDoModel = new ToDoModel();
    toDoModel.setNumbering(888L);
    Mockito.when(toDoService.save(toDoModel)).thenReturn(false);

    String result = toDoController.add(toDoModel);

    Assert.assertEquals("NOT OK", result);
    Mockito.verify(toDoService).save(toDoModel);
    Mockito.verifyNoMoreInteractions(toDoService);
}

Jmockit

对于 Jmockit，我们需要使用三步：记录，回放和验证。

记录需要在一个新的 Expectations 中指定；回放需要调用测试类的方法来完成；验证需要在一个新的 Verifications中完成。

对于 mock 方法的调用，我们可以在 Expectations 块中使用 mock.method(args);result = value;完成，如果我们需要对多个调用返回不同的值，我们可以使用 return value1, value2, ..., value-n 代替 result = value。

为了验证 mock 方法的调用，我们可以使用一个新的 Verificatations{mock.call(value)} 代码块完成，或者我们可以直接使用 Verificatations{mock}来完成对我们之前定义的所有方法的验证。

为了验证参数，我们可以使用特定的值，或者我们前面预定义的值，比如：any, anyString, anyLong 或其他更多的类似的值。

@Test
public void should_two_methods_have_been_called() {
    ToDoModel toDoModel = new ToDoModel();
    toDoModel.setNumbering(888L);
    new Expectations() {{
        toDoService.save(toDoModel); result = true;
        toDoService.setCurrentNumbering(888L);
    }};

    String login = toDoController.add(toDoModel);

    Assert.assertEquals("OK", login);
    new FullVerifications(toDoService) {};
}

@Test
public void should_only_one_method_has_been_called() {
    ToDoModel toDoModel = new ToDoModel();
    toDoModel.setNumbering(888L);
    new Expectations() {{
        toDoService.save(toDoModel); result = false;
        // no expectation for setCurrentNumbering
    }};

    String login = toDoController.add(toDoModel);

    Assert.assertEquals("NOT OK", login);
    new FullVerifications(toDoService) {};
}  

mock 异常抛出

Mockito

我们可以在 Mockito.when(mock.method(args))后面使用 .thenThrow(Exception.class) 来模拟异常的抛出。

@Test
public void should_return_error_when_throw_exception() {
    ToDoModel toDoModel = new ToDoModel();
    Mockito.when(toDoService.save(toDoModel)).thenThrow(IllegalArgumentException.class);

    String result = toDoController.add(toDoModel);

    Assert.assertEquals("ERROR", result);
    Mockito.verify(toDoService).save(toDoModel);
    Mockito.verifyNoMoreInteractions(toDoService);
}

JMockit

使用 JMockit 模拟异常抛出非常简单，我们只需要返回一个 Exception 作为 mock 方法调用的返回来替代正常返回值即可。

@Test
public void should_return_error_when_throw_exception() {
    ToDoModel toDoModel = new ToDoModel();
    new Expectations() {{
        toDoService.save(toDoModel);
        result = new IllegalArgumentException();
        // no expectation for setCurrentNumbering
    }};

    String result = toDoController.add(toDoModel);

    Assert.assertEquals("ERROR", result);
    new FullVerifications(toDoService) {};
}

mock 方法调用中传递的参数对象

Mockito

我们可以创建一个 mock 来作为方法调用的参数。

@Test
public void should_mock_return_specify_value() {
    ToDoModel toDoModel = Mockito.when(Mockito.mock(ToDoModel.class).getNumbering()).thenReturn(666L).getMock();
    Mockito.when(toDoService.save(toDoModel)).thenReturn(true);

    String result = toDoController.add(toDoModel);

    Assert.assertEquals("OK", result);
    Mockito.verify(toDoService).save(toDoModel);
    Mockito.verify(toDoService).setCurrentNumbering(666L);
}

JMockito

在 JMockito中，想要为单独一个方法 mock 一个对象，我们可以把该 mock 对象作为参数传递给测试方法。然后，我们可以使用像其他任何 mock 一样的方式进行后续操作。

@Test
public void should_mock_return_specify_value(@Mocked ToDoModel toDoModel) {
    new Expectations() {{
        toDoModel.getNumbering(); result = 888L;
        toDoService.save(toDoModel); result = true;
        toDoService.setCurrentNumbering(888L);
    }};

    String result = toDoController.add(toDoModel);
    Assert.assertEquals("OK", result);
    new FullVerifications(toDoService) {};
    new FullVerifications(toDoModel) {};
}

mock 静态方法

Mockito

遗憾的是，Mockito 自己无法 mock 静态方法，如果我们想使用 Mockito mock 静态方法，需要配合 PowerMock 框架一起使用。

JMockit

使用 JMockit mock 静态方法，需要使用 MockUp 方法，在 MockUp 方法的泛型中传入需要 Mock 的类，然后使用 @Mock 注解重写它的静态方法，以返回我们期望的值。

@Test
public void should_return_false_when_STOP_SERVICE() {
    ToDoModel toDoModel = new ToDoModel();
    new MockUp<System>(System.class) {
        @Mock
        public String getenv(String param) {
            if ("STOP_SERVICE".equals(param)) {
                return "true";
            }
            return null;
        }
    };
    boolean result = toDoService.save(toDoModel);
    Assert.assertFalse(result);
}

总结

在本篇文章中，我们分别对 Mockito 以及 JMockit 的使用做了说明，它们各有优劣。JMockito 对于不同类型的测试，它的模式基本一致，因此比较易用。但是因为 Mockito 是 Java 社区使用最广泛的 mock 框架，且 Spring Test 默认集成并支持 Mockito，建议我们直接使用 Mockito。

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标题：Java Mock 哪家强？Mocktio VS JMockit
作者：末日没有进行曲
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时间：2021-05-22
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