Spring Boot-如何优雅的写单元测试

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什么是单元测试

当一个测试满足下面任意一点时，测试就不是单元测试
- 与数据库交流
- 与网络交流
- 与文件系统交流
- 不能与其他单元测试在同一时间运行
- 不得不为运行它而作一些特别的事
如果一个测试做了上面的任何一条,那么它就是集成测试

Mockito 介绍

单元测试就是对一个系统中的某个最小单元的逻辑正确性的测试，通常是对一个方法来进行测试，因为只测试逻辑正确性，所以这个测试是独立的，不与任何外界环境相关，比如不需要连接数据库，不访问网络和文件系统，不依赖其他单元测试
Mockito 是一个用来在单元测试中快速模拟那些需要与外界环境沟通的对象，以便我们快速的、方便的进行单元测试而不用启动整个系统
采用 Mock 框架，我们可以虚拟出一个外部依赖，只注重代码的流程与结果，真正地实现测试目的
Mock测试框架的好处：
1. 可以很简单的虚拟出一个复杂对象（比如虚拟出一个接口的实现类）；
2. 可以配置 mock 对象的行为；
3. 可以使测试用例只注重测试流程与结果；
4. 减少外部类、系统和依赖给单元测试带来的耦合
Mockito的局限
1. 不能mock静态方法
2. 不能mock私有方法
3. 不能mock final class
Mock原理
- mock 模拟的对象可以理解为真实方法的一个代理，每次对方法的调用其实都是调用了代理方法，这个代理方法是一个空方法，不会做任何事情
Mock两种使用方法
- 直接代码mock一个对象
- 用@Mock造一个对象

Mockito使用

方法1：调用完方法后指定返回值

//格式
Mockito.when(调用的类.方法).thenReturn(指定的返回值);
// 示例：
Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(), Mockito.anyString()

如果是 @Mock 标注的对象方法，这样设置后不会进去方法执行，直接返回指定值。
如果是 @Spy 标注的对象方法，这样设置后会进去执行方法，但是返回指定的返回值。

指定方法的返回值时，入参的设置可以使用 matcher 做匹配，其中的 any 方法匹配任意值

  // 示例1：当使用任何整数值调用 userService 的 getUser() 方法时，就回传一个自定义 User 对象
  Mockito.when(userService.getUserById(Mockito.anyInt())).thenReturn(new User(3, "I'm mock"));
  User user1 = userService.getUserById(3); // 回传的user的名字为I'm mock
  User user2 = userService.getUserById(200); // 回传的user的名字也为I'm mock

  // 示例2：限制只有当参数的数字是 3 时，才会回传名字为 I'm mock 3 的 user 对象
  Mockito.when(userService.getUserById(3)).thenReturn(new User(3, "I'm mock"));
  User user1 = userService.getUserById(3); // 回传的user的名字为I'm mock
  User user2 = userService.getUserById(200); // 回传的user为null

  // 示例3：当调用 userService 的 insertUser() 方法时，不管传进来的 user 是什么，都回传 100
  Mockito.when(userService.insertUser(Mockito.any(User.class))).thenReturn(100);
  Integer i = userService.insertUser(new User()); //会返回100

有多个入参的方法，一个入参使用了 matcher 做匹配，那么其他入参也要用 matcher 匹配。例如下面用了 any 方法，那么第二入参就不能写死了，可以用 eq 方法来做匹配

  // 错误的写法：
  Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(), "王五")).thenReturn(true);
  // 正确的写法：
  Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(), Mockito.eq("王五"))).thenReturn(true);

方法2: 直接返回指定值

// 格式：
Mockito.doReturn(方法返回值).when(spy标注的对象).调用的方法;
// 示例：
Mockito.doReturn(false).when(service01).sendMail(Mockito.anyString(), Mockito.anyString());

方式3: 设置抛出异常

    // 格式：
    Mockito.when(调用方法).thenThrow(抛出的异常类);

    // 示例：
    Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(),Mockito.anyString())).thenThrow(RuntimeException.class);

@Spy 的使用

Spy 跟 Mock 不同之处在于，它是会真正执行方法逻辑的。相同之处是它可以指定方法的返回值。

InjectMocks 的使用

@InjectMocks 用来给标注的成员变量填充带有 @Mock 和 @Spy 标签的 bean，可以理解为它会吸取所有 @Mock 和 @Spy 标注的bean 为自己所用;
如果是嵌套的 bean 可以用 ReflectionTestUtils.setFileld() 绑定成员变量。

@MockBean 的使用

@MockBean 是 SpringBoot 中增加的，用来支持容器中的 mock 测试。它跟 mock 的使用逻辑是一样，只是它修饰的对象是容器中的对象，也就是 bean 对象。

@SpyBean 的使用

@SpyBean 也是 SpringBoot 增加的一个注解，用来支持 Spring 容器的单元测试，它与 Spy 的逻辑基本一致，不同之处就在于它标注的对象是容器对象。具体使用可以参考上面 @MockBean 的使用方法。

方法的校验和断言

通常写单元测试就是要断言方法的执行是否符合预期，除了 junit 提供的 Assert 类中的方法外，Mockito 也提供了几种校验方法
方法1：Mockito.verify() 方法断言方法是否被调用过

    // 格式：
    Mockito.verify(对象).对象的方法;

    // 示例1：校验list对象是否调用了add(“22”)方法
    Mockito.verify(list).add(“22”);
    // 示例2：检查调用 userService 的 getUserById()、且参数为3的次数是否为1次
    Mockito.verify(userService, Mockito.times(1)).getUserById(Mockito.eq(3)) ;
    // 示例3：验证调用顺序，验证 userService 是否先调用 getUserById() 两次，并且第一次的参数是 3、第二次的参数是 5，然后才调用insertUser() 方法
    InOrder inOrder = Mockito.inOrder(userService);
    inOrder.verify(userService).getUserById(3);
    inOrder.verify(userService).getUserById(5);
    inOrder.verify(userService).insertUser(Mockito.any(User.class));

方法2：断言异常

       @Before
    public void init(){
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
        // 让方法抛出异常
 		Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(),Mockito.anyString()))
     		.thenThrow(RuntimeException.class);
    }

    // 必须抛出指定的异常才会通过测试
    @Test(expected=RuntimeException.class)
    public void testThrowException(){
        service01.sendMail("张三","李四");
    }

方法3：Assert 类中的断言方法

测试Controller

方式1：使用 @AutoConfigureMockMvc（推荐）
@AutoConfigureMockMvc 会自动注入 MockMvc，可以方便的指定入参或者是 header

    @RunWith(SpringRunner.class)
    @SpringBootTest
    @AutoConfigureMockMvc
    public class BookControllerTest2 {
        @Autowired
        public MockMvc mockMvc;

        @Test
        public void testGetBookInfo() throws Exception {
            MvcResult result = mockMvc.perform(
                    MockMvcRequestBuilders.post("/getBookInfo2").param("id","123").header("user","xiaoming"))
                    .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                    .andReturn();
            System.out.println(result.getResponse().getContentAsString());
        }
    }


    @RestController
    public class BookController2 {
        @PostMapping("/getBookInfo2")
        public String getBookById(@RequestParam String id, @RequestHeader String user){
            System.out.println(user + "查询书籍信息，bookId=" + id);
            return "《java语言》";
        }
    }

方式2：使用 TestRestTemplate 模板

  @RunWith(SpringRunner.class)
  //指定web环境，随机端口
  @SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
  public class BookControllerTest {
      //这个对象是运行在web环境的时候加载到spring容器中
      @Autowired
      private TestRestTemplate testRestTemplate;

      @Test
      public void testGetBookInfo(){
          String result = testRestTemplate.getForObject("/getBookInfo?id=123456", String.class);
          System.out.println(result);
      }
  }


  @RestController
  public class BookController2 {
      @GetMapping("/getBookInfo")
      public String getBookById(@RequestParam String id){
          System.out.println("查询书籍信息，bookId=" + id);
          return "《java语言》";
      }
  }

RunWith使用

@RunWith(SpringRunner.class) 或者 @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)：代表在 Spring 容器中运行单元测试。如果配合 @SpringBootTest 就是在 SpringBoot 容器中运行单元测试。

注：SpringRunner 就是 SpringJUnit4ClassRunner 的别名，它们作用是一样的。

@SpringBootTest(classes = MyApplication.class)	// classes 加载启动类
@RunWith(SpringRunner.class)
public class BaseTest {
    public void runUnitTest(){
    }
}

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
可以理解为使用 Mockito工作运行单元测试，它会初始化 @Mock 和 @Spy 标注的成员变量

@RunWith(Suite.class)：代表是一个集合测试类，一般是如下用法，也就是其可一次性测试多个用例

    @RunWith(Suite.class)
    @Suite.SuiteClasses({ServiceTest.class, A.class})
    public class AllTest {
    }
    public class ServiceTest{
        @Test
        public void test01(){ }

        @Test
        public void test02(){}
    }

加速Spring Boot 单元测试的执行速度

如果单元测试不涉及到Controller接口调用，可以配置webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.NONE不启动web容器

可以通过classes = {...}手动指定需要注册到容器中的类，如果不设置该属性，默认会注册应用中所有类

 @SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.NONE,classes = {UserService.class, UserMapper.class})
 public class UserServiceTest {
   @Autowired
   private UserService userService;

   @Test
   public void testUserService() {assertEquals("user list", userService.queryUsers());}
 }

webEnvironment
- MOCK 启动一个模拟的Servlet环境默认值
- RANDOM_PORT 启动一个Tomact容器，并监听一个随机端口
- DEFINED_PORT 启动一个Tomcat容器，并监听配置文件中定义的端口(未定义则默认监听8080)
- NONE 不启动Tomcat容器
@Before @BeforeClass 有啥区别？
- @Before 和@BeforeClass 都是JUnit测试框架注解
- @Before 这个注解应用于一个方法上，这个方法会在每一个测试方法执行之前被调用。对应执行一些每个测试都需要准备工作，如初始化变量打开数据库连接
- @BeforeClass 这个注解应用于一个静态方法上，这个方法会在测试类中的所有测试方法执行之前被调用一次，而且只会被调用一次。对于执行一些只需要在开始时执行一次的准备工作，如加载配置文件，设置环境变量等，非常有用。
Springboot 和Junit版本关系?

SpringBoot2.2.x 之前使用的是Junit4，之后就使用的是Junit5

参考项目中的一个示例

   package com.aicloud.controller.voice;
   import cn.hutool.json.JSONUtil;
   import com.aicloud.EdasCoreServerApplication;
   import com.aicloud.bean.RestResult;
   import com.aicloud.secret.AppSecretService;
   import com.aicloud.utils.HttpHeaderUtils;
   import com.aicloud.utils.JsonUtil;
   import com.aicloud.voice.model.OutputRouteExtendsModel;
   import com.aicloud.voice.params.RouteAddBatchParams;
   import com.aicloud.voice.params.RouteAddParams;
   import com.aicloud.voice.params.RouteSearchParams;
   import org.apache.commons.compress.utils.Lists;
   import org.junit.jupiter.api.*;
   import org.slf4j.Logger;
   import org.slf4j.LoggerFactory;
   import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
   import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.AutoConfigureMockMvc;
   import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
   import org.springframework.context.annotation.FilterType;
   import org.springframework.http.MediaType;
   import org.springframework.mock.web.MockHttpServletResponse;
   import org.springframework.test.context.ActiveProfiles;
   import org.springframework.test.context.TestPropertySource;
   import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
   import org.springframework.test.web.servlet.MvcResult;
   import org.springframework.test.web.servlet.ResultActions;
   import org.springframework.test.web.servlet.request.MockHttpServletRequestBuilder;
   import org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders;
   import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

   import java.util.List;
   import java.util.concurrent.TimeUnit;
   import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertTrue;
   import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.status;

   @SpringBootTest(classes = EdasCoreServerApplication.class)
   @AutoConfigureMockMvc(addFilters = false)
   @ActiveProfiles("test")
   @Transactional
   @TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)
   public class VoiceRouteInfoControllerTest {
       private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(VoiceRouteInfoControllerTest.class);



       private static final String orgCode = "100001";

       private static String secret = null;

       @BeforeAll
       public static void before(@Autowired AppSecretService appSecretService) {
           secret = appSecretService.queryAppSecret(orgCode);
       }

       @Test
       @Timeout(value = 1000, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)
       @DisplayName("录音随路-批量上传随路")
       @Order(1)
       public void batchUploadRouteInfo(@Autowired MockMvc mvc) throws Exception {
           RouteAddBatchParams params = new RouteAddBatchParams();
           RouteAddParams routeAddParams = new RouteAddParams();
           routeAddParams.setRouteUid("MTAwMDAx_5_q8OEWRGMvQudfV9LfT2g");
           routeAddParams.setSourceType(1);
           routeAddParams.setAgentId("hyf");
           routeAddParams.setRecordId("10B-24-04-10-001");
           routeAddParams.setRecordUrl("MjAyNC8wMy8wNS8xNi80OTUwNzE2N2ZlZmM0MWFlYTBiY2Y1NDNiNjU1MGQ4MQ.mp3");
           routeAddParams.setSource(1);
           routeAddParams.setAudioSource("file_server");
           routeAddParams.setCallNumber("15735655109");
           routeAddParams.setCallTime("2024/09/12 22:08:00");
           routeAddParams.setRecordForm("mp3");
           routeAddParams.setSamplingRate("8k");
           routeAddParams.setEncoding("16bit");
           routeAddParams.setSoundChannel(1);
           routeAddParams.setAgentChannel(1);
           routeAddParams.setBusinessType("中国电信");
           routeAddParams.setCallbackUrl("http://10.0.3.128:19000/api/aicc-znzj/routeinfo/api/callback/voice");
           routeAddParams.setAudioProp("{\"speed\":10.0,\"silence\":800.0,\"volume\":600.0,\"forceTalk\":500.0}");
           OutputRouteExtendsModel outputRouteExtendsModel = new OutputRouteExtendsModel();
           outputRouteExtendsModel.setCode("field214");
           outputRouteExtendsModel.setDataType("string");
           outputRouteExtendsModel.setValue("测试字符串");
           List<OutputRouteExtendsModel> extendFields = Lists.newArrayList();
           extendFields.add(outputRouteExtendsModel);
           routeAddParams.setExtendFields(extendFields);
           List<RouteAddParams> routeParamList = Lists.newArrayList();
           routeParamList.add(routeAddParams);
           params.setRouteParamList(routeParamList);
           //发起请求
           MockHttpServletRequestBuilder requestBuilder = MockMvcRequestBuilders.post("/edas/service/route/upload/batch");
           requestBuilder.contentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
           requestBuilder.content(JsonUtil.encodeToString(params));
           requestBuilder.headers(HttpHeaderUtils.getHeaders(orgCode, secret));
           ResultActions resultActions = mvc.perform(requestBuilder).andExpect(status().isOk());

           //获取响应结果 打印
           MvcResult mvcResult = resultActions.andReturn();
           MockHttpServletResponse response = mvcResult.getResponse();
           response.setCharacterEncoding("utf8");
           logger.info("content={}", response.getContentAsString());
           RestResult restResult = JsonUtil.decode(response.getContentAsString(), RestResult.class);
           assertTrue(restResult.isSuccess());
       }

       @Test
       @Timeout(value = 1000, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)
       @DisplayName("录音随路-根据录音转写编号查询录音随路信息")
       @Order(2)
       public void queryRouteByRouteUid(@Autowired MockMvc mvc) throws Exception {
           //参数
           RouteSearchParams.RouteUidParams params = new RouteSearchParams.RouteUidParams();
           params.setRouteUid("MTAwMDAx_5_q8OEWRGMvQudfV9LfT1g");
           params.setCreateTimeStart("2024/04/01 00:00:00");
           params.setCreateTimeEnd("2024/04/30 23:59:59");


           //发起请求
           MockHttpServletRequestBuilder requestBuilder = MockMvcRequestBuilders.post("/edas/service/route/routeUid");
           requestBuilder.contentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
           requestBuilder.content(JsonUtil.encodeToString(params));
           requestBuilder.headers(HttpHeaderUtils.getHeaders(orgCode, secret));
           ResultActions resultActions = mvc.perform(requestBuilder).andExpect(status().isOk());

           //获取响应结果 打印
           MvcResult mvcResult = resultActions.andReturn();
           MockHttpServletResponse response = mvcResult.getResponse();
           response.setCharacterEncoding("utf8");
           logger.info("content={}", response.getContentAsString());
           RestResult restResult = JsonUtil.decode(response.getContentAsString(), RestResult.class);
           assertTrue(restResult.isSuccess());
       }

       @Test
       @Timeout(value = 1000, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)
       @DisplayName("录音随路-分页查询录音随路信息")
       @Order(3)
       public void queryRouteInfoPage(@Autowired MockMvc mvc) throws Exception {
           //参数
           RouteSearchParams params = new RouteSearchParams();
           params.setCreateTimeStart("2024/04/01 00:00:00");
           params.setCreateTimeEnd("2024/04/30 23:59:59");
           //发起请求
           MockHttpServletRequestBuilder requestBuilder = MockMvcRequestBuilders.post("/edas/service/route/query");
           requestBuilder.contentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
           requestBuilder.content(JsonUtil.encodeToString(params));
           requestBuilder.headers(HttpHeaderUtils.getHeaders(orgCode, secret));
           ResultActions resultActions = mvc.perform(requestBuilder).andExpect(status().isOk());

           //获取响应结果 打印
           MvcResult mvcResult = resultActions.andReturn();
           MockHttpServletResponse response = mvcResult.getResponse();
           response.setCharacterEncoding("utf8");
           logger.info("content={}", response.getContentAsString());
           RestResult restResult = JsonUtil.decode(response.getContentAsString(), RestResult.class);
           assertTrue(restResult.isSuccess());
       }
   }

posted @ 2024-04-10 12:02 贺艳峰阅读(750) 评论(0) 编辑收藏举报

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什么是单元测试

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Mockito使用

@Spy 的使用

InjectMocks 的使用

@MockBean 的使用

@SpyBean 的使用

方法的校验和断言

测试Controller

RunWith使用

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