【spock】单测竟然可以如此丝滑
0. 为什么人人都讨厌写单测
在之前的关于swagger文章里提到过，程序员最讨厌的两件事，一件是别人不写文档，另一件就是自己写文档。这里如果把文档换成单元测试也同样成立。
每个开发人员都明白单元测试的作用，也都知道代码覆盖率越高越好。高覆盖率的代码，相对来说出现 BUG 的概率就越低，在线上运行就越稳定，接的锅也就越少，就也不会害怕测试同事突然的关心。
既然这么多好处，为什么还会讨厌他呢？至少在我看来，单测有如下几点让我喜欢不起来的理由。
第一，要额外写很多很多的代码，一个高覆盖率的单测代码，往往比你要测试的，真正开发的业务代码要多，甚至是业务代码的好几倍。这让人觉得难以接受，你想想开发 5 分钟，单测 2 小时是什么样的心情。而且并不是单测写完就没事了，后面业务要是变更了，你所写的单测代码也要同步维护。
第二，即使你有那个耐心去写单测，但是在当前这个拼速度挤时间的大环境下，会给你那么多写单测的时间吗？写一个单测的时间可以实现一个需求，你会如何去选？
第三，写单测通常是一件很无趣的事，因为他比较死，主要目的就是为了验证，相比之下他更像是个体力活，没有真正写业务代码那种创造的成就感。写出来，验证不出bug很失落，白写了，验证出bug又感到自己是在打自己脸。
1. 为什么人人又必须写单测
所以得到的结论就是不写单测？那么问题又来了，出来混迟早是要还的，上线出了问题，最终责任人是谁？不是提需求的产品、不是没发现问题的测试同学，他们顶多就是连带责任。最该负责的肯定是写这段代码的你。特别是对于那些从事金融、交易、电商等息息相关业务的开发人员，跟每行代码打交通的都是真金白银。每次明星搞事，微博就挂，已经被传为笑谈，毕竟只是娱乐相关，如果挂的是支付宝、微信，那用户就没有那么大的包容度了。这些业务如果出现严重问题，轻则扫地出门，然后整个职业生涯背负这个污点，重则直接从面向对象开发变成面向监狱开发。所以单元测试保护的不仅仅是程序，更保护的是写程序的你。
最后得出了一个无可奈何的结论，单测是个让人又爱又恨的东西，是不想做但又不得不做的事情。虽然我们没办法改变要写单测这件事，但是我们可以改变怎么去写单元测试这件事。
2. SPOCK 可以帮你改善单测体验
当然，本文不是教你用旁门左道的方法提高代码覆盖率。而是通过一个神奇的框架 spock 去提高你编写单元测试的效率。spock 这名称来源，个人猜测是因为《星际迷航》的同名人物（封面图）。那么spock 是如何提高编写单测的效率呢？我觉得有以下几点：
第一，他可以用更少的代码去实现单元测试，让你可以更加专注于去验证结果而不是写单测代码的过程。那么他又是如何做到少写代码这件事呢？原来他使用一种叫做 groovy 的魔法。
groovy 其实是一门基于 jvm 的动态语言。可以简单的理解成跑在 jvm 上的 python 或 js。说到这里，可能没有接触过动态语言的同学，对它们都会有一个比较刻板的印象，太过于灵活，很容易出现问题，且可维护性差，所以有了那一句『动态一时爽，全家 xxx』的梗。首先，这些的确是他的问题，严格的说是使用不当时才带来的问题。所以主要还是看使用的人。比如安卓领域的官方依赖管理工具 gradle 就是基于 groovy 开发的。
另外不要误以为我学这门框架，还要多学一门语言，成本太大。其实大可不必担心，你如果会 groovy 当然更好，如果不会也没有关系。因为 groovy 是基于 java 的，所以完全可以放心大胆的使用 java 的语法，某些要用到的 groovy 独有的语法很少，而且后面都会告诉你。
第二，他有更好的语义化，让你的单测代码可读性更高。
语义化这个词可能不太好理解。举两个例子来说吧，第一个是语义化比较好的语言 -- HTML。他的语法特点就是标签，不同的类型放在不同的标签里。比如 head 就是头部的信息，body 是主体内容的信息，table 就是表格的信息，对于没有编程经验的人来说，也可以很容易理解。第二个是语义化比较差的语言 -- 正则。他可以说基本上没有语义这种东西，由此导致的直接问题就是，即使是你自己的写的正则，几天之后你都不知道当时写的是什么。比如下面这个正则，你能猜出他是什么意思吗？（可以留言回复）
((?:(?:25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d?\d)\.){3}(?:25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d?\d))
3. 领略 SPOCK 的魔法
3.1 引入依赖
<!--如果没有使得 spring boot，以下包可以省略-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!--引入spock 核心包-->
<dependency>
<groupId>org.spockframework</groupId>
<artifactId>spock-core</artifactId>
<version>1.3-groovy-2.5</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!--引入spock 与 spring 集成包-->
<dependency>
<groupId>org.spockframework</groupId>
<artifactId>spock-spring</artifactId>
<version>1.3-groovy-2.5</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!--引入 groovy 依赖-->
<dependency>
<groupId>org.codehaus.groovy</groupId>
<artifactId>groovy-all</artifactId>
<version>2.5.7</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
说明
注释已经标明，第一个包是 spring boot 项目需要使用的，如果你只是想使用 spock，只要最下面 3 个即可。其中第一个包 spock-core 提供了 spock 的核心功能，第二个包 spock-spring 提供了与 spring 的集成（不用 spring 的情况下也可以不引入）。 注意这两个包的版本号 -> 1.3-groovy-2.5。第一个版本号 1.3 其实代表是 spock 的版本，第二个版本号代表的是 spock 所要依赖的 groovy 环境的版本。最后一个包就是我们要依赖的 groovy 。
3.2 准备基础测试类
3.2.1 Calculator.java
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.spock;
/**
* @author buhao
* @version Calculator.java, v 0.1 2019-10-30 10:34 buhao
*/
public class Calculator {
/**
* 加操作
*
* @param num1
* @param num2
* @return
*/
public static int add(int num1, int num2) {
return num1 + num2;
}
/**
* 整型除操作
*
* @param num1
* @param num2
* @return
*/
public static int divideInt(int num1, int num2) {
return num1 / num2;
}
/**
* 浮点型操作
* @param num1
* @param num2
* @return
*/
public static double divideDouble(double num1, double num2){
return num1 / num2;
}
}
说明
这是一个很简单的计算器类。只写了三个方法，一个是加法的操作、一个整型的除法操作、一个浮点类型的除法操作。
3.3 开始单测 Calculator.java
3.3.1 创建单测类 CalculatorTest.groovy
class CalculatorTest extends Specification {
}
说明
这里一定要注意，之前我们已经说了 spock 是基于 groovy 。所以单测类的后缀不是 .java 而** .groovy**。千万不要创建成普通 java 类了。否则创建没有问题，但是写一些 groovy 语法会报错。如果你用的是 IDEA 可以通过如下方式创建，以前创建 Java 类我们都是选择第一个选项，现在我们选择第三个 Groovy Class 就可以了。
另外就是 spock 的测试类需要继承 **spock.lang.Specification **类。
3.3.2 验证加操作 - expect
def "test add"(){
expect:
Calculator.add(1, 1) == 2
}
说明
def 是 groovy 的关键字，可以用来定义变量跟方法名。后面 "test add" 是你单元测试的名称，也可以用中文。最后重点说明的是 expect 这个关键字。
expect 字面上的意思是期望，我们期望什么样的事情发生。在使用其它单测框架时，与之类似的是 assert 。比如 _Assert.assertEquals(_Calculator.add(_1 + 1）, 2) _这样，表示我们断言加操作传入1 与 1 相加结果为 2。如果结果是这样则用例通过，如果不是则用例失败。这与我们上面的代码功能上完成一致。
expect 的语法意义就是在 expect 的块内，所有表达式成立则验证通过，反之有任一个不成立则验证失败。这里引入了一个块的概念。怎么理解 spock 的块呢？我们上面说 spock 有良好的语义化及更好的阅读性就是因为这个块的作用。可以类比成 html 中的标签。html 的标签的范围是两个标签之间，而 spock 更简洁一点，从这个标签开始到下一个标签开始或代码结束的地方，就是他的范围。我们只要看到 expect 这个标签就明白，他的范围内都是我们预期要得到的结果。
3.3.3 验证加操作 - given - and
这里代码比较简单，参数我只使用了一次，所以直接写死。如果想复用，我就得把这些参数抽成变量。这个时候可以使用 spock 的 given 块。given 的语法意义相当于是一个初始化的代码块。
def "test add with given"(){
given:
def num1 = 1
def num2 = 1
def result = 2
expect:
Calculator.add(num1, num2) == result
}
当然你也可以像下面这样写，但是严重不推荐，因为虽然可以达到同样的效果，但是不符合 spock 的语义。就像我们一般是在 head 里面引入 js、css，但是你在 body 或者任何标签里都可以引入，语法没有问题但是破坏了语义，不便理解与维护。
// 反倒
def "test add with given"(){
expect:
def num1 = 1
def num2 = 1
def result = 2
Calculator.add(num1, num2) == result
}
如果你还想让语义更好一点，我们可以把参数与结果分开定义，这个时候可以使用 and 块。它的语法功能可以理解成同他上面最近的一个标签。
def "test add with given and"(){
given:
def num1 = 1
def num2 = 1
and:
def result = 2
expect:
Calculator.add(num1, num2) == result
}
3.3.4 验证加操作 - expect - where
看了上面例子，可能觉得 spock 只是语义比较好，但是没有少写几行代码呀。别急，下面我们就来看 spock 的一大杀器 where。
def "test add with expect where"(){
expect:
Calculator.add(num1, num2) == result
where:
num1 | num2 | result
1 | 1 | 2
1 | 2 | 3
1 | 3 | 4
}
where 块可以理解成准备测试数据的地方，他可以跟 expect 组合使用。上面代码里 expect 块里面定义了三个变量 num1、num2、result。这些数据我们可以在 where 块里定义。where 块使用了一种很像 markdown 中表格的定义方法。第一行或者说表头，列出了我们要传数据的变量名称，这里要与 expect 中对应，不能少但是可以多。其它行都是数据行，与表头一样都是通过 『 | 』 号分隔。通过这样，spock 就会跑 3 次用例，分别是 1 + 2 = 2、1 + 2 = 3、1 + 3 = 4 这些用例。怎么样？是不是很方便，后面再扩充用例只要再加一行数据就可以了。
3.3.5 验证加操作 - expect - where - @Unroll
上面这些用例都是正常可以跑通的，如果是 IDEA 跑完之后会如下所示：
那么现在我们看看如果有用例不通过会怎么样，把上面代码的最后一个 4 改成 5
def "test add with expect where"(){
expect:
Calculator.add(num1, num2) == result
where:
num1 | num2 | result
1 | 1 | 2
1 | 2 | 3
1 | 3 | 5
}
再跑一次，IDEA 会出现如下显示
左边标注出来的是用例执行结果，可以看出来虽然有 3 条数据，其中 2 条数据是成功，但是只会显示整体的成功与否，所以显示未通过。但是 3 条数据，我怎么知道哪条没通过呢？
右边标注出来的是 spock 打印的的错误日志。可以很清楚的看到，在 num1 为 1，num2 为 3，result 为 5 并且 他们之间的判断关系为 == 的结果是 false 才是正确的。 spock 的这个日志打印的是相当历害，如果是比较字符串，还会计算异常字符串与正确字符串之间的匹配度，有兴趣的同学，可以自行测试。
嗯，虽然可以通过日志知道哪个用例没通过，但是还是觉得有点麻烦。spock 也知道这一点。所以他还同时提供了一个** @Unroll **注解。我们在上面的代码上再加上这个注解：
@Unroll
def "test add with expect where unroll"(){
expect:
Calculator.add(num1, num2) == result
where:
num1 | num2 | result
1 | 1 | 2
1 | 2 | 3
1 | 3 | 5
}
运行结果如下： 
通过添加** @Unroll** 注解，spock 自动把上面的代码拆分成了 3 个独立的单测测试，分别运行，运行结果更清晰了。
那么还能更清晰吗？当然可以，我们发现 spock 拆分后，每个用例的名称其实都是你写的单测方法的名称，然后后面加一个数组下标，不是很直观。我们可以通过 groovy 的字符串语法，把变量放入用例名称中，代码如下：
@Unroll
def "test add with expect where unroll by #num1 + #num2 = #result"(){
expect:
Calculator.add(num1, num2) == result
where:
num1 | num2 | result
1 | 1 | 2
1 | 2 | 3
1 | 3 | 5
}
如上，我们在方法名后加了一句 #num1 + #num2 = #result。这里有点类似我们在 mybatis 或者一些模板引擎中使用的方法。# 号拼接声明的变量就可以了，执行后结果如下。
这下更清晰了。
另外一点，就是 where 默认使用的是表格的这种形式：
where:
num1 | num2 | result
1 | 1 | 2
1 | 2 | 3
1 | 3 | 5
很直观，但是这种形式有一个弊端。上面 『 | 』 号对的这么整齐。都是我一个空格一个 TAG 按出来的。虽然语法不要求对齐，但是逼死强迫症。不过，好在还可以有另一种形式：
@Unroll
def "test add with expect where unroll arr by #num1 + #num2 = #result"(){
expect:
Calculator.add(num1, num2) == result
where:
num1 << [1, 1, 2]
num2 << [1, 2, 3]
result << [1, 3, 4]
}
可以通过 『<<』 符（注意方向），把一个数组赋给变量，等同于上面的数据表格，没有表格直观，但是比较简洁也不用考虑对齐问题，这两种形式看个人喜好了。
3.3.6 验证整数除操作 - when - then
我们都知道一个整数除以0 会有抛出一个『/ by zero』异常，那么如果断言这个异常呢。用上面 expect 不太好操作，我们可以使用另一个类似的块** when ... then**。
@Unroll
def "test int divide zero exception"(){
when:
Calculator.divideInt(1, 0)
then:
def ex = thrown(ArithmeticException)
ex.message == "/ by zero"
}
**when ... then **通常是成对出现的，它代表着当执行了 when 块中的操作，会出现 then 块中的期望。比如上面的代码说明了，当执行了 _Calculator.divideInt(1, 0) _的操作，就一定会抛出 ArithmeticException 异常，并且异常信息是 / by zero。
3.4 准备Spring测试类
上面我们已经学会了 spock 的基础用法，下面我们将学习与 spring 整合的知识，首先创建几个用于测试的demo 类
3.4.1 User.java
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.spock.model;
import java.util.Objects;
/**
* @author buhao
* @version User.java, v 0.1 2019-10-30 16:23 buhao
*/
public class User {
private String name;
private Integer age;
private String passwd;
public User(String name, Integer age, String passwd) {
this.name = name;
this.age = age;
this.passwd = passwd;
}
/**
* Getter method for property <tt>passwd</tt>.
*
* @return property value of passwd
*/
public String getPasswd() {
return passwd;
}
/**
* Setter method for property <tt>passwd</tt>.
*
* @param passwd value to be assigned to property passwd
*/
public void setPasswd(String passwd) {
this.passwd = passwd;
}
/**
* Getter method for property <tt>name</tt>.
*
* @return property value of name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* Setter method for property <tt>name</tt>.
*
* @param name value to be assigned to property name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
/**
* Getter method for property <tt>age</tt>.
*
* @return property value of age
*/
public Integer getAge() {
return age;
}
/**
* Setter method for property <tt>age</tt>.
*
* @param age value to be assigned to property age
*/
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public User() {
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
User user = (User) o;
return Objects.equals(name, user.name) &&
Objects.equals(age, user.age) &&
Objects.equals(passwd, user.passwd);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age, passwd);
}
}
3.4.2 UserDao.java
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.spock.dao;
import cn.coder4j.study.example.spock.model.User;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @author buhao
* @version UserDao.java, v 0.1 2019-10-30 16:24 buhao
*/
@Component
public class UserDao {
/**
* 模拟数据库
*/
private static Map<String, User> userMap = new HashMap<>();
static {
userMap.put("k",new User("k", 1, "123"));
userMap.put("i",new User("i", 2, "456"));
userMap.put("w",new User("w", 3, "789"));
}
/**
* 通过用户名查询用户
* @param name
* @return
*/
public User findByName(String name){
return userMap.get(name);
}
}
3.4.3 UserService.java
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.spock.service;
import cn.coder4j.study.example.spock.dao.UserDao;
import cn.coder4j.study.example.spock.model.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
/**
* @author buhao
* @version UserService.java, v 0.1 2019-10-30 16:29 buhao
*/
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserDao userDao;
public User findByName(String name){
return userDao.findByName(name);
}
public void loginAfter(){
System.out.println("登录成功");
}
public void login(String name, String passwd){
User user = findByName(name);
if (user == null){
throw new RuntimeException(name + "不存在");
}
if (!user.getPasswd().equals(passwd)){
throw new RuntimeException(name + "密码输入错误");
}
loginAfter();
}
}
3.4.3 Application.java
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.spock;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
3.5 与 spring 集成测试
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.spock.service
import cn.coder4j.study.example.spock.model.User
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest
import spock.lang.Specification
import spock.lang.Unroll
@SpringBootTest
class UserServiceFunctionTest extends Specification {
@Autowired
UserService userService
@Unroll
def "test findByName with input #name return #result"() {
expect:
userService.findByName(name) == result
where:
name << ["k", "i", "kk"]
result << [new User("k", 1, "123"), new User("i", 2, "456"), null]
}
@Unroll
def "test login with input #name and #passwd throw #errMsg"() {
when:
userService.login(name, passwd)
then:
def e = thrown(Exception)
e.message == errMsg
where:
name | passwd | errMsg
"kd" | "1" | "${name}不存在"
"k" | "1" | "${name}密码输入错误"
}
}
spock 与 spring 集成特别的简单，只要你加入了开头所说的 spock-spring 和 spring-boot-starter-test。再于测试代码的类上加上 @SpringBootTest 注解就可以了。想用的类直接注入进来就可以了，但是要注意的是这里只能算功能测试或集成测试，因为在跑用例时是会启动 spring 容器的，外部依赖也必须有。很耗时，而且有时候外部依赖本地也跑不了，所以我们通常都是通过 mock 来完成单元测试。
3.6 与 spring mock 测试
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.spock.service
import cn.coder4j.study.example.spock.dao.UserDao
import cn.coder4j.study.example.spock.model.User
import spock.lang.Specification
import spock.lang.Unroll
class UserServiceUnitTest extends Specification {
UserService userService = new UserService()
UserDao userDao = Mock(UserDao)
def setup(){
userService.userDao = userDao
}
def "test login with success"(){
when:
userService.login("k", "p")
then:
1 * userDao.findByName("k") >> new User("k", 12,"p")
}
def "test login with error"(){
given:
def name = "k"
def passwd = "p"
when:
userService.login(name, passwd)
then:
1 * userDao.findByName(name) >> null
then:
def e = thrown(RuntimeException)
e.message == "${name}不存在"
}
@Unroll
def "test login with "(){
when:
userService.login(name, passwd)
then:
userDao.findByName("k") >> null
userDao.findByName("k1") >> new User("k1", 12, "p")
then:
def e = thrown(RuntimeException)
e.message == errMsg
where:
name | passwd | errMsg
"k" | "k" | "${name}不存在"
"k1" | "p1" | "${name}密码输入错误"
}
}
spock 使用 mock 也很简单，直接使用 Mock(类) 就可以了。如上代码 _UserDao userDao = Mock(UserDao) 。_上面写的例子中有几点要说明一下，以如下这个方法为例：
def "test login with error"(){
given:
def name = "k"
def passwd = "p"
when:
userService.login(name, passwd)
then:
1 * userDao.findByName(name) >> null
then:
def e = thrown(RuntimeException)
e.message == "${name}不存在"
}
given、when、then 不用说了，大家已经很熟悉了，但是第一个 then 里面的 **1 * userDao.findByName(name) >> null **是什么鬼？
首先，我们可以知道的是，一个用例中可以有多个 then 块，对于多个期望可以分别放在多个 then 中。
第二， 1 * xx 表示 期望 xx 操作执行了 1 次。1 * userDao.findByName(name) 就表现当执行 _userService.login(name, passwd) 时我期望执行 1 次 userDao.findByName(name) 方法。如果期望不执行这个方法就是_0 * xx，这在条件代码的验证中很有用，然后 >> null 又是什么意思？他代表当执行了 userDao.findByName(name) 方法后，我让他结果返回 null。因为 userDao 这个对象是我们 mock 出来的，他就是一个假对象，为了让后续流程按我们的想法进行，我可以通过『 >>』 让 spock 模拟返回指定数据。
第三，要注意第二个 then 代码块使用 ${name} 引用变量，跟标题的 #name 是不同的。
3.7 其它内容
3.7.1 公共方法
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
| setup() | 每个方法执行前调用 |
| cleanup() | 每个方法执行后调用 |
| setupSpec() | 每个方法类加载前调用一次 |
| cleanupSpec() | 每个方法类执行完调用一次 |
这些方法通常用于测试开始前的一些初始化操作，和测试完成后的清理操作，如下：
def setup() {
println "方法开始前初始化"
}
def cleanup() {
println "方法执行完清理"
}
def setupSpec() {
println "类加载前开始前初始化"
}
def cleanupSpec() {
println "所以方法执行完清理"
}
3.7.2 @Timeout
对于某些方法，需要规定他的时间，如果运行时间超过了指定时间就算失败，这时可以使用 timeout 注解
@Timeout(value = 900, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)
def "test timeout"(){
expect:
Thread.sleep(1000)
1 == 1
}
注解有两个值，一个是 value 我们设置的数值，unit 是数值的单位。
3.7.3 with
def "test findByName by verity"() {
given:
def userDao = Mock(UserDao)
when:
userDao.findByName("kk") >> new User("kk", 12, "33")
then:
def user = userDao.findByName("kk")
with(user) {
name == "kk"
age == 12
passwd == "33"
}
}
with 算是一个语法糖，没有他之前我们要判断对象的值只能，user.getXxx() == xx。如果属性过多也是挺麻烦的，用 with 包裹之后，只要在花括号内直接写属性名称即可，如上代码所示。
4. 其它
4.1 完整代码
因为篇幅有限，无法贴完所有代码，完整代码已上传 github。
4.2 参考文档
本文在瞻仰了如下博主的精彩博文后，再加上自身的学习总结加工而来，如果本文在看的时候有不明白的地方可以看一下下方链接。
