终极单元测试(1):基础工具介绍

期望

• 不依赖外部环境
• 结果校验

  单元测试概要

• Mock接口(本地服务接口、RPC接口、http接口 )
• Mock数据库(zk/redis/mysql/mongodb)
• Mock第三方组件(dubbo/codis)
• 调用过程校验
• 执行结果校验

所有测试过程全部建立在与spring集成的基础上

工具

名称	作用	备注
Junit	单元测试框架	Junit4
Spring Test	提供Spring容器对测试进行支持	Spring官方
Mockito	mock框架	mock业务方法
PowerMock	mock框架	功能异常强大。完成终极单元测试的基石
DBunit	自动化数据库处理	结合Spring Test DBUnit一起使用
H2	嵌入式数据库	可在内存中模拟mysql等主流数据库。JVM退出后消亡
curator-test	zk测试server	在内存中启动zk server。JVM退出后消亡
embedded-redis	嵌入式redis	在内存中启动redis server。JVM正常退出后消亡
embedded-mongodb	嵌入式mongodb	Embedded MongoDB
embedded-xx	嵌入式xx	xx是指其他任何第三方存储,比如kafka。若无则需要用PowerMock进行mock

Junit

• 单元测试框架

Mockito

• 简介
  测试案例,A调用B和C

  A -> B
  A -> C
  

  mock案例,测试时A调用mock后的对象

  A -> B_mocked
  A -> C_mocked
  

• 步骤
  分三步走，第一步mock对象，第二步打桩(stub)，第三步验证(verify)
• 例子

  @Test  
  public void test(){  
    //mock对象
    List<String> list = Mockito.mock(List.class);
    //打桩
    when(list.get(Mockito.anyInt())).thenReturn("hello","world");  
  
    String result = list.get(0)+list.get(1);  
    //验证
    verify(list,Mockito.times(2)).get(Mockito.anyInt());  
    MatcherAssert.assertThat(result, Matchers.equalTo("helloworld"));
  }
  

• mock和spy
  • mock的类的所有方法都会被mock
  • spy的类的方法只有被打桩的方法才会进行mock，没被打桩的方法会调用实际方法
  • spy的类使用when()会调用实际方法并返回mock的值
  • spy的类使用doReturn()才会进行mock，不调用实际方法并返回mock的值
  • 被@Spy注解修饰的变量必须要有初始值
• 缺点
  因为mockito是使用bytebuddy生成子类代理来mock原始对象，所以不可以实现对静态函数、私有函数、本地方法的模拟.

PowerMock

• 简介
  PowerMock使用一个自定义类加载器和字节码操作来模拟静态方法，构造函数，final类和方法，私有方法
• 例子

  @RunWith(PowerMockRunner.class)
  @PrepareForTest(TestStatic.class)  
  public class Test {
  
    @Test   
    public void test() throws Exception {  
      PowerMockito.mockStatic(TestStatic.class);
      PowerMockito.when(TestStatic.staticMethod()).thenReturn("value");
    }  
  }
  

• 原理
  • 当某个测试方法被注解@PrepareForTest标注以后，在运行测试用例时，会创建一个新的org.powermock.core.classloader.MockClassLoader实例，然后加载该测试用例使用到的类（系统类除外）。
  • PowerMock会根据你的mock要求，去修改写在注解@PrepareForTest里的class文件（当前测试类会自动加入注解中），以满足特殊的mock需求。例如：去除final方法的final标识，在静态方法的最前面加入自己的虚拟实现等。
  • 如果需要mock的是系统类的final方法和静态方法，PowerMock不会直接修改系统类的class文件，而是修改调用系统类的class文件，以满足mock需求。
• 注意事项
  • jdk7需要增加jvm参数:-noverify
  • 遇到ClassNotFound错误，需要把对应的包名放到注解@PowerMockIgnore内(详见最后的项目代码示例)
  • jdk7如果遇到OutOfMemoryError,则可以增加jvm参数-XX:PermSize=128m,或者你可以调整这个参数到更大

DBunit

• 简介
  通过预处理数据来初始化数据库数据，通过预期数据来校验实际测试结果，具体流程如下

  建立数据库连接-> 备份表 -> 插入初始化数据
  -> 执行测试-> 从数据库取实际结果-> 事先准备的期望结果
  -> 断言 -> 回滚数据库 -> 关闭数据库连接
  

• 例子
  单独的dbunit使用起来过于麻烦，详情例子可以查看dbunit官网
• 与spring结合
  和spring结合，需要用到另外一个插件：Spring Test DBUnit,它提供了多个注解来方便测试，其中主要的三个注解是

  @DbUnitConfiguration(databaseConnection  = {"dataSource"})
  指定数据源
  @DatabaseSetup(value="data.xml", connection=dataSource,
  type=DatabaseOperation.CLEAN_INSERT)
  插入初始化数据
  @ExpectedDatabase(value="result.xml",connection=dataSource,
  assertionMode= DatabaseAssertionMode.NON_STRICT_UNORDERED)
  校验期望的数据
  

H2

• 简介
  不依赖于其他外部数据库，在本机内存中模拟数据库，避免因为脏数据产生的测试问题
• 劣势
  不支持mysql的函数，只支持sql标准函数，具体可以去h2官网查看

Spring Test

• 原理
  主要由三个接口构成：TestContextManager、TestContext、TestExcutionListener
  • TestContextManager 每次测试用例启动都会被创建，并且管理一个TestContext。执行与管理TestExcutionListener集合
  • TestContext 负责持有一个当前测试的上下文，包含测试类的基本信息，加载的spring上下文
  • TestExcutionListener 在单元测试开始或者结束的时候执行，可以自定义自己的监听

集成

Mockito+PowerMock+Junit4+Spring集成

• 不能mock被spring代理的对象，比如加了切面的类(例如事务切面)
• 被代理的类需要用AopTestUtils.getTargetObject()获得原始类
• 多层mock测试的只能@Mock最深层的类,中间类需要用@Spy
• @Spy修饰的属性必须要有初始值

Dbunit+H2+Junit4+Spring集成

• 使用h2在spring运行时替换对应的dataSource
• 注意h2的语法

终极集成

• 自定义MockH2TestExecutionListener并继承TestExcutionListener
• 集成com.github.springtestdbunit.DbUnitTestExecutionListener
• 并且按照以下顺序引入TestExcutionListener

  @TestExecutionListeners({MockH2TestExecutionListener.class,DbUnitTestExecutionListener.class})
  

源代码

• 项目代码