【SpringBoot】解锁后端测试新境界：学习Mockito与MockMvc的单元测试魔法

墩墩分墩2024-05-12 15:46

文章目录

前言：Java常见的单元测试框架

JUnit：

  • JUnit是最早也是最著名的Java单元测试框架。它提供了丰富的断言方法，支持注解驱动测试，并与许多IDE（如IntelliJ IDEA和Eclipse）和构建工具（如Maven和Gradle）集成良好。
    • JUnit 5是JUnit的最新版本，它引入了全新的编程模型和扩展模型，使得编写和扩展测试更加灵活和强大。

TestNG：

  • TestNG是一个强大的Java测试框架，它允许你组织测试方法成组，并支持依赖测试（即一个测试依赖于另一个测试的结果）。
    • TestNG也提供了参数化测试的功能，允许你使用不同的数据集来运行相同的测试逻辑。

Mockito：

  • Mockito是目前Java社区中最受欢迎的Mock框架之一。通常与JUnit一起使用。它提供了一个简单且灵活的API来创建和配置模拟对象。
  • Mockito支持创建模拟对象、定义模拟对象的行为、验证方法调用等。它还提供了许多高级功能，如参数匹配、部分模拟、验证调用顺序等。

PowerMock：

  • PowerMock扩展了EasyMock和Mockito的功能，支持对静态方法、构造函数、私有方法等进行模拟。
  • PowerMock特别适用于那些难以使用传统Mock框架进行模拟的场景，例如使用了静态方法或私有方法的代码。

AssertJ：

  • AssertJ是一个流式的Java断言库，它提供了更自然和富有表达力的方式来编写断言代码。与JUnit等测试框架结合使用，可以使测试代码更加清晰和易于理解。

Hamcrest：

  • Hamcrest是一个匹配器库，它提供了丰富的匹配器来构建复杂的断言条件。Hamcrest与JUnit等测试框架配合使用，可以使断言更加灵活和强大。

一.Junit5基础

学习单元测试和断言前请先了解 【Java基础】使用Junit5进行单元测试 基础

二.SpringBoot项目单元测试

1.添加依赖

xml 复制代码 
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

spring-boot-starter-test中包含了junit和mockito等依赖

相关依赖

  • junit：标准的单元测试Java应用程序
  • Spring Test & Spring Boot Test ： 对Spring Boot应用程序的单元测试提供支持
  • Mockito：Java mocking框架，用于模拟任何Spring管理的Bean，比如在单元测试中模拟一个第三方系统Service接口返回的数据，而不会去真正调用第三方系统；
  • assertj：断言库，提供多种比较期望值与测试返回值的方法；
  • JSONassert：对JSON对象或者JSON字符串断言的库。
  • Hamcrest ：它提供了丰富的匹配器来构建复杂的断言条件。Hamcrest与JUnit等测试框架配合使用，可以使断言更加灵活和强大。
  • ...

2.SpringBoot单元测试标准结构

java 复制代码 
@DisplayName("TestDemo测试类")  //起别名
@SpringBootTest //1.类上添加注解，加载ApplicationContext，启动spring容器。
@AutoConfigureMockMvc //2.启动mockMVC测试
@Transactional //3.开启事务管理
@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)//开启测试类的执行顺序按@order配置的优先级执行
public class TestDemo {
    @Test
    @Order(3)//第3个执行
    public void test1() {
        int a = 1;
        Assertions.assertNotEquals(1, a);//判断二者是否不相等
    }
    @Test
    @Order(2)//第2个执行
    public void test2() {
        int a = 1;
        Assertions.assertNotEquals(1, a);//判断二者是否不相等
    }
    @Test
    @Order(1)//第一个执行
    public void test3() {
        int a = 1;
        Assertions.assertNotEquals(1, a);//判断二者是否不相等
    }
}

执行结果

一 般情况下，使用@SpringBootTest后，Spring将加载所有被管理的bean，基本等同于启动了整个springboot服务，此时便可以开始功能测试。

  • 可以通过webEnvironment参数启动的Web环境对应的端口，springboot提供了4种设置如下：

    java 复制代码 
    @SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
    • MOCK：默认值，该类型提供一个mock环境，可以和@AutoConfigureMockMvc或@AutoConfigureWebTestClient搭配使用，开启Mock相关的功能。注意此时内嵌的服务（servlet容器）并没有真正启动，也不会监听web服务端口。
    • RANDOM_PORT：启动一个真实的web服务，监听一个随机端口。(建议)
    • DEFINED_PORT：启动一个真实的web服务，监听一个定义好的端口（从application.properties读取）。
    • NONE：启动一个非web的ApplicationContext，既不提供mock环境，也不提供真实的web服务。

3.SpringBoot单元测试常用注解

  • @Mock ：是Mockito.mock()方法的简写。创建的是全部mock的对象，即在对具体的方法打桩（即创建模拟对象）之前，mock对象的所有属性和方法全被置空（0或null)。

    • @mock注解需要搭配MockitoAnnotations.openMocks(testClass)方法一起使用.

  • @Spy：是Mockito.Spy()方法的简写。被 spy 的对象，调用其方法时默认会走真实方法。，有返回值的调用真实方法并返回真实值

    • 如果发现修饰的变量是 null，会自动调用类的无参构造函数来初始化 。定义了mock方法的则执行mock（即虚假函数）；默认生成后所有依赖的对象都会null，且要一个无参构造。

  • @InjectMocks ：将 @Mock、@Spy 修饰的对象自动注入到 @InjectMocks 修饰的对象中。

    注入方式有多种，mockito 会按照下面的顺序尝试注入：

    • 构造函数注入
    • 设值函数注入（set函数）
    • 属性注入
    java 复制代码 
    //类1
public class HttpService {
    public int queryStatus() {
        // 发起网络请求，提取返回结果
        // 这里用随机数模拟结果
        return new Random().nextInt(2);
    }
}

//类2
public class ExampleService {
    private HttpService httpService;

    public String hello() {
        int status = httpService.queryStatus();
        if (status == 0) {
            return "你好";
        }
        else if (status == 1) {
            return "Hello";
        }
        else {
            return "未知状态";
        }
    }
}
    java 复制代码 
    public class ExampleServiceTest {
    @InjectMocks // 将@Mock httpService主动注入ExampleService
    private ExampleService exampleService = new ExampleService();
    @Mock
    private HttpService httpService;

    @Test
    public void test01() {
        MockitoAnnotations.initMocks(this);

        when(httpService.queryStatus()).thenReturn(0);
        Assert.assertEquals("你好", exampleService.hello());
    }
}

  • @MockBean ： Spring Boot 中的注解。我们可以使用 @MockBean 将 mock 对象添加到 Spring 应用程序上下文中。该 mock 对象将替换应用程序上下文中任何现有的相同类型的 bean。如果应用程序上下文中没有相同类型的 bean，它将使用 mock 的对象作为 bean 添加到上下文中。

  • @SpyBean：同上。

三.单元测试中如何注入依赖对象

1.真实注入（@AutoWired、 @Resource）

  • 对DAO层（Service层同理）

  • @Autowired直接注入的方式是基于真实环境的，会真实操作数据库，如果在单元测试中不想改变数据数据库中的值，不能使用直接注入的方法

可以在类上再添加这两个注解，通过@Transactional+@Rollback(true)可以知道调用了数据库，对其操作进行回滚

  • 但是如果项目中使用了@Component注解（在SpringBoot项目启动的时候就会跟着实例化/启动），@Component注解的类里有多线程方法，那么在执行单元测试的时候，由于多线程任务的影响，就可能对数据库造成了数据修改，

    • 即使使用了事务回滚注解@Transactional。（我在百度上看到的，没找到具体的测试方法，所以没试）
java 复制代码 
@Transactional
@Rollback(true) // 事务自动回滚，默认是true。可以不写

2.Mock注入

2.1.前言

2.2.Mock的概念

  1. 所谓的mock就是创建一个类的虚拟对象，在测试环境中，用来替换掉真实的对象，以达到2个目的：

    • 验证这个对象的某些方法的调用情况，调用了多少次，参数是什么等等
    • 指定这个对象的某些方法的行为，返回特定的值，或者是执行特定的动作

  2. 使用Mock之前，需要在@Before或@BeforeClass对应的方法中添加如下 ，表示 添加mock注解初始化。

    java 复制代码 
    MockitoAnnotations.initMocks(this);

  3. 另外需要补充以下几个常用的测试注解：

    • @InjectMocks：通过创建一个实例，它可以调用真实代码的方法，其余用@Mock（或@Spy）注解创建的mock将被注入到用该实例中。

    • @Mock：该对象下对函数的调用均执行mock（即虚假函数），不执行真正具体操作。

    • @Spy：对函数的调用均执行真正部分。

  4. Mockito中的@Mock和@Spy都可用于拦截那些尚未实现 或 不期望被真实调用的对象和方法，并为其设置自定义行为。

    • 二者的区别在于Mock不真实调用，Spy会真实调用。
java 复制代码 
Mockito 默认是"不支持静态方法，可使用 PowerMock 让 Mockito 支持静态方法（新增依赖）

2.3.实现原理和优点

实现原理 ：使用Stub（桩）技术动态的替换原程序的功能。

  • 直接跑Java代码，不需要启用Spring容器及连接数据库，模拟一切操作数据库的步骤，不执行任何SQL，也可以模拟任何返回值
    • Stub（桩）技术 ：在单元测试中中用于替代实际对象或方法的技术，主要是提供一个预定义的、固定的返回值或调用，以便在测试中模拟实际对象或方法的调用。

使用Mock的优点：

  • 可以完全脱离数据库
  • 只针对某一个小方法（一个小的单元）来测试，测试过程中，不需要启动其他的东西，不免其他因素可能产生的干扰

3.mock方法驱动

  • Mockito.mock(xxx.class) 创建mock对象

  • Mockito.mock(classToMock,defaultAnswer) 使用默认Answer模拟对象

    java 复制代码 
    import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;
import org.mockito.Mockito;
import java.util.Random;

public class MockitoFirstDemo {
    @Test
    public void test() {
     	//mock了一个Random对象
        Random mockRandom = Mockito.mock(Random.class);

        System.out.println("mock前："+mockRandom.nextInt());
        Assert.assertEquals(0, mockRandom.nextInt());//未进行打桩，每次返回值都是0

		 //设置random.nextInt()虚拟值为100
        Mockito.when(mockRandom.nextInt()).thenReturn(100);  // 进行打桩操作，指定调用 nextInt 方法时，永远返回 100
        System.out.println("mock后："+mockRandom.nextInt());

        Assert.assertEquals(100, mockRandom.nextInt());
    }
}

    ·

  • Mockito.doThrow(toBeThrown).when(mock).[method] 模拟抛出异常

    java 复制代码 
    //如果mockRandom对象调用nextInt()方法 抛出空指针异常
Mockito.doThrow(new NullPointerException()).when(mockRandom).nextInt();
mockRandom.nextInt();

  • Mockito.when(methodCall).thenReturn(value) 模拟方法调用返回值

  • Mockito.doReturn(toBeReturned).when(mock).[method] 模拟方法调用返回值（直接执行不判断）

  • Mockito.when(methodCall).thenReturn(value1).thenReturn(value2) 模拟多次方法调用返回值，触发时第一次返回value1，第n次都返回value2

    java 复制代码 
     //1.模拟nextInt方法调用返回100
 Mockito.when(mockRandom.nextInt()).thenReturn(100);
 //2.触发时方法调用nextInt第一次返回101，nextInt的第n次都返回102(可以一直设置值)
 Mockito.when(mockRandom.nextInt()).thenReturn(101).thenReturn(102);
 
//3.模拟nextInt方法调用返回100 （同第一种）        
 Mockito.doReturn(100).when(mockRandom).nextInt();
 System.out.println(mockRandom.nextInt());//返回100

  • Mockito.when(methodCall).thenAnswer(answer)) 自定义模拟方法的返回值，可以根据方法的传参定义方法的返回

  • Mockito.doAnswer(answer).when(methodCall).[method] 自定义模拟方法的返回值，可以根据方法的传参定义方法的返回

    java 复制代码 
    @Test
    public void test() {
        // mock一个对象
        HashMap mockMap =  Mockito.mock(HashMap.class);
        mockMap.put("key1", "value1");
        mockMap.put("key2", "value2");
        Mockito.when(mockMap.get(ArgumentMatchers.anyString())).thenAnswer(
                new Answer() {
                    public Object answer(InvocationOnMock invocation) {
                        Object[] args = invocation.getArguments();
                        Object mock = invocation.getMock();
                        String key = (String) args[0];
                        
                        //修改key=key1的返回值
                        if (key.equals("key1")) {
                            return "called with arguments: " + Arrays.toString(args);
                        }
                        //修改key=key2的返回值
                        if (key.equals("key2")) {
                            return "called with arguments: " + Arrays.toString(args);
                        }

                        return "error key";
                    }
                });


        System.out.println(mockMap.get("key1"));  // called with arguments: [key1]
        System.out.println(mockMap.get("key2"));  // called with arguments: [key2]
        System.out.println(mockMap.get("key3"));  //error key
    }

  • Mockito.verify(mock) 验证对象的方法调用是否发生

    java 复制代码 
    		//创建mock对象
        ArrayList list = Mockito.mock(ArrayList.class);

        list.add(1);
        list.add(2);

        Mockito.verify(list).add(1);//验证通过
        Mockito.verify(list).add(5);//验证未通过，因为没有执行过该操作

  • Mockito.spy(Object) 用spy监控真实对象,设置真实对象行为

    java 复制代码 
            //虚假调用
        ExampleService mockExample = Mockito.mock(ExampleService.class);
        int num = mockExample.add(1, 1);
        System.out.println("虚假调用>>>"+num);
        //返回虚假调用>>>0

        ExampleService spyExample = Mockito.spy(ExampleService.class);
        num = spyExample.add(2, 2);
        System.out.println("真实调用>>>"+num);
        //真实调用方法,参数a=2,参数b=2
        //真实调用>>>4

  • when().Return() 与 doReturn() 设置方法的返回值

    java 复制代码 
    Mockito.when(mock.someMethod("some args")).Return("result");
Mockito.doReturn("result").when(mock).someMethod("some arg");

  • when().thenthrow() 与 doThrow() 让方法抛出异常

    java 复制代码 
    // 只针对返回值非void的函数
Mockito.when(mock.someMethod("some args")).thenthrow(new Exception("自定义异常"));

// 通用
Mockito.doThrow(new Exception("自定义异常"))
    .when(mock)
    .someMethod("some arg");

  • doNothing() 让void函数什么都不做

    java 复制代码 
    Mockito.doNothing().when(mock).someMethod("some args");

  • doAnswer()自定义方法处理逻辑

    java 复制代码 
         // 自定义返回值thenAnswer()
     when(mock.someMethod(anyString())).thenAnswer(
         new Answer() {
             public Object answer(InvocationOnMock invocation) {
                 Object[] args = invocation.getArguments();
                 Object mock = invocation.getMock();
                 return "called with arguments: " + Arrays.toString(args);
             }
     });
    
     //Following prints "called with arguments: [foo]"
     System.out.println(mock.someMethod("foo"));

  • thenCallRealMethod()调用 spy 对象的真实方法

    java 复制代码 
    Mockito.when(spy.someMethod("some args")).thenCallRealMethod();

Mockito.doCallRealMethod().when(spy).someMethod("some arg");

  • 使用then、thenAnswer 自定义方法处理逻辑

    • 实现 Answer 接口的对象，在该对象中可以获取调用参数，自定义返回值
    java 复制代码 
         // 自定义返回值thenAnswer()
     when(mock.someMethod(anyString())).thenAnswer(
         new Answer() {
             public Object answer(InvocationOnMock invocation) {
                 Object[] args = invocation.getArguments();
                 Object mock = invocation.getMock();
                 return "called with arguments: " + Arrays.toString(args);
             }
     });
    
     //Following prints "called with arguments: [foo]"
     System.out.println(mock.someMethod("foo"));


    @Test
    void testDemo02() {
      Mockito.when(studentService.getStudentByUserName("张三")).thenAnswer(
          (Answer<Student>) invocationOnMock -> new Student("赵六","13215522144","河南省")
      );
      Student student = studentService.getStudentByUserName("张三");
      // prints: Student{username='赵六', phone='13215522144', address='河南省'}
      System.out.println(student.toString());
    }

  • reset()方法，可以重置之前自定义的返回值和异常

    java 复制代码 
    import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;
import static org.mockito.Mockito.*;
public class MockitoDemo {
    static class ExampleService {
        public int add(int a, int b) {
            return a+b;
        }
    }
    @Test
    public void test() {
        ExampleService exampleService = mock(ExampleService.class);

        // mock 对象方法的默认返回值是返回类型的默认值
        Assert.assertEquals(0, exampleService.add(1, 2));

        // 设置让 add(1,2) 返回 100
        when(exampleService.add(1, 2)).thenReturn(100);
        Assert.assertEquals(100, exampleService.add(1, 2));

        // 重置 mock 对象，add(1,2) 返回 0
        reset(exampleService);
        Assert.assertEquals(0, exampleService.add(1, 2));
    }

4.Mock注解驱动

  • @Mock 注解 可以理解为对 Mockito.mock()的一个替代
  • 使用该注解时，要使用MockitoAnnotations.initMocks​ 方法，让注解生效。
    • 旧版的是initMocks，新版的是openMocks
java 复制代码 
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.mockito.Mock;
import org.mockito.MockitoAnnotations;
import java.util.Random;
import static org.mockito.Mockito.when;

public class MockitoTwoDemo {
    @Mock
    private Random random;

    @Before
    public void before() {
        // 初始化mock,让注解生效(新版)
        MockitoAnnotations.openMocks(this);
    }

    @Test
    public void test() {
        //设置random.nextInt()虚拟值为100
        when(random.nextInt()).thenReturn(100);
        System.out.println("mock后："+random.nextInt());
        Assert.assertEquals(100, random.nextInt());
    }
}

也可以用MockitoJUnitRunner​来代替MockitoAnnotations.openMocks​

1.@Spy

mock()方法与spy()方法的不同：

  • 被spy的对象会走真实的方法，而mock对象不会
  • spy方法的参数是对象实例，mock的参数是class

2.@InjectMocks

  • @InjectMocks由mock框架管理，只能将 @Mock​、@Spy​ 修饰的对象自动注入到@InjectMocks​修饰的对象中

    java 复制代码 
    @Mock
AService aService;

@InjectMocks
AController aController;  //这里会注aService

@Autowired
AController aController;//这里不会注aService

class BController{
    AService aService;
}

  • 如果想一个spring对象注入mock框架的对象，可通过@InjectMocks桥接。

    java 复制代码 
    @Mock
AService aService;

@Autowired
@InjectMocks
AController aController;//这里会注入aService

3. @MockBean

  • @MockBean和@SpyBean由spring管理，会替换上下文相同对象。

    java 复制代码 
    @MockBean
AService aService;

@Autowired
AController aController; //这里会注入aService

4.thenReturn

thenReturn 用来指定特定函数和参数调用的返回值；

  • thenReturn 中可以指定多个返回值。在调用时返回值依次返回 。 若调用次数超过返回值的数量，再次调用时返回最后一个返回值。

doReturn 的作用和 thenReturn 相同，但使用方式不同：

java 复制代码 
//mockRandom.nextInt()返回虚拟值1
Mockito.when(mockRandom.nextInt()).thenReturn(1);//返回值为1
//mockRandom.nextInt()依次返回虚拟值1 2 3
Mockito.when(mockRandom.nextInt()).thenReturn(1, 2, 3);

//mockRandom.nextInt()的返回值设置为1
Mockito.doReturn(1).when(random).nextInt();

5.thenThrow

  • thenThrow 用来让函数调用抛出异常。（可搭配try catch使用）

    • 可以指定多个异常。在调用时异常依次返回。若调用次数超过异常的数量，再次调用时抛出最后一个异常。
java 复制代码 
//调用mockRandom.nextInt()抛出RuntimeException异常
Mockito.when(mockRandom.nextInt()).thenThrow(new RuntimeException("异常"));
//调用mockRandom.nextInt()依次抛出RuntimeException异常
Mockito.when(mockRandom.nextInt()).thenThrow(new RuntimeException("异常1"), new RuntimeException("异常2"));
java 复制代码 
    @Test
    public void testThenThrow() {
        Random mockRandom = mock(Random.class);
        //调用mockRandom.nextInt()抛出RuntimeException异常
        Mockito.when(mockRandom.nextInt()).thenThrow(new RuntimeException("异常"));

        try {
            mockRandom.nextInt();
            Assert.fail();//上一行会抛出异常，到catch中去，走不到这里
        } catch (Exception ex) {
            Assert.assertTrue(ex instanceof RuntimeException);
            Assert.assertEquals("异常1", ex.getMessage());
        }

        try {
            mockRandom.nextInt();
            Assert.fail();
        } catch (Exception ex) {
            Assert.assertTrue(ex instanceof RuntimeException);
            Assert.assertEquals("异常2", ex.getMessage());
        }
    }

6.doThrow

  • 对应返回类型是 void 的函数，thenThrow 是无效的，要使用 doThrow。也可以用 doThrow 让返回非void的函数抛出异常
java 复制代码 
doThrow(new RuntimeException("异常")).when(exampleService).hello();

// 下面这句等同于 when(random.nextInt()).thenThrow(new RuntimeException("异常"));
doThrow(new RuntimeException("异常")).when(random).nextInt();

7.行为验证

  • 使用 verify 可以校验 mock 对象是否发生过某些操作，配合 time 方法，可以校验某些操作发生的次数
java 复制代码 
        //是否调用过一次
        Mockito.verify(spy).hasReturnAndArgs(Mockito.anyString());
        //是否调用过N次
        Mockito.verify(spy,times(1)).hasReturnAndArgs(Mockito.anyString());
        //没有被调用，相当于 times(0)
        Mockito.verify(spy,never()).hasReturnAndArgs(Mockito.anyString());
        //atLeast(N) 至少被调用 N 次
        //atLeastOnce() 相当于 atLeast(1)
        //atMost(N) 最多被调用 N 次

5.非spring环境和spring环境注解驱动

  • 非spring环境：@Mock+@Spy+@InjectMocks
  • spring环境：@MockBean+@SpyBean+@Autowired

@MockBean+@SpyBean+@Autowired

spring环境使用@MockBean+@SpyBean+@Autowired，为测试主体类部分打桩考虑使用@SpyBean, 为外部依赖打桩，考虑使用@MockBean

java 复制代码 
//业务层
@Service
public class AService {
	public String hasReturnAndArgs(String str){
	    return "10";
	}
	public String hasReturn(){
	    return "10";
	}
	public void hasArgs(String str){
	    System.out.println(1000);
	}
	public void noArgs(){
	    System.out.println(1000);
	}
}

//控制层
@RestController
public class AController {
    @Autowired //注入aService
    private AService aService;
    
	public String hasReturnAndArgs(String str){
	    return aService.hasReturnAndArgs(str);
	}
	public String hasReturn(){
	    return aService.hasReturn();
	}

	public void hasArgs(String str){
	    aService.hasArgs(str);
	}
	public void noArgs(){
	    aService.noArgs();
	}
}
使用mock
java 复制代码 
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class ServiceTest {
    @Before
    public void before() {
        // 启用 Mockito 注解
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }
    
    @Mock //mock AService
    AService aService;
    @InjectMocks  //将 @Mock​、@Spy​ 修饰的对象自动注入到@InjectMocks​修饰的对象中
    AController aController;
    
    @Test
    public void test() {
        //1.不调用真实方法,默认返回null
        String value = aService.hasReturnAndArgs("10");
        Assert.assertEquals(value, null);

        //2.打桩
        //当传参是10L时，返回 30
        Mockito.when(aService.hasReturnAndArgs("10")).thenReturn("30");
        //当传参是20L时，真实调用
        Mockito.when(aService.hasReturnAndArgs("20")).thenCallRealMethod();
        //当传参是30L时，抛出异常
        Mockito.when(aService.hasReturnAndArgs("30")).thenThrow(new Exception("test error"));
		
		//断言方法传参为10时是否等于 30,
        Assert.assertEquals(aService.hasReturnAndArgs("10"), "30");
        
        //当传参是20L时，真实调用方法，内部mock对象调用的也是mock方法
        Assert.assertNotEquals(aService.hasReturnAndArgs("20"), "30");
        try {
            Assert.assertNotEquals(aService.hasReturnAndArgs("30"), "30");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }

        //3.注入对象
        Assert.assertEquals(aController.hasReturnAndArgs("10"), "30");
    }
}
使用Spy
java 复制代码 
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class ServiceTest {
    @Before
    public void before() {
        // 启用 Mockito 注解
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }
 
    @Spy
    AService spy;
    
    @Test
    public void test() {
        //AService spyTemp = new AService();
        //AService spy = Mockito.spy(spyTemp);

        //1.调用真实方法
        Assert.assertEquals(spy.hasReturnAndArgs("20"), "10");

        //2.打桩
        Mockito.doReturn("30").when(spy).hasReturnAndArgs("20");
        Assert.assertEquals(spy.hasReturnAndArgs("20"), "30");
        //验证是否被调用了一次
        Mockito.verify(spy,times(1)).hasReturnAndArgs("20");


        //设置任何hasReturnAndArgs调用都返回30
        Mockito.doReturn("30").when(spy).hasReturnAndArgs(Mockito.anyString());
        Assert.assertEquals( spy.hasReturnAndArgs("-2"), "30");
        Mockito.verify(spy,times(2)).hasReturnAndArgs(Mockito.anyString());



        //不支持这样
        Mockito.when(spy.hasReturnAndArgs("20")).thenReturn("10");
        Assert.assertEquals(spy.hasReturnAndArgs("20"), "10");
    }
}

使用spring集成

java 复制代码 
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class ServiceTest {
    @Before
    public void before() {
        // 启用 Mockito 注解
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }
  
    @SpyBean
    private AService spy;
    @Autowired
    AController aController;
    @Test
    public void test() {
        //调用真实方法
        Assert.assertEquals(spy.hasReturnAndArgs("20"), "10");
        Mockito.doReturn("30").when(spy).hasReturnAndArgs(Mockito.anyString());
        Assert.assertEquals(spy.hasReturnAndArgs("20"), "30");
        Mockito.verify(spy,times(1)).hasReturnAndArgs(Mockito.anyString());
        Assert.assertEquals(aController.hasReturnAndArgs("20"), "30");
    }
}

6. mock静态方法

xml 复制代码 
        <dependency>
            <groupId>org.mockito</groupId>
            <artifactId>mockito-inline</artifactId>
            <version>4.0.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mockito</groupId>
            <artifactId>mockito-core</artifactId>
            <version>4.0.0</version>
        </dependency>
java 复制代码 
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
        Mockito.mockStatic(XXX.class).when(XXX::getXXX)
                .thenReturn("xxx");
                
                //如果用多次需要关闭
        try(MockedStatic<XXX> xx= Mockito.mockStatic(XXX.class)) {
            xx.when(() -> A.b(params)).thenReturn(null);
        }

7.统计覆盖率

红色为尚未覆盖的行，绿色为覆盖的行。class，method，line分别表示类/方法/行代码测试覆盖率

四.拓展

1.springboot设置虚拟属性

假如我springboot项目有一个application.yml文件

yaml 复制代码 
test:
  prop: testValue1

当编写单元测试测试的时候，在不修改源码的情况下，想改变prop属性为testValue2，该怎么办呢？

  • 加载测试临时属性可以通过注解@SpringBootTest的properties和args属性进行设定，作用域仅限于当前测试用例

    java 复制代码 
    @Slf4j
@SpringBootTest(properties = {"test.prop=testValue2"})
class PropertiesAndArgsTest {
    @Value("${test.prop}")
    private String msg;
    @Test
    void test01() {
        log.info(msg);
    }
}

2.模拟Web层（控制器）(GET请求/POST请求)

springMVC框架的测试中，一般采用mockMvc+Mockito的组合来进行mock模拟测试，即：Mockito模拟服务层的方法， MockMvc 来模拟发起HTTP请求

  • 切片测试：指用mockmvc测试controller层，模拟返回service层的值，将层与层间的联系断开。
  • 集成测试：指用mockmvc测试controller层，但不间隔service层。将controller层和service层集合起来测试。

在单元测试中对controller层功能进行测试，必须模拟一个真实的web环境，具体步骤如下：

  1. 测试类中启动web环境

    • 每一个springboot的测试类都需@SpringBootTest注解，通过webEnvironment属性设置在测试用例中启动web环境，具体如下：

      java 复制代码 
      @SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class WebTest {
}

  2. 测试类中发送请求

    • 先提前写一个controller，用于后面的get和post测试

      java 复制代码 
      @RestController
@RequestMapping("/user")
@Slf4j
public class TestController {
    /**
     * post请求
     * @param param json数据
     * @return json数据
     */
    @PostMapping("/post")
    public Map<String, Object> post(@RequestBody Map<String, Object> param) {
        log.info(">>>>>>>>>post user:{}", param);

        Map<String, Object> data = new HashMap<>();
        data.put("id", 2);
        data.put("username", "post");
        return data;
    }


    /**
     * get请求,接收json以及 地址栏参数
     * @param param  json数据
     * @param id 地址栏参数
     * @return json数据
     */
    @GetMapping("/get")
    public Map<String, Object> get(@RequestBody Map<String, Object> param,@RequestParam("id") Integer id) {
        log.info(">>>>>>>>>get user:{},id={}", param,id);

        Map<String, Object> data = new HashMap<>();
        data.put("id", 1);
        data.put("username", "get");
        return data;
    }
}

  3. 在测试类中通过@AutoConfigureMockMvc开启web虚拟调用功能

    • 注入MockMvc对象，通过MockMvc对象可以发送虚拟请求，模拟web请求调用过程
    java 复制代码 
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
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.http.MediaType;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
import org.springframework.test.web.servlet.MvcResult;
import org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders;
import org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers;

//1.测试类中启动web环境
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
//日志调用
@Slf4j
//2.开启虚拟MVC调用
@AutoConfigureMockMvc
public class WebTest {
    //3.注入MockMVC
    @Autowired
    MockMvc mockMvc;


    /**
     * 测试post请求
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    void testUserPost() throws Exception {
        MvcResult mvcResult  = mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.post("/user/post")
                //g请求参数为json
                .content("{\"username\":\"oyang\",\"password\":\"123456\"}")
                .header("Authorization", "Bearer ...")
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
        )
                //预期响应状态为200
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                // 可以取出 json的字段值,判断code是否为0  响应结果：
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("$.code").value("0"))
                .andReturn();
        //{"code":0,"msg":"success","time":"20240327150240","data":{"id":2,"username":"post"},"requestId":null}
        log.info(">>>>>mock响应结果:{}",  mvcResult.getResponse().getContentAsString());
    }


    /**
     * 测试get请求
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    void testUserGet() throws Exception {
        int id = 111;
        MvcResult mvcResult  = mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/user/get")
                //get请求参数在url上
                .param("id", "" + id)
                //get请求参数为json
                .content("{\"username\":\"oyang\",\"password\":\"123456\"}")
                .header("Authorization", "Bearer ...")
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
        )
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andReturn()
                ; //预期响应状态为200

        //{"code":0,"msg":"success","time":"20240327150240","data":{"id":1,"username":"get"},"requestId":null}
        log.info(">>>>>mock响应结果:{}",  mvcResult.getResponse().getContentAsString());
    }
    • 最终web测试需要将预计值与真实值的比对才能确认测试结果是否通过

五.私有方法的模拟

  1. 对待类中私有方法，可以用反射的方式进行测试

    • spring框架中使用封装的反射API，来设置private的属性：

      java 复制代码 
       ReflectionTestUtils.setField(Object targetObject, String name, @Nullable Object value);

 //或者
 Field field = ReflectionUtils.findField(targetClass, name, type);
 if (field == null) {
   }
 ReflectionUtils.makeAccessible(field);
 ReflectionUtils.setField(field, targetObject, value);

    • 如果是非spring框架，也可以直接使用Java原生反射API：

      java 复制代码 
              Field field = target.getClass().getDeclaredField(fieldName);
        field.setAccessible(true); //改成可访问，不管现有修饰
        field.set(target, value);

  2. maven打包时使用命令打包时跳过test

    java 复制代码 
    mvn deploy -f pom_http.xml-jar -Dmaven.test.skip=true​

  3. Mockito 默认是不支持静态方法，可使用 PowerMock 让 Mockito 支持静态方法（新增依赖）

六.总结

  • Mockito可以轻松集成到现有的Spring Boot项目中，无论是对于简单的单元测试还是更复杂的集成测试。
  • 通过使用Mockito，可以模拟服务层、存储库、REST客户端等组件，而无需依赖实际的实现。来减少测试对外部系统的依赖，模拟异常情况和边缘用例，从而确保代码在各种环境下的稳健性。
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