如何提高单元测试的覆盖率

一、定位未覆盖的代码

1. ​利用 IDEA 的覆盖率工具​：

   • 右键测试类 → Run with Coverage ，或使用 Alt+Shift+F10（Windows）打开运行菜单选择覆盖率。
   • 查看高亮标记 ：
     • 绿色：已覆盖代码行。
     • 红色：未覆盖代码行。
     • 黄色：部分覆盖（如条件分支未完全覆盖）。

2. ​分析 JaCoCo 报告​：

   • 打开 target/site/jacoco/index.html，查看：
     • 行覆盖率（Line）：哪些行未执行？
     • 分支覆盖率 （Branch）：哪些条件分支（如 if/else）未覆盖？
     • 方法覆盖率：是否有未调用的方法？

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二、针对性提升覆盖率的策略

策略 1：覆盖边界条件

• 示例场景 ：一个计算器类的方法 divide(int a, int b)。

  public int divide(int a, int b) {
      if (b == 0) throw new IllegalArgumentException("除数不能为0");
      return a / b;
  }

• 问题 ：常规测试可能只覆盖 b≠0 的情况，遗漏了异常分支。

• 解决方案 ：

  @Test
  void testDivideByZero() {
      Calculator calculator = new Calculator();
      assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> calculator.divide(5, 0));
  }

策略 2：覆盖所有代码分支

• 示例场景 ：带有 if-else 的逻辑。

  public String getGrade(int score) {
      if (score >= 90) return "A";
      else if (score >= 60) return "B";
      else return "C";
  }

• 问题 ：若仅测试 score=80，则未覆盖 score≥90 和 score<60 的分支。

• 解决方案 ：使用参数化测试覆盖所有分支：

  @ParameterizedTest
  @CsvSource({"95, A", "75, B", "50, C"})
  void testGetGrade(int score, String expected) {
      assertEquals(expected, grader.getGrade(score));
  }

策略 3：覆盖异常和错误处理

• 示例场景 ：数据库操作失败时的回滚逻辑。

  public void saveData(Data data) {
      try {
          database.insert(data);
      } catch (SQLException e) {
          logger.error("保存失败", e);
          rollback();
      }
  }

• 问题 ：正常流程测试不会触发 catch 块。

• 解决方案 ：使用 Mockito 模拟异常：

  @Test
  void testSaveDataFailure() {
      Database mockDb = mock(Database.class);
      when(mockDb.insert(any())).thenThrow(new SQLException());
      DataService service = new DataService(mockDb);
      
      service.saveData(new Data());
      verify(mockDb).rollback(); // 验证是否执行了回滚
  }

策略 4：覆盖工具生成的代码

• 常见问题 ：Lombok 生成的 getter/setter、equals/hashCode 或 IDE 自动生成的代码未覆盖。
• 解决方案 ：

  • 显式测试生成的代码（如验证 equals 方法）。

  • 配置 JaCoCo 忽略 Lombok 生成的代码（在 pom.xml 中）：

    <configuration>
      <excludes>
        <exclude>​**​/*$Lombok*/​**​</exclude>
      </excludes>
    </configuration>

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三、高级技巧

技巧 1：强制覆盖难以触发的代码

• 场景 ：测试 private 方法或静态代码块。

  public class ConfigLoader {
      static {
          loadConfig(); // 静态代码块
      }
      private static void loadConfig() { /* 加载配置 */ }
  }

• 解决方案 ：通过反射调用私有方法或触发静态初始化：

  @Test
  void testStaticBlock() throws Exception {
      Class.forName("com.example.ConfigLoader"); // 触发静态代码块
  }

技巧 2：优化测试数据

• 使用随机测试工具 ：如 QuickTheories 或 jqwik，生成大量随机输入覆盖边缘情况。

  @Property
  void testRandomInput(@ForAll int a, @ForAll int b) {
      assumeTrue(b != 0); // 忽略 b=0 的情况
      assertEquals(a / b, calculator.divide(a, b));
  }

技巧 3：忽略无需覆盖的代码

• 配置 JaCoCo 排除 （在 pom.xml 中）：

  <excludes>
    <exclude>​**​/model/*.java</exclude> // 忽略 POJO 类
    <exclude>​**​/Main.java</exclude>    // 忽略启动类
  </excludes>

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四、避免常见误区

1. ​盲目追求 100% 覆盖率​：

   • 某些代码（如自动生成的代码、简单 Getter）无需强制覆盖。
   • 更关注核心逻辑和复杂分支的覆盖。

2. ​编写无效测试​：

   @Test
   void testAdd() {
       calculator.add(2, 3); // 没有断言！看似覆盖，实则无效
   }

3. ​忽略测试代码质量​：

   • 避免重复代码：用 @BeforeEach 初始化公共对象。
   • 遵循命名规范：测试方法名应明确表达场景（如 testDivide_WhenDivisorIsZero_ThrowException）。

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五、总结

通过以下步骤系统提升覆盖率：

1. 定位未覆盖代码：使用 IDEA 高亮和 JaCoCo 报告。
2. 设计针对性用例：覆盖边界条件、异常分支、复杂逻辑。
3. 利用工具和技巧：参数化测试、Mock 异常、反射调用。
4. 平衡覆盖率和成本：优先覆盖关键代码，忽略无关部分。