如何提高单元测试的覆盖率

一、定位未覆盖的代码

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）。
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？

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)。

复制代码

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 ：

复制代码

@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。

复制代码

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：

复制代码

@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。

复制代码

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：

复制代码

@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）：
  复制代码
```
<configuration>
  <excludes>
    <exclude>**/*$Lombok*/**</exclude>
  </excludes>
</configuration>
```

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。

复制代码

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：

复制代码

@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。

复制代码

@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）：

复制代码

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

四、避免常见误区

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。

编写无效测试：

复制代码

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

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）。

五、总结

通过以下步骤系统提升覆盖率：

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