SpringBoot系列: 单元测试2

之前发了SpringBoot 单元测试的博客, https://www.cnblogs.com/harrychinese/p/springboot_unittesting.html , 内容较少, 现在补齐SpringBoot单元测试的主要知识点. 

测试有很多种, 有单元测试 、集成测试 、冒烟测试 、回归测试 、端到端测试 、功能测试。 它们作用不同, 但又有所重叠.

1. 单元测试: [责任人: 开发人员]针对 class 级别的测试, 针对一个类, 写一个测试类. 在项目中, class 之间依赖调用是很常见的事情, 如果要测试的 classA, 又调用了classB, 这时候就没有遵守 "在一个class范围内测试", 自然不算单元测试, 应归为集成测试了. 不过这时候, 我们可以使用 mock 技术模拟被依赖的 classB, 这样整个测试又聚焦在classA 自身的功能, 所以又变回为单元测试.
2. 集成测试: [责任人: 开发人员]是单元测试在粒度上更进一步, 测试不同class之间的组合功能.
3. 冒烟测试: 可以理解为预测试, 一旦预测试失败(发现重大bug), 就直接停止测试, 打回给开发人员.
4. 回归测试: 重跑原有测试用例.

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spring-boot-starter-test 依赖包括:
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1. JUnit, 测试框架
2. Spring Test & Spring Boot Test,
3. Mockito, Mock框架, 可以模拟任何 Spring 管理的 bean. 在单元测试过程中, 使用 @MockBean 注解可以将一个业务Service 的模拟器注入到我们要测试的SpringBoot程序中, 而不是真正的业务Service实现类.
4. JSONassert,可以对json内容进行断言.
5. JsonPath, 提供类类似于 XPath 的 json 路径访问形式.

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JUnit 方法级别的注解
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JUnit 4.x 全面引入了注解方式进行单元测试, 测试相关的方法都必须是 public .
@BeforeClass -- 用来修饰static方法, 在测试类加载时执行.
@AfterClass -- 用来修饰static方法, 在测试类结束时执行.
@Before -- 用来修饰实例方法, 在每个测试方法之前执行, 比如用来初始化一个 MockMvc 对象.
@After -- 用来修饰实例方法, 在每个测试方法之后执行.
@Test -- 用来修饰实例方法, 是测试用例方法.
@Transactional --和@Test一起搭配使用, 作用是自动回滚事务, 防止单元测试污染测试数据库.
@Rollback(false) --和@Transactional/@Test一起搭配使用, 用来提交事务.

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JUnit 类级别注解
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1. @RunWith -- 对于SpringBoot程序, 使用 @RunWith(SpringRunner.class)
2. @SuiteClasses -- 在IDE中一次只能执行一个测试类, 对于一个大型项目, 肯定不止一个测试类, 如何一次执行多个测试类呢? 答案就是使用@SuiteClasses. 该注解能将多个测试class归并到一个新的测试class, 新的测试类往往是一个空类, 需要加上 @RunWith(Suite.class), 代码如下:

@RunWith(Suite.class) 
@SuiteClasses({Test1.class, Test2.class})
public class TestSuiteMain{
    // 空类, 但它会执行 TestSuite1 和 TestSuite2 的所有测试方法
}

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JUnit 断言
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assertEquals() --是否相等
assertSame() --判断是否是同一个对象
assertTrue()
assertFalse()
assertNotNull()
assertArrayEquals()
assertThat() -- JUnit4.4 新增一个全能的断言

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Spring test 提供的类级别注解
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Spring 提供了一系列的测试方式注解, 我们可以按需选择它们, @SpringBootTest 主要用于集成测试, 其他注解用于单元测试.
(1). @SpringBootTest, 该注解负责扫描配置来构建测试用的Spring上下文环境. 将在启动单元测试之前, 首先按照包名逐级向上找 SpringBoot 业务系统的入口, 并启动该SpringBoot 程序. 所以启动速度较慢, 用于集成测试.
如果我们需要要注入 WebApplicationContext 和 MockMvc bean, 需要在类上再加一个 @AutoConfigureMockMvc 注解. 完整示例见下面的 MyControllerTests 代码. 

(2). @WebMvcTest, 该注解仅仅扫描并初始化与 Controller 相关的bean, 但一般的@Component并不会被扫描, 另外也不启动一个 http server, 所以能加快测试进程. @WebMvcTest 还可以传入 Controller 类清单参数, 进一步缩小容器中bean的数量.
@WebMvcTest 还会自动实例化一个 WebApplicationContext 和 MockMvc bean, 供我们在测试用例中使用. 

(3). @RestClientTest 和 @WebMvcTest 类似, 用来测试基于Rest API的Service 类, 该注解会自动实例化一个MockRestServiceServer bean用来模拟远程的 Restful 服务.

@RunWith(SpringRunner.class)
@RestClientTest(RemoteVehicleDetailsService.class)
public class ExampleRestClientTest {

    @Autowired
    private RemoteVehicleDetailsService service;

    @Autowired
    private MockRestServiceServer server;

    @Test
    public void getVehicleDetailsWhenResultIsSuccessShouldReturnDetails()
            throws Exception {
        this.server.expect(requestTo("/greet/details"))
                .andRespond(withSuccess("hello", MediaType.TEXT_PLAIN));
        String greeting = this.service.callRestService();
        assertThat(greeting).isEqualTo("hello");
    }
}

(4). 除了上面几个类型, 还有 @MybatisTest 、 @JsonTest 、 @DataRedisTest 等等.

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MockMvc 基本使用
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MockMvc bean, 使用该对象的 perform() 可以发出模拟web请求, 并完成期望检查, 当然期望检查还可以使用JUnit 的 Assert. 虽然 MockMvc 是一个模拟的Http调用, 但它确实真实调用了视图函数, 并以 http 协议封装了结果, 所以可以用来做单元测试.

@RestController
@RequestMapping("/")
class MyController {

    @GetMapping("/")
    public String index() throws SQLException {
        return "index";
    }
} 

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
public class MyControllerTests {

    @Autowired
    private MockMvc mvc;

    /**
     * 期望调用成功, 并打印完整结果.
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void indexPrint() throws Exception {

        //@formatter:off
        mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/").accept(MediaType.APPLICATION_JSON))
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andDo(MockMvcResultHandlers.print());
        //@formatter:on
    }

    /**
     * 期望调用成功, 并验证该视图函数的返回内容是否为字符串 index
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void index() throws Exception {
        String expected = "index";
        //@formatter:off
        mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/").accept(MediaType.APPLICATION_JSON))
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.content().string(expected));
        //@formatter:on
    }
}

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Mockito基本使用
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顶层class经常会依赖一些底层class, 要对顶层class做单元测试, 就需要使用 mock 技术来代替底层class.
1. @MockBean 注解, 该 Mockito 注解可注入顶层对象, 它和 @Autowired 用法含义差不多, 但并不会注入真实的底层实现类.
2. 使用 Mockito.when() 来模拟底层类的行为:
Mockito.when(methodCall).thenReturn(expected) 使用穷举法来模拟, 这个方式简单但最常用, 我们写测试用例基本上也是按照case by case 设计有限的几个测试用例.
Mockito.when(methodCall).thenAnswer(匿名对象) 通过when()传入的参数动态模拟, 该方式很强大, 但并不常用, 因为我们在测试用例中, 没有必要再和被模拟对象一样实现一套业务逻辑.

下面是被测试的代码,  MyServiceConsumer 依赖一个 MyService 接口. 

interface MyService {
    public String appendA(String source);
}

@Service
class DefaultMyService implements MyService {

    @Override
    public String appendA(String source) {
        System.out.println("MyServiceConsumer.appendA() called");
        return source + "B";
    }
}

@Component
class MyServiceConsumer {
    @Autowired
    MyService myService;

    public String getServiceName(String source) {
        return myService.appendA(source);
    }
}

下面是MyServiceConsumer 的测试代码, 我们使用mockito 模拟了一个依赖 MyService 对象. 

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class MyServiceConsumerTests {
    @MockBean
    MyService myService;

    @Autowired
    MyServiceConsumer myServiceConsumer;

    /*
     * 使用 MockBean 来模拟 MyService 的 appendA() 行为
     */
    @Before
    public void Init() {
        // 方式1: 使用穷举法模拟, 具体是通过 thenReturn()方法
        String source = "MyService1";
        Mockito.when(myService.appendA(source))
                .thenReturn(source + "A");

        // 方式2:使用动态参数形式模拟, 具体是通过 thenAnswer()方法
        Mockito.when(myService.appendA(Mockito.anyString()))
                .thenAnswer(new Answer<String>() {

                    @Override
                    public String answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
                        String arg = (String) invocation.getArgument(0);
                        return arg + "A";
                    }
                });
    }

    @Test
    public void getServiceName1() {
        String source = "MyService1";
        String expected = "MyService1A";
        String actual = myServiceConsumer.getServiceName(source);
        Assert.assertEquals("错误: getServiceName() 不符合预期", expected, actual);
    }

    @Test
    public void getServiceName2() {
        String source = "Other";
        String expected = "OtherA";
        String actual = myServiceConsumer.getServiceName(source);
        Assert.assertEquals("错误: getServiceName() 不符合预期", expected, actual);
    }
}

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参考
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使用@SpringBootTest注解进行单元测试
https://www.cnblogs.com/ywjy/p/9997412.html
Testing in Spring Boot
https://www.baeldung.com/spring-boot-testing
第三十五章：SpringBoot与单元测试的小秘密
https://segmentfault.com/a/1190000011420910
http://tengj.top/2017/12/28/springboot12/
springboot(十二)：springboot如何测试打包部署
http://www.ityouknow.com/springboot/2017/05/09/springboot-deploy.html