有效的单元测试

认识单元测试

什么是单元测试

测试有黑盒测试和白盒测试之分，黑盒测试顾名思义就是我们不了解盒子的内部结构，我们通过
文档或者对该功能的理解，指定了相应的输入参数，然后判断得出的结果是否正确。普通的用户、
开发人员、QA工程师都可以进行黑盒测试。
与之对应的白盒测试则需要了解到内部的实现细节，一般是由开发人员自己来进行的，是基于对
代码逻辑结构、各个关联方法了解上进行的。

白盒测试主要有2种类型

• 静态代码分析：静态的分析代码质量，如用Findbugs插件扫描代码。
• 动态测试：单元测试，用预先的一组数据动态的调用代码。

单元测试的必要性

在金字塔越下面的地方bug是最多、最好发现、修改成本最小的。反之逐渐往上bug的修复成本是越来越大的。直观的感受就是一个开发期的bug，看一眼代码可能就知道问题了。如果是换成线上的，好一点的话通过日志可以判断出来，如果日志看了没发现什么那就有点惨了。有时候需要在测试环境模拟生产的场景进行排查等。

单元测试具有以下几个好处

• 方便对局部代码逻辑进行验证（如：微服务架构的话rpc端的方法不好触发，不用启动整个系统）
• 快速的反馈问题（将问题快速的扼杀在构建前）
• 给代码重构提供了底气（复杂的模块经常不敢轻易变动，因为关联太多怕导致其他异常，有时候也经常发生在修补了一个bug引发了另一个bug的问题）

单元测试的基础知识

如何编写单元测试

可理解的代码非常重要，测试代码也是如此。建议测试代码遵循BDD（Behavior Driven Development ）的风格，即使代码再复杂你也要将它抽象出 //given //when //then 三个基础部分。

通过测试用例反思你的代码

• given定义了一大堆，就是在测试一个方法的时候需要mock一大堆对象，这时候可能是代码设计有误，内聚力不足、与外部高度耦合、职责模糊。
• when一般只有一个，如果需要调用多个的话，可能实现代码没有给使用者提供合适的接口，需要调用一大堆接口才能完成一个动作。
• then 主要是要去校验结果，这边的校验要尽可能的包含所有出参结果的校验。不能只看调用后没报错，或者返回的状态码是对的就好了。

    import static org.mockito.BDDMockito.*;
  
    Seller seller = mock(Seller.class);
    Shop shop = new Shop(seller);
  
    public void shouldBuyBread() throws Exception {
    //given
    given(seller.askForBread()).willReturn(new Bread());
  
    //when
    Goods goods = shop.buyBread();
  
    //then
    assertThat(goods, containBread());
    }
  

  拓展:

• TDD（测试驱动开发）

  这是极限编程中推崇的开发模式，要求在开发前先写测试代码，基于测试的代码来编写业务代码，这样的好处一方面可以反复检验你的功能代码，一方面有助于你业务代码具有高内聚低耦合的效果。

• BDD（行为驱动开发）

  可以看作TDD的一个补充，他主要是输出一些更贴近用户的文档，让用户更好理解。 据我简单的理解是：基于BDD的测试用例你要充分写好你的注解，given（说明好上下文），when（指定哪个事件），then（对结果进行较详细的说明）

• DDD（领域驱动开发）

  他主要是对业务进行建模，是业务人员与开发人员沟通的桥梁，他要求开发人员在写代码前要充分的理解业务。现在微服务的架构很火热，微服务里面注重业务的划分，DDD是微服务的一个不错的实践方式。

基础设施

单元测试一般可以借助自动化构建工具，每次打包的时候进行自动化测试，有问题直接抛出，保证了打包程序的质量,单元测试通过后可以自动发布到开发、QA、仿真等环境。 常见的自动化构建工具有：Jenkins、gitlab-ci、gitlab、docker

常见术语

• stub

很多人把它叫做桩。 测试某个代码时可能需要访问外部系统的服务，这时候我们可以启一个模拟的服务来代替。（比如系统中需要对接各个快递公司的服务）。

• mock

与stub类似，都是用来模拟一些外部依赖。stub主要指的是外部系统，mock一般是本系统内的其他方法。

• spy

spy是间谍的意思，监视某个对象的行为。mock是模拟了整个对象，而spy的对象还是真是的对象，它可以对真实对象中的某些行为进行改变。

@Test
    public void real_partial_mock(){
        List list = spy(new ArrayList());
        // 执行的是list的真实api
        assertEquals(0,list.size());
        A a  = mock(A.class);
        // 执行的所有方法都不是A的
        when(a.doSomething(anyInt())).then(。。。);
    }

单元测试实战

工具介绍

mocktio

单元测试中一个很好的测试工具,简单列举下他的功能点，详情点击：传送门

• 可以mock对象

    @Mock
  

• 可以spy某个真实对象的个别方法

    @spy
  

• 可以方便的往某个对象中注入mock对象

    @InjectMocks
  

• 可以模拟调用方法时的参数匹配

    when(mockedList.get(anyInt())).thenReturn("element");   
  

• 可以判断某个方法调用次数

    verify(mockedList, times(1)).add("once");  
  

• 可以模拟方法调用抛出异常

    when(mockedList.get(1)).thenThrow(new RuntimeException());
  

powermock/jmock

可对静态方法、私有函数、Final函数进行模拟

testNG

可以比较方便的进行集成测试

AssertJ

比junit强大很多的断言工具，能够很强大的进行流式断言。

传送门

Assertions.assertThat(propsSendDetailPoList)
                .isNotEmpty()
                .hasSize(3)
                .extracting(PropsSendDetailPo::getFcalqty1)
                .contains(0L,0L,2L);

场景分析

静态对象mock

参看

@RunWith(PowerMockRunner.class)  //1
    @PrepareForTest({WebChatUtil.class}) //2
    public class WebChatUtilTestCase extends AbstractJUnit {
    
    @Before
    public void init(){
        PowerMockito.mockStatic(WebChatUtil.class);// 3
    }
    
    @Test
    public void testWebchatEnable(){
        try {
            Calendar c = Calendar.getInstance();
            c.set(c.get(Calendar.YEAR), c.get(Calendar.MONTH), c.get(Calendar.DATE), 16, 35);
            PowerMockito.spy(WebChatUtil.class); // 创建spy,如果不创建的话，后面调用WebChatUtil就都是Mock类，这里创建了spy后，只有设置了mock的方法才会调用mock行为
            PowerMockito.doReturn(c).when(WebChatUtil.class, "getCurrentTime"); //Mock私有方法
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

跨类mock

你要测试的方法里面引用了别的对象的方法，对于这个待测方法里面依赖别的对象你获取不到，如何对他进行mock。

• 最原始的方法-自己用反射实现 此时要测试 A 对象，A里面引用了 B 对象，用来进行持久化操作的，这时候可以通过反射，将 A 对象的 B 属性替换成自己定义的mock对象。 

    B bmapper  = mock(B.class);
    // 一个待测试的对象
    A a = new A();
  
    // bPoMapper 是 A 里面的一个属性（处理持久化用的）
    Class<A> aclass = A.class;
    Field bMapperField = aclass.getDeclaredField("bmapper");
    bMapperField.setAccessible(true);
    bMapperField.set(a, bmapper);
  

• 借助mocktio工具

    //@InjectMocks 会将所有 @mock对象注入到自己的属性中
    @InjectMocks
    A a;
    @Mock
    B b;
  

常见问题

• 很多人会在每个类中继承springjunit框架
  • 导致构建时候非常慢，每继承一个spring容器就会反复启动一次，严重占用了构建机器的性能也影响效率
  • 我们只是为了测试代码逻辑没什么必要启动spring容器，依赖的bean可以手动new出来，可以自己mock相应对象。
  • 有的人启动spring容器是为了能够连接数据库
    • 可以写一个连接数据库的基类
    • 可以借助某些工具dbunit等
• 测试数据依赖某个数据库
  • 测试对于的数据全部要自己初始化，测试用例跑完所有的数据必须回滚。
  • 可以用内存数据库
  • 可以在构建的时候专门指定一个测试数据库
• 不要只是为了覆盖率而测试
  • 要对测试的场景足够清楚，对返回对断言足够细致，不然很难发现问题，就会导致一个现象 - 你的测试用例只是为了证明你对代码是对的，而不是在校验你对代码。

作者：周瑞进 以上如果有误欢迎指正、交流