你眼中和我眼中的单元测试，看看有何区别？

Posted 2022-02-10 架构师修行录

大家好，我是Jensen，今天给大家分享一篇单元测试。

单元测试，大家都耳熟能详，但在开发同学中，真正掌握单元测试、愿意写单元测试的并不多！或者也可以说，项目压力大，根本没有时间写单元测试。

项目压力大，写单元测试就真的浪费时间吗？那可不一定。

本文以几个简单的测试例子，给大家讲解下我眼中的单元测试。

0x1.万能的main方法

假设你接了个需求：

商品保存时，产品说需要判断商品名称是否可以为空，假设大家不知道开源框架中的方法，那我们自己来实现一遍。

// 我的实现
    public static boolean isEmpty(String str) 
        return str == null;
    

写完不放心，我还是写个单元测试测试下

public static void main(String[] args) 
        String str = null;
        System.out.println("null isEmpty: " + isEmpty1(str));  // 结果：true
        str = "java某花宝典";
        System.out.println("非空字符串 isEmpty: " + isEmpty1(str));  // 结果：false

搞定，收工。

第二天，产品说：产品名称不能是空字符串。

好吧，立马修改。

public static boolean isEmpty(String str) 
        return str == null || str.length() == 0;;
    
    public static void main(String[] args) 
        String str = null;
        System.out.println("null isEmpty: " + isEmpty2(str));  // 结果：true
        str = "java某花宝典";
        System.out.println("非空字符串 isEmpty: " + isEmpty2(str));  // 结果：false
        str = "";
        System.out.println("空字符串 isEmpty: " + isEmpty2(str)); // 结果：true
    

第三天，产品说：空格也不行。

我改还不行吗……

public static boolean isEmpty(String str) 
        return str == null || str.length() == 0  || Objects.equals(" ", str);
    
    public static void main(String[] args) 
        String str = null;
        System.out.println("null isEmpty: " + isEmpty3(str));  // 结果：true
        str = "java某花宝典";
        System.out.println("非空字符串 isEmpty: " + isEmpty3(str));  // 结果：false
        str = "";
        System.out.println("空字符串 isEmpty: " + isEmpty3(str)); // 结果：true
        str = " ";
        System.out.println("空格 isEmpty: " + isEmpty3(str)); // 结果：true
    

终于做完了。

第四天，产品说：连续空格也不行的。

public static boolean isEmpty(String str) 
        int strLen;
        if (cs == null || (strLen = cs.length()) == 0) 
            return true;
        
        for (int i = 0; i < strLen; i++) 
            if (!Character.isWhitespace(cs.charAt(i))) 
                return false;
            
        
        return true;
    
    public static void main(String[] args) 
        String str = null;
        System.out.println("null isEmpty: " + isEmpty4(str));  // 结果：true
        str = "java某花宝典";
        System.out.println("非空字符串 isEmpty: " + isEmpty4(str));  // 结果：false
        str = "";
        System.out.println("空字符串 isEmpty: " + isEmpty4(str)); // 结果：true
        str = " ";
        System.out.println("空格 isEmpty: " + isEmpty4(str)); // 结果：true
        str = "       ";
        System.out.println("连续空格 isEmpty: " + isEmpty4(str)); // 结果：true
    

第五天，相安无事。

通过上面这个例子，我思考了一下：

1. 产品给的需求很模糊，没有详细说明，在联调测试过程中，才发现问题；
2. 开发同学的main方法测试没有覆盖到所有场景，这样就造成了不知道找产品确认需求；
3. 代码中的main方法删除了吗？？？

0x2.junit牛刀小试

我们用上面的栗子，再来写个的单元测试。

大部分同学的单元测试是这样写的：

@Test
    public void test() 
        boolean result = MyStringUtils.isEmpty(null);
        log.info("result: ", result); // 结果：true

        result = MyStringUtils.isEmpty("java某花宝典");
        log.info("result: ", result); // 结果：false

        result = MyStringUtils.isEmpty("");
        log.info("result: ", result); // 结果：true

        result = MyStringUtils.isEmpty(" ");
        log.info("result: ", result); // 结果：true

        result = MyStringUtils.isEmpty("     ");
        log.info("result: ", result); // 结果：true
    

我的单元测试是这样写的：

1. 必须要有断言
2. 必须要覆盖已知的场景

@Test
    public void test2() 
        boolean result = MyStringUtils.isEmpty(null);
        log.info("result: ", result); // 结果：true
        Assert.assertTrue(result);
        
        result = MyStringUtils.isEmpty("java某花宝典");
        log.info("result: ", result); // 结果：false
        Assert.assertFalse(result);
        
        result = MyStringUtils.isEmpty("");
        log.info("result: ", result); // 结果：true
        Assert.assertTrue(result);
        
        result = MyStringUtils.isEmpty(" ");
        log.info("result: ", result); // 结果：true
        Assert.assertTrue(result);
        
        result = MyStringUtils.isEmpty("     ");
        log.info("result: ", result); // 结果：true
        Assert.assertTrue(result);
    

关于Junit的介绍，网上太多了，我就不废话了，不是本文的重点大家自己搜下看看就好了。

比如这篇：​​使用JUnit进行单元测试​​

案例：Junit 时间&异常测试

package com.xxx.test.junit;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.After;
import org.junit.AfterClass;
import org.junit.Before;
import org.junit.BeforeClass;
import org.junit.Test;

@Slf4j
public class MyUtilsTest 

    @Before
    public void before() 
        log.info("before##################创建对象");
        log.info("每个方法都执行##################每个方法都执行");
    

    @After
    public void after() 
        log.info("after###################销毁对象");
        log.info("每个方法都执行##################每个方法都执行");
    

    @BeforeClass
    public static void beforeClass() 
        log.warn("beforeClass##################创建对象");
        log.warn("只执行一次##################只执行一次");
    

    @AfterClass
    public static void afterClass() 
        log.warn("afterClass###################销毁对象");
        log.warn("只执行一次##################只执行一次");
    

    @Test
    public void testIsEmpty() 
        boolean result = MyUtils.isEmpty(null);
        log.info("result: ", result); // 结果：true

        result = MyUtils.isEmpty("java某花宝典");
        log.info("result: ", result); // 结果：false

        result = MyUtils.isEmpty("");
        log.info("result: ", result); // 结果：true

        result = MyUtils.isEmpty(" ");
        log.info("result: ", result); // 结果：true

        result = MyUtils.isEmpty("     ");
        log.info("result: ", result); // 结果：true
    

    /** 时间测试  **/
    @Test(timeout = 2000)
    public void testPayTime() 

        MyUtils.payTime(1000);
        log.warn("payTime1：1000");

        MyUtils.payTime(1000);
        log.warn("payTime2：1000");

        MyUtils.payTime(3000);
        log.warn("payTime3：3000");
    

    @Test(timeout = 2000)
    public void testPayTime2() 

        MyUtils.payTime(1900);
        log.warn("payTime1：1900");

    

    @Test
    public void testThrowErr2() 
        log.warn("测试不通过");
        MyUtils.throwErr();
    

    /** 异常测试  **/
    @Test(expected = ArithmeticException.class)
    public void testThrowErr() 
        log.warn("测试通过");
        log.warn("start~~~~~~~~~~~~~~~");
        MyUtils.throwErr();
    

0x3.Mockito 值得拥有

注意Mockito读“摸key头”，不是周杰伦唱的那首。

在 springBoot 项目中，service 方法测试依赖的东西比较多，数据库、缓存、MQ等等，只有项目能够正常启动，单元测试才能启动。

单元测试启动后，又容易造成脏数据、需要不停地造数据等等。

一个复杂的 service 方法，里面有比较多的过程，有数据库操作，有接口调用，大家不理解测试，直接对整个方法进行测试。

其实，真正需要测试的内容无非就是这些：

1. 核心算法
2. 复杂运算逻辑（如：金额计算、优惠券使用逻辑）
3. 有幂等需求等

复杂方法的测试，可以拆解成几个小逻辑的测试，这样依然能够达到测试的效果，提高测试、联调的通过率，并且在发现问题时，能够快速回归。

个人经验：编写单元测试的时间 + 依靠单元测试解决问题的时间 < 联调发现错误 + 解决问题的时间。上面说了这么多，和 mockito 又有什么关系呢？

1. 如果不懂得拆分方法，掌握哪些方法需要测试，哪些方法不需要测试，那就会造成浪费；
2. 如果你只会使用junit，那么一些复杂的测试，你每次启动测试时，都需要花大量的时间等待测试启动；如果你掌握了1，想快速进行测试，那么，mockito 就是你最好的选择；

​​Mockito 简明教程​​

0x4.使用 mockito 进行复杂业务测试

以下是我们公司的网关功能权限 mockito 测试案例。

私有静态方法：判断用户是否有权限

private boolean isUserRight(String service, String path, String requestMethod, CacheGatewayUseDTO gatewayUse) 
        if (isDirectUserRight(gatewayUse.getUserRights(), service, path, requestMethod)) 
            return true;
        

        return isUserRoleRight(service, path, requestMethod, gatewayUse.getRoleIds());
    

使用 mockito 进行测试

@Slf4j
// 使用PowerMockRunner 进行测试
@RunWith(PowerMockRunner.class)
// 测试用使用了静态工具类 CacheUtils
@PrepareForTest(CacheUtils.class)
public class PowerFilterTest 

    // 测试的类
    @InjectMocks
    private PowerFilter powerFilter;
    
    private String service;
    private String path;
    private String requestMethod;
    private CacheGatewayUseDTO gatewayUse;
    private boolean isMatch;
    private UcRoleEntity role;
    private List<UcRightsEntity> rightList;
    private List<Long> roleIds;
    private WhiteListResponse whiteListResponse;

    @Test
    public void isUserRight() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException 

        PowerMockito.mockStatic(CacheUtils.class);
        PowerMockito.when(CacheUtils.notExistNewRole(ArgumentMatchers.anyLong())).thenReturn(false);
        // administrator uc 角色
        role = UcRoleEntity.builder().id(13L).roleCode("RO210111000023").build();
        // 创建测试数据
        rightList = Arrays.asList(
                createRight("uc", "/get/**", "GET"),
                createRight("uc", "/getUserInfo", "GET"),
                createRight("uc", "/getDept", "GET"),
                createRight("uc", "/regrister", "POST"),
                createRight("oms", "/getDept", "GET"),
                createRight("oms", "/createOrder", "POST"),
                createRight("oms", "/getOrder", "GET")

        );
        PowerMockito.when(CacheUtils.getNewRole(ArgumentMatchers.anyLong())).thenReturn(BizConverUtils.getCacheRole(role, rightList));

        Method method = PowerMockito.method(PowerFilter.class, "isUserRight",
                String.class,
                String.class,
                String.class,
                CacheGatewayUseDTO.class);


        service = "uc";
        path = "/getUserInfo4";
        requestMethod = "GET";

        // 无权限
        gatewayUse = CacheGatewayUseDTO.builder()
                .userCode("")
                .nickname("")
                .roleIds(Arrays.asList(role.getId()))
                .userRights(Arrays.asList(
                        UserRightsDO.builder().rightUrl("/getRoleList").requestMethod("GET").services(service).build()
                        , UserRightsDO.builder().rightUrl("/getTest").requestMethod("GET").services(service).build()
                        , UserRightsDO.builder().rightUrl("/getRights").requestMethod("GET").services(service).build()
                ))
                .build();
        isMatch = (boolean) method.invoke(powerFilter, service, path, requestMethod, gatewayUse);
        log.info("isMatch ", isMatch);
        Assert.assertTrue(!isMatch);

        // 直接权限
        path = "/getRoleList";
        isMatch = (boolean) method.invoke(powerFilter, service, path, requestMethod, gatewayUse);
        log.info("isMatch ", isMatch);
        Assert.assertTrue(isMatch);

        // 角色权限，服务不一样，没有权限
        path = "/getOrder";
        isMatch = (boolean) method.invoke(powerFilter, service, path, requestMethod, gatewayUse);
        log.info("isMatch ", isMatch);
        Assert.assertTrue(!isMatch);
    

0x5.拔高篇——Spring Boot Test

Sptring Boot Test 集成了 junit mockito 之大成，还有其他额外的能力。

spring-boot-starter-test 包含了下面组件：

名称	功能
JUnit	Java语言的单元测试框架，默认依赖版本是4.12（JUnit5和JUnit4差别比较大，集成方式有不同）
Spring Test & Spring Boot Test	Spring的测试支持
AssertJ	提供了流式的断言方式
Hamcrest	提供了丰富的 matcher 和 assertThat 结合使用，如：判断bean是否包含某个属性等
Mockito	mock框架，可以按类型创建mock对象，可以根据方法参数指定特定的响应，也支持对于mock调用过程的断言
JSONassert	为JSON提供了断言功能
JsonPath	为JSON提供了XPATH功能，类似 JQuery 选择器

分享两篇写得比较好的文章给大家：

​​Spring Boot Test 快速入门​​

​​Spring Boot Test 注解详解​​

@SpringBootTest 注解参数 webEnvironment

指定web环境，可选值有：MOCK、RANDOM_PORT、DEFINED_PORT、NONE

名称	功能
MOCK	此值为默认值，该类型提供一个mock环境，此时内嵌的服务（servlet容器）并没有真正启动，也不会监听web端口。
RANDOM_PORT	启动一个真实的web服务，监听一个随机端口。
DEFINED_PORT	启动一个真实的web服务，监听一个定义好的端口（从配置中读取）。
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。可以理解为，不启动web容器

0x6.总结一下

继续讲下去就炒冷饭了，梳理这篇文章，主要想让告诉大家真正的单元测试应该怎么做。说实话，我自己也只掌握了单元测试的30%而已，但仅仅靠这30%知识，就能：

• 提高我的代码质量
• 减少我测试联调时间
• 让我能够在出现问题时快速定位问题

因此，我希望大家也可以重视单元测试，学习更多的单元测试知识。

一起共勉！

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本文作者：Jensen

7年Java老兵，小米主题设计师，手机输入法设计师，ProcessOn特邀讲师。

曾涉猎航空、电信、IoT、垂直电商产品研发，现就职于某知名电商企业。

技术公众号【架构师修行录】号主，专注于分享程序员日常、架构技术、职场干货，关注回复“DDD”领学习DDD领域建模。

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