项目工具:两行代码快速生成测试的数据的FakeDataMaker

Posted 2021-10-30 清水雅然君

开发原因

ReflectASM 是一个非常小的 Java 类库，通过代码生成来提供高性能的反射处理，自动为 get/set 字段提供访问类，访问类使用字节码操作而不是 Java 的反射技术，因此非常快。

在单元测试的时，需要模拟制造一些数据去测试我们代码会不会出现明显的异常（字段导致、空指针），除了自己乱编写一些测试数据以外，也会实用javafaker进行“真实数据”模拟，当然可以减少我们的代码量。如果，只是前期的简单测试，对数据的正确性并不高，使用javafaker对每个字段都进行编造，代码量还是不少，于是，这个时候，FakeDataMaker就这么诞生了，一个基于javafaker和ReflectASM工具“乱”填充数据的测试工具

UML图

源码分析

AbstractFakeDataMaker

这个类是整个工具的一个基类，定义了各种类型的参数的抽象方法，基本上包括常用的基类，又加上了Date、Boolean、BigDecimal类型

三种类型，这里入参为String fieldName，虽然工具可以乱生成数据，但是，要是有些字段还是需要特殊化的处理，便可以重写这些方法，根据传入的字段名称，进行数据自定义填充,比如

FakeDataMaker onlyFieldOne = new FakeDataMaker(){
        @Override
        protected String makeString(String fieldName) {
            if("data3".equals(fieldName)){
                return "zjjdjd";
            }
            return super.makeString(fieldName);
        }
    };

这样便可以自定义data3字段，固定为“zjjdjd”

FakeDataMaker

这是这个工具中最重要的类，继承了AbstractFakeDataMaker方法，并实现了几个造数据的方法，目前这个类可以实现两个功能，一个是填充数据，一个是构造空值的对象

填充数据

调用makeData方法便可以得到一个填充完数据的对象，有两个makeData方法，默认自定义faker的字符集为中文，也支持自定义字符集

public final Object makeData(Class testClass) {
    return makeData(testClass, Locale.CHINA);
}

makeData方法中使用了很多缓存，便于遍历生成数据的速度

//构建对象
ConstructorAccess constructorAccess = CONSTRUCTOR_ACCESS_MAP.get(testClass);
if (constructorAccess == null) {
    constructorAccess = ConstructorAccess.get(testClass);
    CONSTRUCTOR_ACCESS_MAP.put(testClass, constructorAccess);
}
·····
//类方法的缓存
MethodAccess testAccess = METHOD_ACCESS_MAP.get(testClass);
        if (testAccess == null) {
            testAccess = MethodAccess.get(testClass);
            METHOD_ACCESS_MAP.put(testClass, testAccess);
        }
·····
 //字段的缓存
 List<Field> fields = FIELDS_MAP.get(testClass);
        if (fields == null) {
            fields = getAllFields(testClass);
            FIELDS_MAP.put(testClass, fields);
        }
·····
  //获取到对应的get方法的下标缓存
 Integer set_index = INDEX_MAP.get(get_key);
            if (set_index == null) {
                set_index = testAccess.getIndex(GET_METHOD + StringUtils.capitalize(field.getName()));
                INDEX_MAP.put(get_key, set_index);
}

这里使用了ReflectASM工具的ConstructorAccess、MethodAccess，方便构建对象和获取到方法的句柄，从而进行赋值，这里为什么会引入ReflectASM工具，因为，我在工作开发中涉及到一个字段映射的功能实现，使用ReflectASM+注解的方法可以减少大量代码，所以在测试过程中，乘热打铁就ReflectASM工具，不过，主要还是ReflectASM工具真的比较好用

由于我同事第一次使用FakeDataMaker工具就直接使用了基类进行了赋值，然后就报错了，所以对于传入基类的赋值做了点特殊处理

//基础类型的参数构建
        if (baseClass(testClass)) {
            if (WARNING_FLAG) {
                System.err.println("建议直接使用Java—faker生成基础类数据");
                WARNING_FLAG = false;
            }
            return baseClassValue(testClass, new Object());
        }

虽然，不建议对基类进行赋值，使用Java faker会比较更方便，为了避免异常，对主要的几种基类数据填充

FakeDataMaker util = new FakeDataMaker();
Integer testData = (Integer) util.makeData(Integer.class);
System.out.println(testData);

建议直接使用Java—faker生成基础类数据
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baseClassValue方法还是调用了内部的赋值方法

如果传入的类，存在内部类，这里需要setInnerFlag调用方法开启对内部类的支持

if (INNER_FLAG) {
    Boolean baseValue = BASE_MAP.get(get_key);
    if (baseValue == null) {
        baseValue = !baseClass(field.getType()) && !field.getType().equals(testClass)
                && Modifier.toString(field.getType().getModifiers()).contains("static");
        BASE_MAP.put(get_key, baseValue);
    }
    if (baseValue) {
        Object baseClassValue = makeData(field.getType(), locale);
        testAccess.invoke(testObject, set_index, baseClassValue);
    }
}

内部类的数据填充，其实是一个递归调用makeData

接下来是核心部分，根据字段的数据类型，进行赋值操作，这里就使用到了重写的AbstractFakeDataMaker**定义的几个造值方法

if (field.getType() == String.class) {
    testAccess.invoke(testObject, set_index, makeString(field.getName()));
}
if (field.getType() == Integer.class || field.getType() == int.class) {
    testAccess.invoke(testObject, set_index, makeInteger(field.getName()));
}
if (field.getType() == Float.class || field.getType() == float.class) {
    testAccess.invoke(testObject, set_index, makeFloat(field.getName()));
}
if (field.getType() == Double.class || field.getType() == double.class) {
    testAccess.invoke(testObject, set_index, makeDouble(field.getName()));
}
if (field.getType() == Long.class || field.getType() == long.class) {
    testAccess.invoke(testObject, set_index, makeLong(field.getName()));
}
if (field.getType() == Date.class) {
    testAccess.invoke(testObject, set_index, makeDate(field.getName()));
}
if (field.getType() == Boolean.class || field.getType() == boolean.class) {
    testAccess.invoke(testObject, set_index, makeBoolean(field.getName()));
}
if (field.getType() == BigDecimal.class) {
    testAccess.invoke(testObject, set_index, makeBigDecimal(field.getName()));
}

目前，字符型，填充的是，faker的name类型的字段

@Override
protected String makeString(String fieldName) {
    return faker.name().fullName();
}

@Override
protected Integer makeInteger(String fieldName) {
    return faker.number().numberBetween(1, 100);
}

@Override
protected Float makeFloat(String fieldName) {
    Double randomDouble = faker.number().randomDouble(2, 1, 100);
    return randomDouble.floatValue();
}

@Override
protected Double makeDouble(String fieldName) {
    return faker.number().randomDouble(2, 1, 100);
}

@Override
protected Long makeLong(String fieldName) {
    Double randomDouble = faker.number().randomDouble(2, 1, 100);
    return randomDouble.longValue();
}

@Override
protected Date makeDate(String fieldName) {
    return faker.date().birthday();
}

@Override
protected Boolean makeBoolean(String fieldName) {
    if (faker.number().numberBetween(0, 2) == 1) {
        return Boolean.TRUE;
    }
    return Boolean.FALSE;
}

@Override
protected BigDecimal makeBigDecimal(String fieldName) {
    Double randomDouble = faker.number().randomDouble(2, 1, 1000);
    return new BigDecimal(String.valueOf(randomDouble));
}

由于只是简单的功能测试的数据填充，在数据的准确性上默认方法还是有很大的偏差的，所以，我在实际的使用过程中，大部分还是重写了造值的各种方法，比如ID字段，就返回uuid，字符的时间、数字等

FakeDataMaker stringOnlyOne = new FakeDataMaker() {
    @Override
    protected String makeString(String fieldName) {
       if ("id".equals(fieldName)) {
                    return "1231231231231321";
                }
      return super.makeString(fieldName);
    }
};

构造空值

这也是在我同事的代码中遇到的一个问题，从而想到的一个积极方案，比如一个统计类的VO，会有很多统计的数值属性，能查到结果的就会赋值，没有结果的就默认0，如果使用赋值方法则需要把全部的属性都要赋值默认值0，或者调用构造方法赋值，两种方法都会有大量的代码，不太简洁，尤其使用构造方法，会有很多的入参，使用FakeDataMaker一句代码就可以完成空值对象的赋值

TestData testData1 = (TestData)  FakeDataMaker.initEmptyObject(TestData.class);

实际效果可以看到，字符类型默认为“”，数字值则是0或者0.0，时间则默认为当前时间
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-F6DTyUik-1633882390009)(https://www.kura.ren/upload/2021/10/%E6%88%AA%E5%B1%8F2021-10-11%20%E4%B8%8A%E5%8D%8812.00.38-0dbbc7a502de44dba717a274079694e4.png)]

空值构建默认只支持对内部类进行值填充的，可以调用 initEmptyObject(Class testClass, Boolean innerFlag) 关闭对内部类的填充

initEmptyObject方法内部是重写了FakeDataMaker方法，重写造值方法，为空值，FakeDataMaker内部也缓存了一个FakeDataMaker对象，便于重复的调用

if (EMPTY_OBJECT_MAKER == null || !EMPTY_OBJECT_MAKER.INNER_FLAG.equals(innerFlag)) {
    EMPTY_OBJECT_MAKER = new FakeDataMaker() {
        @Override
        protected String makeString(String fieldName) {
            return "";
        }

        @Override
        protected Integer makeInteger(String fieldName) {
            return 0;
        }

        @Override
        protected Float makeFloat(String fieldName) {
            return 0F;
        }

        @Override
        protected Double makeDouble(String fieldName) {
            return 0D;
        }

        @Override
        protected Long makeLong(String fieldName) {
            return 0L;
        }

        @Override
        protected Date makeDate(String fieldName) {
            //这里没设置缓存
            return new Date();
        }

        @Override
        protected Boolean makeBoolean(String fieldName) {
            return Boolean.TRUE;
        }

        @Override
        protected BigDecimal makeBigDecimal(String fieldName) {
            return BigDecimal.ZERO;
        }
    };
    EMPTY_OBJECT_MAKER.setInnerFlag(innerFlag);
}
return EMPTY_OBJECT_MAKER.makeData(testClass);

源码地址

https://github.com/liuhao192/FakerTestDataMakeUtil