软件测试Junit单元测试
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了软件测试Junit单元测试相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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前言
这学期有软件测试的课，课程作业便是写一些测试工具的实验报告，这确实是一个不错的机会，毕竟作为全栈工程师，怎么会连测试都不知道呢（笑哭）。
本文简单讲述了单元测试和Java的单测工具junit，以及配合mokito框架的简单使用。另外，我会将其他测试相关的文章也放在这个系列。
一、单元测试
1.单元测试是什么？
借用一下百度百科的话，
单元测试（unit testing），是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。对于单元测试中单元的含义，一般来说，要根据实际情况去判定其具体含义，如C语言中单元指一个函数，Java里单元指一个类，图形化的软件中可以指一个窗口或一个菜单等。总的来说，单元就是人为规定的最小的被测功能模块。单元测试是在软件开发过程中要进行的最低级别的测试活动，软件的独立单元将在与程序的其他部分相隔离的情况下进行测试。
这里有几个关键点：
- 单元是人为规定的
- 单元测试是独立单元，要和其他部分相分离。
2.为什么需要单元测试？
这里谈谈我自己的感受，就我自己而言，是没有单元测试的习惯的，我感觉单元测试会非常耗费时间，同时我认为这些时间花费的不太值得，因为在我初学阶段，做的都是一些简单的crud项目。
但是随着我开发的项目越来越大，需求越来越复杂，我渐渐发现我做的项目质量越来越不稳定，常常会出现一些奇怪的bug。当出现bug时，我们往往要定位问题的所在。就比如前段时间我自己做的一个通用物联网平台，在录制演示视频时输入矫正公式（支持四则运算），当时在其他设备下都能正常运作，但偏偏那次出现了异常。好在整个项目都是自己做的，对于一些实现细节上也都心里有数，调试了一会后发现是算法问题，那时我才猛然想起自己写的时候明白这个算法实现不支持负数，如果要进行负数运算得变成“（0-x）”的形式，而恰巧那台设备上传的数据是负数，所以出现了问题。
好在是全栈开发，所有东西都是自己做的，如果这个项目是团队开发，我估计定位bug的所耗费的时间将会指数级增长。
正因为在集成测试等大规模测试中，定位bug所耗费的时间实在是太长了，所以我们需要单元测试来保证每个小模块的正确性。 尽管它会耗费更多的时间，但是这些时间比起后期层出不穷的bug以及解决bug所耗费的是时间，这些都是值得的。
在开发项目的过程中，很多时候都是在解决之前的bug遗留。
我在网上看到过相关的总结，写的非常好分享一下——单元测试到底是什么？应该怎么做？
- 单元测试对我们的产品质量是非常重要的。
- 单元测试是所有测试中最底层的一类测试，是第一个环节，也是最重要的一个环节，是唯一一次有保证能够代码覆盖率达到100%的测试，是整个软件测试过程的基础和前提，单元测试防止了开发的后期因bug过多而失控，单元测试的性价比是最好的。
- 据统计，大约有80%的错误是在软件设计阶段引入的，并且修正一个软件错误所需的费用将随着软件生命期的进展而上升。错误发现的越晚，修复它的费用就越高，而且呈指数增长的趋势。
- 作为编码人员，也是单元测试的主要执行者，是唯一能够做到生产出无缺陷程序这一点的人，其他任何人都无法做到这一点代码规范、优化，可测试性的代码
- 放心重构
- 自动化执行three-thousand times
二、Junit
1.什么是junit
JUnit是一个Java语言的单元测试框架。它由Kent Beck和Erich Gamma建立，逐渐成为源于Kent Beck的sUnit的xUnit家族中为最成功的一个。 JUnit有它自己的JUnit扩展生态圈。
目前junit已经发展到了junit5，相较于junit4有了很大的改变。JUnit5由来自三个不同子项目的几个不同模块组成。
JUnit 5=JUnit平台+JUnit Jupiter+JUnit Vintage
详见官网
注：junit基本上Java单元测试的主流，现今大多数Java项目都有junit的身影
2.Junit概念——断言
刚接触过单元测试的同学在学习junit时肯定会疑惑assert方法到底是什么意思，什么叫断言。我一开始接触时就是这样，疑惑断言是干嘛的。
其实断言其实是一些辅助函数，他们用来帮助我们确定被测试的方法是否按照预期的效果正常工作，通常，把这些辅助函数称为断言。
3.Junit的简单使用
以下演示为maven项目
①导入依赖
<dependencies>
<!-- ... -->
<dependency>
<groupId>org.junit.jupiter</groupId>
<artifactId>junit-jupiter</artifactId>
<version>5.8.1</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!-- ... -->
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
<version>2.22.2</version>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-failsafe-plugin</artifactId>
<version>2.22.2</version>
</plugin>
</plugins>
</build>
②编写测试用例
这里引用官网上的例子
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import example.util.Calculator;
import org.junit.jupiter.api.Test;
class MyFirstJUnitJupiterTests {
private final Calculator calculator = new Calculator();
@Test
void addition() {
assertEquals(2, calculator.add(1, 1));
}
}
上面这个例子就是断言了calculator.add(1, 1）的返回值会等于2。
在idea中运行测试将会很方便，只需点击运行图标即可
如果不是idea中，也只需加个mian函数运行即可。
如果运行断言正确，那么程序会如下：
如果断言错误，junit会给你抛出一个AssertionFailedError异常，并告诉你出错的情况
4.SpringBoot环境下的junit使用
当然我们在实际开发中，比如在SpringBoot环境下开发，这时很多业务代码类都是被注入到Spring容器，而类之间又有其他注入类的依赖，像之前那样创建一个测试对象显然不现实。那有什么办法能解决这个问题呢？
下面我来介绍一下junit在SpringBoot+SSM项目中的使用。
①导入依赖
在SpringBoot中它将依赖进行整合，如果我们需要测试的相关依赖，只需引入对应的测试模块即可
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.junit.vintage</groupId>
<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
②编写测试用例
测试对象类
package com.example.demo.service;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class Junit5Test {
public int add(int i,int j){
System.out.println("-----------add被执行了---------------");
return i+j;
}
public int doAdd(int i,int j){
System.out.println("------------doAdd被执行了--------------");
//被mock的函数会先执行，且只会执行一次
System.out.println(add(i,j));
return add(i,j);
}
}
测试用例
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.BeforeAll;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.mock.mockito.MockBean;
import org.springframework.boot.test.mock.mockito.SpyBean;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
import static org.mockito.Mockito.when;
//初始化一个spring的上下文，使其可以使用一些注入（junit5）。junit4会用runwith
@SpringBootTest
class Junit5TestTest {
@Autowired
Junit5Test junit5Test;
//会初始化一次
@BeforeAll
static void init(){
System.out.println("init");
}
//所有测试方法前都会执行一遍
@BeforeEach
void each(){
System.out.println("each");
}
@Test
void getDeviceStatistic() {
Assertions.assertEquals(2,spyJunit5Test.doAdd(1,1));
}
}
如果需要SpringBoot上下文环境只需在其上加个@SpringBootTest注解即可，当然在老项目中我们可能会看到@RunWith(SpringRunner.class)这种写法。前者是junit5的写法，后者是junit4的写法。
当我们需要spring容器中的测试对象时，我们只需正常注入即可。
@Autowired
Junit5Test junit5Test;
三、模拟数据——mockito框架的使用
1.mock
在实际开发进行单测时，我们测试对象很可能需要请求网络数据或者改变数据库，可是我们又不想让它去变化，这时我们可以使用mockito框架来对数据进行mock。
所谓的mock，就是指，如果我们写的代码依赖于某些对象，而这些对象又很难手动创建（即不知道如何初始化等，像HttpRequest等对象），那么就用一个虚拟的对象来测试。因为它传入的是一个class文件，所以static代码块还是会被运行，但构造函数，实例代码块都不会被执行。
2.打桩Stub
所谓打桩Stub，就是用来提供测试时所需要的测试数据,因为是mock的对象，所以可能有些方法并不能知道返回值，因此我们需要去假定返回值。可以对各种交互设置相应的回应，即对方法设置调用返回值，使用when(…).thenReturn(…)和doReturn(…).when(…)。
比如：
//You can mock concrete classes, not only interfaces
LinkedList mockedList = mock(LinkedList.class);
//stubbing
when(mockedList.get(0)).thenReturn("first");
when(mockedList.get(1)).thenThrow(new RuntimeException());
- doReturn().when()是无副作用的。打桩的同时不会执行方法。
- when().thenReturn()是有副作用的，其副作用是指在打桩的同时会先执行一遍方法，这时可能会造成一定的副作用。
3.@MockBean和@SpyBean
当然在SpringBoot的环境下也可以直接@SpyBean和@MockBean注解来替代@Autowired的注入对象，这样就有了一个虚拟的对象。
@MockBean
如果仅使用@MockBean，会将修饰的对象mock掉，这样Junit5Test的add()方法就不再执行具体的细节，但是MockBean会将目标对象的所有方法全部mock，所以test不能真实地被执行，也就无法测试了。
@SpyBean
而有些情况我们又需要执行真实的方法，我们只想对某些方法进行mock，这时就可以使用@SpyBean。
使用@SpyBean修饰的spyJunit5Test是一个真实对象，仅当when(spyJunit5Test.add(1,1)).thenReturn(2);时，add方法被打桩，其他的方法仍被真实调用。
以下是示例
package com.example.demo.service;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.BeforeAll;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.mock.mockito.MockBean;
import org.springframework.boot.test.mock.mockito.SpyBean;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
import static org.mockito.Mockito.when;
//初始化一个spring的上下文，使其可以使用一些注入（junit5）。junit4会用runwith
@SpringBootTest
class Junit5TestTest {
// @Autowired
// Junit5Test junit5Test;
//介于@Autowired和@MockBean之间的注解，当配置了when时使用mock，没有进行打桩则走正常方法
@SpyBean
Junit5Test spyJunit5Test;
//完全使用mock方法，方法都不会去真正执行。当调用mockBean修饰的方法时，不会去真正执行该方法，只会返回打桩后的值，如果没有打桩时会返回默认值，比如int就返回0。
// @MockBean
// Junit5Test mockJunit5Test;
//会初始化一次
@BeforeAll
static void init(){
System.out.println("init");
}
//所有测试方法前都会执行一遍
@BeforeEach
void each(){
System.out.println("each");
}
@Test
void getDeviceStatistic() {
Assertions.assertEquals(1,1);
}
@Test
void testDeviceStatisticByMock() {
//配置mock
when(spyJunit5Test.add(1,1)).thenReturn(2);
Assertions.assertEquals(2,spyJunit5Test.doAdd(1,1));
}
}
最后，祝大家程序员节快乐！
以上是关于软件测试Junit单元测试的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章