重学SpringBoot系列之Mockito测试
Posted 大忽悠爱忽悠
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了重学SpringBoot系列之Mockito测试相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
重学SpringBoot系列之Mockito测试
mock中文文档
https://github.com/hehonghui/mockito-doc-zh#0
使用Mockito编码完成接口测试
编码实现接口测试
为什么要写代码做测试？使用接口测试工具Postman很方便啊
因为在做系统的自动化持续集成的时候，会要求自动的做单元测试，只有所有的单元测试都跑通了，才能打包构建。比如：使用maven在打包之前将所有的测试用例执行一遍。这里重点是自动化，所以postman这种工具很难插入到持续集成的自动化流程中去。
junit测试框架
在开始书写测试代码之前，我们先回顾一下JUnit常用的测试注解。在junit4和junit5中，注解的写法有些许变化。
Mockito测试框架
Mockito是GitHub上使用最广泛的Mock框架,并与JUnit结合使用.Mockito框架可以创建和配置mock对象.使用Mockito简化了具有外部依赖的类的测试开发。Mockito测试框架可以帮助我们模拟HTTP请求，从而达到在服务端测试目的。因为其不会真的去发送HTTP请求，而是模拟HTTP请求内容，从而节省了HTTP请求的网络传输，测试速度更快。
<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>
spring-boot-starter-test(Spring Boot 2.3.0.RELEASE)自动包含Junit 5 和Mockito框架，以下测试代码是基于Junit5，使用Junit4的同学请自行调整代码。
@Slf4j
public class ArticleRestControllerTest
//mock对象
private static MockMvc mockMvc;
//在所有测试方法执行之前进行mock对象初始化
@BeforeAll
static void setUp()
mockMvc = MockMvcBuilders.standaloneSetup(new ArticleController()).build();
//测试方法
@Test
public void saveArticle() throws Exception
String article = "\\n" +
" \\"name\\": \\"大忽悠\\",\\n" +
" \\"age\\": 18,\\n" +
" \\"friend\\": \\n" +
" \\"name\\": \\"xpy\\",\\n" +
" \\"createTime\\": \\"2021-5-21 00:00:00\\"\\n" +
" \\n" +
" ";
//测试返回的结果
MvcResult result =
//测试执行
mockMvc.perform(
//请求对象的构建
MockMvcRequestBuilders
//请求的方式和请求路径
.request(HttpMethod.POST, "/rest/selfs")
//请求类型
.contentType("application/json")
//内容
.content(article)
)
//期望的返回结果---断言
.andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk()) //HTTP:status 200
//可以取出返回结果中的值和期望值进行比较
.andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("$.data.name").value("大忽悠"))
.andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("$.data.age").value(18))
//打印结果
.andDo(MockMvcResultHandlers.print())
//返回结果
.andReturn();
//设置响应的字符编码格式
result.getResponse().setCharacterEncoding("UTF-8");
//日志打印响应的数据结果
log.info("============================================");
log.info(result.getResponse().getContentAsString());
MockMvc对象有以下几个基本的方法:
- perform : 模拟执行一个RequestBuilder构建的HTTP请求，会执行SpringMVC的流程并映射到相应的控制器Controller执行。
- contentType：发送请求内容的序列化的格式，"application/json"表示JSON数据格式
- andExpect:添加RequsetMatcher验证规则，验证控制器执行完成后结果是否正确，或者说是结果是否与我们期望（Expect）的一致。
- andDo: 添加ResultHandler结果处理器，比如调试时打印结果到控制台
- andReturn: 最后返回相应的MvcResult,然后进行自定义验证/进行下一步的异步处理
上面的整个过程，我们都没有使用到Spring Context依赖注入、也没有启动tomcat web容器。整个测试的过程十分的轻量级，速度很快。
真实servlet容器环境下的测试
上面的测试执行速度非常快，但是有一个问题：它没有启动servlet容器和Spring 上下文，自然也就无法实现依赖注入（不支持@Resource和@AutoWired注解）。这就导致它在从控制层到持久层全流程测试中有很大的局限性。
换一种写法：看看有没有什么区别。在测试类上面额外加上这样两个注解，并且mockMvc对象使用@Resource自动注入，删掉Before注解及setUp函数
@AutoConfigureMockMvc
@SpringBootTest
@ExtendWith(SpringExtension.class)
启动测试一下，看看和之前有没有什么区别.
看到上面这个截图，是不是已经明白了！该测试方法真实的启动了一个tomcat容器、以及Spring 上下文，所以我们可以进行依赖注入（@Resource）。实现的效果和使用MockMvcBuilders构建MockMVC对象的效果是一样的，但是有一个非常明显的缺点：每次做一个接口测试，都会真实的启动一次servlet容器，Spring上下文加载项目里面定义的所有的Bean，导致执行过程很缓慢。
@SpringBootTest 注解
是用来创建Spring的上下文ApplicationContext，保证测试在上下文环境里运行。单独使用@SpringBootTest不会启动servlet容器。所以只是使用SpringBootTest 注解，不可以使用@Resource和@Autowired等注解进行bean的依赖注入。（准确的说是可以使用，但被注解的bean为null）。
//指明启动类
//随机端口启动
@SpringBootTest
(classes = Application.class,webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class test
//注入启动的端口
@LocalServerPort
private Integer port;
......
@ExtendWith(@RunWith注解)
- RunWith方法为我们构造了一个的Servlet容器运行运行环境，并在此环境下测试。然而为什么要构建servlet容器？因为使用了依赖注入，注入了MockMvc对象，而在上一个例子里面是我们自己new的。
- 而@AutoConfigureMockMvc注解，该注解表示mockMvc对象由spring 依赖注入构建，你只负责使用就可以了。这种写法是为了让测试在servlet容器环境下执行。
简单的说：如果你单元测试代码使用了“依赖注入@Resource”就必须加上@ExtendWith，如果你不是手动new MockMvc对象就加上@AutoConfigureMockMv
实际上@SpringBootTest 注解注解已经包含了 @ExtendWith注解，如果使用了前者，可以忽略后者！
@Transactional
该注解加在方法上可以使单元测试进行事务回滚，以保证数据库表中没有因测试造成的垃圾数据，因此保证单元测试可以反复执行；
但是笔者不建议这么做，使用该注解会破坏测试真实性。
核心问题:
在单元测试时，测试类中 @Transactional 注解，会导致测试中 Entity 数据的操作都是在内存中完成，最终并不会进行 commit 操作，也就是不会将 Entity 数据进行持久化操作，从而导致测试的行为和真实应用的行为不一致。
详解
事务管理在应用开发中是种不可或缺的设计，它是数据库持久化处理的一种标准。我们知道，应用程序开发离不开对数据的CRUD（增删改查），事务的ACID性可以更好保证数据的完整性，保证相关数据的同生共死。单个事务生命周期主要分为三个阶段，BEGIN TRANSACTION -> COMMIT TRANSACTION -> ROLLBACK TRANSACTION。
Spring Boot事务的使用分为命令式和声明式常用的方式是声明式注解（@Transactional）。事务管理既可以在应用层使用，也可以在测试中使用。
为了保证测试之间的相互独立，测试之间数据不会被相互影响。也许你写过这样的测试：
@SpringBootTest
@ActiveProfiles("test")
@Transactional
public class UserControllerTest
@Transactional 通过将数据持久化操作截断，来解决测试之间相互独立，数据相互不影响的问题。然而这样方式会有副作用，就是数据持久化的过程不再真实，没有了commit的过程。从而会导致：
- 无法保证 Entity 之间关联关系，唯一索引和主外键关联的准确性
- 无法保证 Entity 创建时间、更新时间和版本化(乐观锁)的赋值逻辑的准确性
- 无法保证 Entity 中有 @Transient 注解的属性的赋值逻辑的准确性
- 测试的数据不是真实场景存在的问题
- 测试中，单个事务中的准备数据，无法在多线程中共享。
Mock测试
什么是Mock?
在面向对象程序设计中，模拟对象（英语：mock object，也译作模仿对象）是以可控的方式模拟真实对象行为的假的对象。比如:对象B依赖于对象A，但是A代码还没写是一个空类空方法不能用，我们来mock一个假的A来完成测试。
为什么要使用Mock?
在单元测试中，模拟对象可以模拟复杂的、真实的对象的行为， 如果真实的对象无法放入单元测试中，使用模拟对象就很有帮助。
在下面的情形，可能需要使用 “模拟对象行为” 来代替真实对象：
- 真实对象的行为是不确定的（例如，当前的时间或当前的温度）；
- 真实对象很难搭建起来；
- 真实对象的行为很难触发（例如，网络错误）；
- 真实对象速度很慢（例如，一个完整的数据库，在测试之前可能需要初始化）；
- 真实的对象是用户界面，或包括用户界面在内；
- 真实的对象使用了回调机制；
- 真实对象可能还不存在（例如，其他程序员还为完成工作）；
- 真实对象可能包含不能用作测试的信息（高度保密信息等）和方法。
场景实践
@PostMapping("/selfs")
public AjaxResponse saveArticle(@RequestBody Self self)
//因为使用了lombok的Slf4j注解，这里可以直接使用log变量打印日志
log.info("==========================");
log.info("saveArticle:" + self);
return AjaxResponse.success(selfService.save(self));
但是因为种种原因，这个接口目前没能实现(只有接口，代码如下)。比如说：另一个程序员暂时没完成工作，或者是机密内容实现，不能被用于测试环境。
但是现在接口调用方找到我了，需要进行接口验证。怎么办？我们就可以使用Mock的方法，先Mock一个假的SelfService，把接口验证完成。
@AutoConfigureMockMvc
@SpringBootTest
//@ExtendWith(SpringExtension.class)
@Slf4j
public class ArticleRestControllerTest
//mock对象
@Resource
private MockMvc mockMvc;
@MockBean
private SelfService selfService;
//测试方法
@Test
public void saveArticle() throws Exception
String self = "\\n" +
" \\"name\\": \\"大忽悠\\",\\n" +
" \\"age\\": 18,\\n" +
" \\"friend\\": \\n" +
" \\"name\\": \\"xpy\\",\\n" +
" \\"createTime\\": \\"2021-5-21 00:00:00\\"\\n" +
" \\n" +
" ";
ObjectMapper objectMapper=new ObjectMapper();
Self self1 = objectMapper.readValue(self, Self.class);
//打桩
when(selfService.save(self1)).thenReturn("ok");
//测试返回的结果
MvcResult result =
//测试执行
mockMvc.perform(
//请求对象的构建
MockMvcRequestBuilders
//请求的方式和请求路径
.request(HttpMethod.POST, "/rest/selfs")
//请求类型
.contentType("application/json")
//内容
.content(self)
)
//期望的返回结果---断言
.andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk()) //HTTP:status 200
//可以取出返回结果中的值和期望值进行比较
.andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("$.data").value("ok"))
//打印结果
.andDo(MockMvcResultHandlers.print())
//返回结果
.andReturn();
//设置响应的字符编码格式
result.getResponse().setCharacterEncoding("UTF-8");
//日志打印响应的数据结果
log.info("============================================");
log.info(result.getResponse().getContentAsString());
@MockBean
可以用MockBean伪造模拟一个Service ，如上图中的MockBean。
大家注意上文代码中，打了一个桩
when(articleService.saveArticle(articleObj)).thenReturn("ok")
也就是告诉测试用例程序，当你调用articleService.saveArticle(articleObj)方法的时候，不要去真的调用这个方法，直接返回一个结果（“ok”）就好了。
.andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("$.data").value("ok"))
测试用例跑通了，期望结果andExpect：ok与实际结果thenReturn(“ok”)一致。表示程序真正的去执行了MockBean的模拟行为，而不是调用真实对象的方法。
轻量级测试
在ExtendWith的AutoConfigureMockMvc注解的共同作用下，启动了SpringMVC的运行容器，并且把项目中所有的@Bean全部都注入进来。把所有的bean都注入进来是不是很臃肿？这样会拖慢单元测试的效率。如果我只是想测试一下控制层Controller，怎么办？或者说我只想具体到测试一下ArticleRestController，怎么办？要把应用中所有的bean都注入么？有没有轻量级的解决方案？一定是有的
@ExtendWith(SpringExtension.class)
@WebMvcTest(ArticleController.class)
//@SpringBootTest
使用@WebMvcTest替换@SpringBootTest
- @SpringBootTest注解告诉SpringBoot去寻找一个主配置类(例如带有@SpringBootApplication的配置类)，并使用它来启动Spring应用程序上下文。SpringBootTest加载完整的应用程序并注入所有可能的bean，因此速度会很慢
- @WebMvcTest注解主要用于controller层测试，只覆盖应用程序的controller层，@WebMvcTest(ArticleController.class)只加载ArticleController这一个Bean用作测试。所以WebMvcTest要快得多，因为我们只加载了应用程序的一小部分。
MockMvc更多的用法总结
//模拟GET请求：
mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/user/id", userId));
//模拟Post请求：
mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.post("uri", parameters));
//模拟文件上传：
mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.multipart("uri").file("fileName", "file".getBytes("UTF-8")));
//模拟session和cookie：
mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("uri").sessionAttr("name", "value"));
mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("uri").cookie(new Cookie("name", "value")));
//设置HTTP Header：
mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders
.get("uri", parameters)
.contentType("application/x-www-form-urlencoded")
.accept("application/json")
.header("", ""));
以上是关于重学SpringBoot系列之Mockito测试的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章