概述
本文主要介绍如何对基于spring-boot的web应用编写单元测试、集成测试的代码。
此类应用的架构图一般如下所示：
我们项目的程序，对应到上图中的web应用部分。这部分一般分为Controller层、service层、持久层。除此之外，应用程序中还有一些数据封装类，我们称之为domain。上述各组件的职责如下：
Controller层/Rest接口层: 负责对外提供Rest服务，接收Rest请求，返回处理结果。
service层: 业务逻辑层，根据Controller层的需要，实现具体的逻辑。
持久层: 访问数据库，进行数据的读写。向上支撑service层的数据库访问需求。
在Spring环境中，我们通常会把这三层注册到Spring容器，上图中使用浅蓝色背景就是为了表示这一点。
在本文的后续内容，我们将介绍如何对应用进行集成测试，包括启动web容器的请求测试、不启动web容器而使用模拟环境的测试；介绍如何对应用进行单元测试，包括单独测试Controller层、service层、持久层。
集成测试和单元测试的区别是，集成测试通常只需要测试最上面一层，因为上层会自动调用下层，所以会测试完整的流程链，流程链中每一个环节都是真实、具体的。单元测试是单独测试流程链中的某一环，这一个环所直接依赖的下游环节使用模拟的方式来提供支撑，这一技术称为Mock。在介绍单元测试的时候，我们会介绍如何mock依赖对象，并简单对mock的原理进行介绍。
本文所关注的另一个主题，是在持久层测试时，如何消除修改数据库的副作用。
集成测试
集成测试是在所有组件都已经开发完成之后，进行组装测试。有两种测试方式：启动web容器进行测试，使用模拟环境测试。这两种测试的效果没有什么差别，只是使用模拟环境测试的话，可以不用启动web容器，从而会少一些开销。另外，两者的测试API会有所不同。
启动web容器进行测试
我们通过测试最上层的Controller来实施集成测试，我们的测试目标如下：
@RestControllerpublic class CityController { @Autowired
private CityService cityService; @GetMapping("/cities") public ResponseEntity<?> getAllCities() {
List<City> cities = cityService.getAllCities(); return ResponseEntity.ok(cities);
}
}这是一个Controller，它对外提供一个服务/cities，返回一个包含所有城市的列表。这个Controller通过调用下一层的CityService来完成自己的职责。
针对这个Controller的集成测试方案如下：
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)public class CityControllerWithRunningServer { @Autowired
private TestRestTemplate restTemplate; @Test
public void getAllCitiesTest() {
String response = restTemplate.getForObject("/cities", String.class);
Assertions.assertThat(response).contains("San Francisco");
}
}首先我们使用@RunWith(SpringRunner.class)声明在Spring的环境中进行单元测试，这样Spring的相关注解才会被识别并起效。然后我们使用@SpringBootTest，它会扫描应用程序的spring配置，并构建完整的Spring Context。我们为其参数webEnvironment赋值为SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT，这样就会启动web容器，并监听一个随机的端口，同时，为我们自动装配一个TestRestTemplate类型的bean来辅助我们发送请求。
使用模拟环境测试
测试的目标不变，测试的方案如下：
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTest@AutoConfigureMockMvcpublic class CityControllerWithMockEnvironment { @Autowired
private MockMvc mockMvc; @Test
public void getAllCities() throws Exception {
mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/cities"))
.andDo(MockMvcResultHandlers.print())
.andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
.andExpect(MockMvcResultMatchers.content().string(Matchers.containsString("San Francisco")));
}
}我们依然使用@SpringBootTest，但是没有设置其webEnvironment属性，这样依然会构建完整的Spring Context，但是不会再启动web容器。为了进行测试，我们需要使用MockMvc实例发送请求，而我们使用@AutoConfigureMockMvc则是因为这样可以获得自动配置的MockMvc实例。
具体测试的代码中出现很多新的API，对于API细节的研究不在本文计划范围内。
单元测试
上文中描述的两种集成测试的方案，相同的一点是都会构建整个Spring Context。这表示所有声明的bean，而不管声明的方式为何，都会被构建实例，并且都能被依赖。这里隐含的意思是从上到下整条依赖链上的代码都已实现。
Mock技术
在开发的过程中进行测试，无法满足上述的条件，Mock技术可以让我们屏蔽掉下层的依赖，从而专注于当前的测试目标。Mock技术的思想是，当测试目标的下层依赖的行为是可预期的，那么测试目标本身的行为也是可预期的，测试就是把实际的结果和测试目标的预期结果做比较，而Mock就是预先设定下层依赖的行为表现。
Mock的流程
将测试目标的依赖对象进行mock，设定其预期的行为表现。
对测试目标进行测试。
检测测试结果，检查在依赖对象的预期行为下，测试目标的结果是否符合预期。
Mock的使用场景
多人协作时，可以通过mock进行无等待的测试先行。
当测试目标的依赖对象需要访问外部的服务，而外部服务不易获得时，可以通过mock来模拟服务可用。
当在排查不容易复现的问题场景时，通过mock来模拟问题。
测试web层
测试的目标不变，测试的方案如下：
/**
* 不构建整个Spring Context，只构建指定的Controller进行测试。需要对相关的依赖进行mock.<br>
* Created by lijinlong9 on 2018/8/22.
*/@RunWith(SpringRunner.class)@WebMvcTest(CityController.class)public class CityControllerWebLayer { @Autowired
private MockMvc mvc; @MockBean
private CityService service; @Test
public void getAllCities() throws Exception {
City city = new City();
city.setId(1L);
city.setName("杭州");
city.setState("浙江");
city.setCountry("中国");
Mockito.when(service.getAllCities()).thenReturn(Collections.singletonList(city));
mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/cities"))
.andDo(MockMvcResultHandlers.print())
.andExpect(MockMvcResultMatchers.content().string(Matchers.containsString("杭州")));
}
}这里不再使用@SpringBootTest，而代之以@WebMvcTest，这样只会构建web层或者指定的一到多个Controller的bean。@WebMvcTest同样可以为我们自动配置MockMvc类型的bean，我们可以使用它来模拟发送请求。
@MockBean是一个新接触的注解，它表示对应的bean是一个模拟的bean。因为我们要测试CityController，对其依赖的CityService，我们需要mock其预期的行为表现。在具体的测试方法中，使用Mockito的API对sercive的行为进行mock，它表示当调用service的getAllCities时，会返回预先设定的一个City对象的列表。
之后就是发起请求，并预测结果。
Mockito是Java语言的mock测试框架，spring以自己的方式集成了它。
测试持久层
持久层的测试方案跟具体的持久层技术相关。这里我们介绍基于Mybatis的持久层的测试。
测试目标是：
@Mapperpublic interface CityMapper { City selectCityById(int id); List<City> selectAllCities(); int insert(City city);
}测试方案是：
@RunWith(SpringRunner.class)@MybatisTest@FixMethodOrder(value = MethodSorters.NAME_ASCENDING)// @Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)public class CityMapperTest { @Autowired
private CityMapper cityMapper; @Test
public void /*selectCityById*/ test1() throws Exception {
City city = cityMapper.selectCityById(1);
Assertions.assertThat(city.getId()).isEqualTo(Long.valueOf(1));
Assertions.assertThat(city.getName()).isEqualTo("San Francisco");
Assertions.assertThat(city.getState()).isEqualTo("CA");
Assertions.assertThat(city.getCountry()).isEqualTo("US");
} @Test
public void /*insertCity*/ test2() throws Exception {
City city = new City();
city.setId(2L);
city.setName("HangZhou");
city.setState("ZheJiang");
city.setCountry("CN"); int result = cityMapper.insert(city);
Assertions.assertThat(result).isEqualTo(1);
} @Test
public void /*selectNewInsertedCity*/ test3() throws Exception {
City city = cityMapper.selectCityById(2);
Assertions.assertThat(city).isNull();
}
}这里使用了@MybatisTest，它负责构建mybatis-mapper层的bean，就像上文中使用的@WebMvcTest负责构建web层的bean一样。值得一提的是@MybatisTest来自于mybatis-spring-boot-starter-test项目，它是mybatis团队根据spring的习惯来实现的。Spring原生支持的两种持久层的测试方案是@DataJpaTest和@JdbcTest，分别对应JPA持久化方案和JDBC持久化方案。
@FixMethodOrder来自junit，目的是为了让一个测试类中的多个测试方案按照设定的顺序执行。一般情况下不需要如此，我这里想确认test2方法中插入的数据，在test3中是否还存在，所以需要保证两者的执行顺序。
我们注入了CityMapper，因为其没有更底层的依赖，所以我们不需要进行mock。
@MybatisTest除了实例化mapper相关的bean之外，还会检测依赖中的内嵌数据库，然后测试的时候使用内嵌数据库。如果依赖中没有内嵌数据库，就会失败。当然，使用内嵌数据库是默认的行为，可以使用配置进行修改。
@MybatisTest还会确保每一个测试方法都是事务回滚的，所以在上述的测试用例中，test2插入了数据之后，test3中依然获取不到插入的数据。当然，这也是默认的行为，可以改变。
测试任意的bean
service层并不作为一种特殊的层，所以没有什么注解能表示“只构建service层的bean”这种概念。
这里将介绍另一种通用的测试场景，我要测试的是一个普通的bean，没有什么特殊的角色，比如不是担当特殊处理的controller，也不是负责持久化的dao组件，我们要测试的只是一个普通的bean。
上文中我们使用@SpringBootTest的默认机制，它去查找@SpringBootApplication的配置，据此构建Spring的上下文。查看@SpringBootTest的doc，其中有一句是：
Automatically searches for a @SpringBootConfiguration when nested @Configuration is not used, and no explicit classes are specified.
这表示我们可以通过classes属性来指定Configuration类，或者定义内嵌的Configuration类来改变默认的配置。
在这里我们通过内嵌的Configuration类来实现，先看下测试目标 - CityService:
@Servicepublic class CityService { @Autowired
private CityMapper cityMapper; public List<City> getAllCities() { return cityMapper.selectAllCities();
}
}测试方案：
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTestpublic class CityServiceTest { @Configuration
static class CityServiceConfig { @Bean
public CityService cityService() { return new CityService();
}
} @Autowired
private CityService cityService; @MockBean
private CityMapper cityMapper; @Test
public void getAllCities() {
City city = new City();
city.setId(1L);
city.setName("杭州");
city.setState("浙江");
city.setCountry("CN");
Mockito.when(cityMapper.selectAllCities())
.thenReturn(Collections.singletonList(city));
List<City> result = cityService.getAllCities();
Assertions.assertThat(result.size()).isEqualTo(1);
Assertions.assertThat(result.get(0).getName()).isEqualTo("杭州");
}
}同样的，对于测试目标的依赖，我们需要进行mock。
Mock操作
单元测试中，需要对测试目标的依赖进行mock，这里有必要对mock的细节介绍下。上文单元测试部分已对Mock的逻辑、流程和使用场景进行了介绍，此处专注于实践层面进行说明。
根据方法参数设定预期行为
一般的mock是对方法级别的mock，在方法有入参的情况下，方法的行为可能会跟方法的具体参数值有关。比如一个除法的方法，传入参数4、2得结果2，传入参数8、2得结果4，传入参数2、0得异常。
mock可以针对不同的参数值设定不同的预期，如下所示：
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTestpublic class MathServiceTest { @Configuration
static class ConfigTest {} @MockBean
private MathService mathService; @Test
public void testDivide() {
Mockito.when(mathService.divide(4, 2))
.thenReturn(2);
Mockito.when(mathService.divide(8, 2))
.thenReturn(4);
Mockito.when(mathService.divide(ArgumentMatchers.anyInt(), ArgumentMatchers.eq(0))) // 必须同时用matchers语法
.thenThrow(new RuntimeException("error"));
Assertions.assertThat(mathService.divide(4, 2))
.isEqualTo(2);
Assertions.assertThat(mathService.divide(8, 2))
.isEqualTo(4);
Assertions.assertThatExceptionOfType(RuntimeException.class)
.isThrownBy(() -> {
mathService.divide(3, 0);
})
.withMessageContaining("error");
}
}上面的测试可能有些奇怪，mock的对象也同时作为测试的目标。这是因为我们的目的在于介绍mock，所以简化了测试流程。
从上述测试用例可以看出，我们除了可以指定具体参数时的行为，也可以指定参数满足一定匹配规则时的行为。
有返回的方法
对于有返回的方法，mock时可以设定的行为有：
返回设定的结果，如：
when(taskService.findResourcePool(any())) .thenReturn(resourcePool);
直接抛出异常，如：
when(taskService.createTask(any(), any(), any()))
.thenThrow(new RuntimeException("zz"));实际调用真实的方法，如：
when(taskService.createTask(any(), any(), any())) .thenCallRealMethod();
注意，调用真实的方法有违mock的本义，应该尽量避免。如果要调用的方法中调用了其他的依赖，需要自行注入其他的依赖，否则会空指针。
无返回的方法
对于无返回的方法，mock时可以设定的行为有：
直接抛出异常，如：
doThrow(new RuntimeException("test"))
.when(taskService).saveToDBAndSubmitToQueue(any());实际调用（下列为Mockito类的doc中给出的示例，我并没有遇到此需求），如：
doAnswer(new Answer() { public Object answer(InvocationOnMock invocation) {
Object[] args = invocation.getArguments();
Mock mock = invocation.getMock(); return null;
}})
.when(mock).someMethod();附录
相关注解的汇总
@RunWith:
junit的注解，通过这个注解使用SpringRunner.class，能够将junit和spring进行集成。后续的spring相关注解才会起效。@SpringBootTest:
spring的注解，通过扫描应用程序中的配置来构建测试用的Spring上下文。@AutoConfigureMockMvc:
spring的注解，能够自动配置MockMvc对象实例，用来在模拟测试环境中发送http请求。@WebMvcTest:
spring的注解，切片测试的一种。使之替换@SpringBootTest能将构建bean的范围限定于web层，但是web层的下层依赖bean，需要通过mock来模拟。也可以通过参数指定只实例化web层的某一个到多个controller。具体可参考Auto-configured Spring MVC Tests。@RestClientTest:
spring的注解，切片测试的一种。如果应用程序作为客户端访问其他Rest服务，可以通过这个注解来测试客户端的功能。具体参考Auto-configured REST Clients。@MybatisTest:
mybatis按照spring的习惯开发的注解，切片测试的一种。使之替换@SpringBootTest，能够将构建bean的返回限定于mybatis-mapper层。具体可参考mybatis-spring-boot-test-autoconfigure。@JdbcTest:
spring的注解，切片测试的一种。如果应用程序中使用Jdbc作为持久层（spring的JdbcTemplate），那么可以使用该注解代替@SpringBootTest，限定bean的构建范围。官方参考资料有限，可自行网上查找资料。@DataJpaTest:
spring的注解，切片测试的一种。如果使用Jpa作为持久层技术，可以使用这个注解，参考Auto-configured Data JPA Tests。@DataRedisTest:
spring的注解，切片测试的一种。具体内容参考Auto-configured Data Redis Tests。
设置测试数据库
给持久层测试类添加注解@AutoConfigureTestDatabase(replace = Replace.NONE)可以使用配置的数据库作为测试数据库。同时，需要在配置文件中配置数据源，如下：
spring: datasource: url: jdbc:mysql://127.0.0.1/test username: root password: root driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
事务不回滚
可以在测试方法上添加@Rollback(false)来设置不回滚，也可以在测试类的级别上添加该注解，表示该类所有的测试方法都不会回滚。
参考
原文出处：https://www.cnblogs.com/ywjy/p/9526185.html
随时随地看视频
