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Java单元测试典型案例集锦

前言

近期，阿里巴巴CTO线卓越工程小组举办了阿里巴巴第一届单元测试比赛《这！就是单测》并取得了圆满成功。本人有幸作为评委，在仔细地阅读了各个小组的单元测试用例后，发现了两大单元测试问题：

  1. 无效验证问题：不进行有效地验证数据对象、抛出异常和调用方法。
  2. 测试方法问题：不知道如何测试某些典型案例，要么错误地测试、要么不进行测试、要么利用集成测试来保证覆盖率。比如：①错误地测试：利用测试返回节点占比来测试随机负载均衡策略；②不进行测试：没有人针对虚基类进行单独地测试；③利用集成测试：很多案例中，直接注入真实依赖对象，然后一起进行集成测试。

针对无效验证问题，在我的ATA文章《那些年，我们写过的无效单元测试》中，介绍了如何识别和解决单元测试无效验证问题，这里就不再累述了。在本文中，作者收集了一些的Java单元测试典型案例，主要是为了解决这个测试方法问题。

1. 如何测试不可达代码

在程序代码中，由于无法满足进入条件，永远都不会执行到的代码，我们称之为"不可达代码"。不可达代码的危害主要有：复杂了代码逻辑，增加了代码运行和维护成本。不可达代码是可以由单元测试检测出来的——不管如何构造单元测试用例，都无法覆盖到不可达代码。

1.1. 案例代码

在下面的案例代码中，就存在一段不可达代码。

/**
 * 交易订单服务类
 */
@Service
public class TradeOrderService {
    /** 注入依赖对象 */
    /** 交易订单DAO */
    @Autowired
    private TradeOrderDAO tradeOrderDAO;

    /**
     * 查询交易订单
     * 
     * @param orderQuery 订单查询
     * @return 交易订单分页
     */
    public PageDataVO<TradeOrderVO> queryTradeOrder(TradeOrderQueryVO orderQuery) {
        // 查询交易订单
        // 查询交易订单: 总共数量
        Long totalSize = tradeOrderDAO.countByCondition(orderQuery);
        // 查询交易订单: 数据列表
        List<TradeOrderVO> dataList = null;
        if (NumberHelper.isPositive(totalSize)) {
            List<TradeOrderDO> tradeOrderList = tradeOrderDAO.queryByCondition(orderQuery);
            if (CollectionUtils.isNotEmpty(tradeOrderList)) {
                dataList = convertTradeOrders(tradeOrderList);
            }
        }

        // 返回分页数据
        return new PageDataVO<>(totalSize, dataList);
    }

    /**
     * 转化交易订单列表
     * 
     * @param tradeOrderList 交易订单DO列表
     * @return 交易订单VO列表
     */
    private static List<TradeOrderVO> convertTradeOrders(List<TradeOrderDO> tradeOrderList) {
        // 检查订单列表
        if (CollectionUtils.isEmpty(tradeOrderList)) {
            return Collections.emptyList();
        }

        // 转化订单列表
        return tradeOrderList.stream().map(TradeOrderService::convertTradeOrder)
            .collect(Collectors.toList());
    }

    /**
     * 转化交易订单
     * 
     * @param tradeOrder 交易订单DO
     * @return 交易订单VO
     */
    private static TradeOrderVO convertTradeOrder(TradeOrderDO tradeOrder) {
        TradeOrderVO tradeOrderVO = new TradeOrderVO();
        tradeOrderVO.setId(tradeOrder.getId());
        // ...
        return tradeOrderVO;
    }
}

由于方法convertTradeOrders（转化交易订单列表）传入的参数tradeOrderList（交易订单列表）不可能为空，所以“检查订单列表”这段代码是不可达代码。

// 检查订单列表
        if (CollectionUtils.isEmpty(tradeOrderList)) {
            return Collections.emptyList();
        }

1.2. 方案1：删除不可达代码（推荐）

最简单的方法，就是删除方法convertTradeOrders（转化交易订单列表）中的不可达代码。

/**
 * 转化交易订单列表
 * 
 * @param tradeOrderList 交易订单DO列表
 * @return 交易订单VO列表
 */
private static List<TradeOrderVO> convertTradeOrders(List<TradeOrderDO> tradeOrderList) {
    return tradeOrderList.stream().map(TradeOrderService2::convertTradeOrder)
        .collect(Collectors.toList());
}

1.3. 方案2：利用不可达代码（推荐）

还有一种方法，把不可达代码利用起来，可以降低方法queryTradeOrder（查询交易订单）的代码复杂度。

/**
 * 查询交易订单
 * 
 * @param orderQuery 订单查询
 * @return 交易订单分页
 */
public PageDataVO<TradeOrderVO> queryTradeOrder(TradeOrderQueryVO orderQuery) {
    // 查询交易订单
    // 查询交易订单: 总共数量
    Long totalSize = tradeOrderDAO.countByCondition(orderQuery);
    // 查询交易订单: 数据列表
    List<TradeOrderVO> dataList = null;
    if (NumberHelper.isPositive(totalSize)) {
        List<TradeOrderDO> tradeOrderList = tradeOrderDAO.queryByCondition(orderQuery);
        dataList = convertTradeOrders(tradeOrderList);
    }

    // 返回分页数据
    return new PageDataVO<>(totalSize, dataList);
}

1.4. 方案3：测试不可达代码（不推荐）

对于一些祖传代码，有些小伙伴不敢删除代码。在某些情况下，可以针对不可达代码进行单独测试。

/**
 * 测试: 转化交易订单列表-交易订单列表为空
 * 
 * @throws Exception 异常信息
 */
@Test
public void testConvertTradeOrdersWithTradeOrderListEmpty() throws Exception {
    List<TradeOrderDO> tradeOrderList = null;
    Assert.assertSame("交易订单列表不为空", Collections.emptyList(),
        Whitebox.invokeMethod(TradeOrderService1.class, "convertTradeOrders", tradeOrderList));
}

2. 如何测试内部的构造方法

在这次单元测试总决赛中，有一个随机负载均衡策略，需要针对Random（随机数）进行单元测试。

2.1. 代码案例

按照题目要求，编写了一个简单的随机负载均衡策略。

/**
 * 随机负载均衡策略类
 */
public class RandomLoadBalanceStrategy implements LoadBalanceStrategy {
    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    @Override
    public ServerNode selectNode(List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 检查节点列表
        if (CollectionUtils.isEmpty(serverNodeList)) {
            return null;
        }

        // 计算随机序号
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        int randomIndex = new Random().nextInt(totalWeight);

        // 查找对应节点
        for (ServerNode serverNode : serverNodeList) {
            int currentWeight = serverNode.getWeight();
            if (currentWeight > randomIndex) {
                return serverNode;
            }
            randomIndex -= currentWeight;
        }
        return null;
    }
}

2.2. 方法1：直接测试法（不推荐）

有些参赛选手，不知道如何测试随机数（主要原因是因为不知道如何Mock构造方法），所以直接利用测试返回节点占比来测试随机负载均衡策略。

/**
 * 随机负载均衡策略测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class RandomLoadBalanceStrategyTest {
    /** 定义测试对象 */
    /** 随机负载均衡策略 */
    @InjectMocks
    private RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy;

    /**
     * 测试: 选择服务节点-随机
     * 
     * @throws Exception 异常信息
     */
    @Test
    public void testSelectNodeWithRandom() throws Exception {
        int nodeCount1 = 0;
        int nodeCount2 = 0;
        int nodeCount3 = 0;
        ServerNode serverNode1 = new ServerNode(1L, 10);
        ServerNode serverNode2 = new ServerNode(2L, 20);
        ServerNode serverNode3 = new ServerNode(3L, 30);
        List<ServerNode> serverNodeList = Arrays.asList(serverNode1, serverNode2, serverNode3);
        ClientRequest clientRequest = new ClientRequest();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            ServerNode serviceNode = randomLoadBalanceStrategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);
            if (serviceNode == serverNode1) {
                nodeCount1++;
            } else if (serviceNode == serverNode2) {
                nodeCount2++;
            } else if (serviceNode == serverNode3) {
                nodeCount3++;
            }
        }
        Assert.assertEquals("节点1占比不一致", serverNode1.getWeight() / 60.0D, nodeCount1 / 1000.0D, 1E-3D);
        Assert.assertEquals("节点2占比不一致", serverNode2.getWeight() / 60.0D, nodeCount2 / 1000.0D, 1E-3D);
        Assert.assertEquals("节点3占比不一致", serverNode3.getWeight() / 60.0D, nodeCount3 / 1000.0D, 1E-3D);
    }
}

这个测试用例主要存在3个问题：

  1. 执行时间长：被测方法需要被执行1000遍；
  2. 不一定通过：由于随机数是随机，并不一定保证比例，所以导致测试用例并不一定通过；
  3. 测试目标变更：单测测试的测试目标应该是负载均衡逻辑，现在感觉测试目标变成了Random方法。

2.3. 方法2：直接mock法（不推荐）

用过PowerMockito高级功能的，知道如何去Mock构造方法。

/**
 * 随机负载均衡策略测试类
 */
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(RandomLoadBalanceStrategy.class)
public class RandomLoadBalanceStrategyTest {
    /** 定义测试对象 */
    /** 随机负载均衡策略 */
    @InjectMocks
    private RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy;

    /**
     * 测试: 选择服务节点-第一个节点
     * 
     * @throws Exception 异常信息
     */
    @Test
    public void testSelectNodeWithFirstNode() throws Exception {
        // 模拟依赖方法
        Random random = Mockito.mock(Random.class);
        Mockito.doReturn(9).when(random).nextInt(Mockito.anyInt());
        PowerMockito.whenNew(Random.class).withNoArguments().thenReturn(random);

        // 调用测试方法
        ServerNode serverNode1 = new ServerNode(1L, 10);
        ServerNode serverNode2 = new ServerNode(2L, 20);
        ServerNode serverNode3 = new ServerNode(3L, 30);
        List<ServerNode> serverNodeList = Arrays.asList(serverNode1, serverNode2, serverNode3);
        ClientRequest clientRequest = new ClientRequest();
        ServerNode serviceNode = randomLoadBalanceStrategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);
        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode1, serviceNode);

        // 验证依赖方法
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        Mockito.verify(random).nextInt(totalWeight);
    }
}

但是，这个测试用例也存在问题：需要把RandomLoadBalanceStrategy加到@PrepareForTest注解中，导致Jacoco无法统计单元测试的覆盖率。

2.4. 方法3：工具方法法（推荐）

其实，随机数生成，还有很多工具方法，我们可以利用工具方法RandomUtils.nextInt代替构造方法。

2.4.1. 重构代码

/**
 * 随机负载均衡策略类
 */
public class RandomLoadBalanceStrategy implements LoadBalanceStrategy {
    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    @Override
    public ServerNode selectNode(List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 检查节点列表
        if (CollectionUtils.isEmpty(serverNodeList)) {
            return null;
        }

        // 计算随机序号
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        int randomIndex = RandomUtils.nextInt(0, totalWeight);

        // 查找对应节点
        for (ServerNode serverNode : serverNodeList) {
            int currentWeight = serverNode.getWeight();
            if (currentWeight > randomIndex) {
                return serverNode;
            }
            randomIndex -= currentWeight;
        }
        return null;
    }
}

2.4.2. 测试用例

/**
 * 随机负载均衡策略测试类
 */
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(RandomUtils.class)
public class RandomLoadBalanceStrategyTest {
    /** 定义测试对象 */
    /** 随机负载均衡策略 */
    @InjectMocks
    private RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy;

    /**
     * 测试: 选择服务节点-第一个节点
     */
    @Test
    public void testSelectNodeWithFirstNode() {
        // 模拟依赖方法
        PowerMockito.mockStatic(RandomUtils.class);
        PowerMockito.when(RandomUtils.nextInt(Mockito.eq(0), Mockito.anyInt())).thenReturn(9);

        // 调用测试方法
        ServerNode serverNode1 = new ServerNode(1L, 10);
        ServerNode serverNode2 = new ServerNode(2L, 20);
        ServerNode serverNode3 = new ServerNode(3L, 30);
        List<ServerNode> serverNodeList = Arrays.asList(serverNode1, serverNode2, serverNode3);
        ClientRequest clientRequest = new ClientRequest();
        ServerNode serviceNode = randomLoadBalanceStrategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);
        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode1, serviceNode);

        // 验证依赖方法
        PowerMockito.verifyStatic(RandomUtils.class);
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        RandomUtils.nextInt(0, totalWeight);
    }
}

2.5. 方法4：注入对象法（推荐）

如果不愿意使用工具方法，也可以注入依赖对象，我们可以利用RandomProvider（随机数提供者）来代替构造方法。

2.5.1. 重构代码

/**
 * 随机负载均衡策略类
 */
public class RandomLoadBalanceStrategy implements LoadBalanceStrategy {
    /** 注入依赖对象 */
    /** 随机数提供者 */
    @Autowired
    private RandomProvider randomProvider;

    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    @Override
    public ServerNode selectNode(List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 检查节点列表
        if (CollectionUtils.isEmpty(serverNodeList)) {
            return null;
        }

        // 计算随机序号
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        int randomIndex = randomProvider.nextInt(totalWeight);

        // 查找对应节点
        for (ServerNode serverNode : serverNodeList) {
            int currentWeight = serverNode.getWeight();
            if (currentWeight > randomIndex) {
                return serverNode;
            }
            randomIndex -= currentWeight;
        }
        return null;
    }
}

2.5.2. 测试用例

/**
 * 随机负载均衡策略测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class RandomLoadBalanceStrategyTest {
    /** 模拟依赖方法 */
    /** 随机数提供者 */
    @Mock
    private RandomProvider randomProvider;

    /** 定义测试对象 */
    /** 随机负载均衡策略 */
    @InjectMocks
    private RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy;

    /**
     * 测试: 选择服务节点-第一个节点
     */
    @Test
    public void testSelectNodeWithFirstNode() {
        // 模拟依赖方法
        Mockito.doReturn(9).when(randomProvider).nextInt(Mockito.anyInt());

        // 调用测试方法
        ServerNode serverNode1 = new ServerNode(1L, 10);
        ServerNode serverNode2 = new ServerNode(2L, 20);
        ServerNode serverNode3 = new ServerNode(3L, 30);
        List<ServerNode> serverNodeList = Arrays.asList(serverNode1, serverNode2, serverNode3);
        ClientRequest clientRequest = new ClientRequest();
        ServerNode serviceNode = randomLoadBalanceStrategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);
        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode1, serviceNode);

        // 验证依赖方法
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        Mockito.verify(randomProvider).nextInt(totalWeight);
    }
}

3. 如何测试虚基类和子类

在这次单元测试比赛中，很多选手都编写了虚基类，但是没有看到任何一个选手针对虚基类进行了单独的测试。

3.1. 案例代码

这里，以Diamond属性配置加载为例说明。

3.1.1. 虚基类定义

首先，定义一个通用的虚基类，定义了需要子类实现的虚方法，实现了通用的配置解析方法。

/**
 * 虚属性回调类
 *
 * @param <T> 配置类型
 */
@Slf4j
public abstract class AbstractPropertiesCallback<T> implements DiamondDataCallback {
    /** 注入依赖对象 */
    /** 环境 */
    @Autowired
    private Environment environment;
    /** 转化服务 */
    @Autowired
    private ConversionService conversionService;

    /**
     * 接收到数据
     *
     * @param data 配置数据
     */
    @Override
    public void received(String data) {
        // 获取配置参数
        String configName = getConfigName();
        Assert.notNull(configName, "配置名称不能为空");
        T configInstance = getConfigInstance();
        Assert.notNull(configInstance, "配置实例不能为空");

        // 解析配置数据
        try {
            log.info("绑定属性配置文件开始: configName={}", configName);
            Properties properties = new Properties();
            byte[] bytes = Optional.ofNullable(data.getBytes()).orElseGet(() -> new byte[0]);
            InputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
            properties.load(bufferedReader);
            Bindable<T> bindable = Bindable.ofInstance(configInstance);
            Binder binder = new Binder(ConfigurationPropertySources.from(
                new PropertiesPropertySource(configName, properties)),
                new PropertySourcesPlaceholdersResolver(environment), conversionService);
            BindResult<T> result = binder.bind(configName, bindable);
            if (!result.isBound()) {
                log.error("绑定属性配置文件失败: configName={}", configName);
                return;
            }
            log.info("绑定属性配置文件成功: configName={}, configInstance={}", configName, JSON.toJSONString(configInstance));
        } catch (IOException | RuntimeException e) {
            log.error("绑定属性配置文件异常: configName={}", configName, e);
        }
    }

    /**
     * 获取配置名称
     *
     * @return 配置名称
     */
    @NonNull
    protected abstract String getConfigName();

    /**
     * 获取配置实例
     *
     * @return 配置实例
     */
    @NonNull
    protected abstract T getConfigInstance();
}

3.1.2. 子类实现

其次，定义了具体配置的子类，简单地实现了基类定义的虚方法。

/**
 * 例子配置回调类
 */
@DiamondListener(groupId = "unittest-example", dataId = "example.properties", executeAfterInit = true)
public class ExampleConfigCallback extends AbstractPropertiesCallback<ExampleConfig> {
    /** 注入依赖对象 */
    /** 例子配置 */
    @Resource
    private ExampleConfig exampleConfig;

    /**
     * 获取配置名称
     *
     * @return 配置名称
     */
    @Override
    protected String getConfigName() {
        return "example";
    }

    /**
     * 获取配置实例
     *
     * @return 配置实例
     */
    @Override
    protected ExampleConfig getConfigInstance() {
        return exampleConfig;
    }
}

3.2. 方法1：联合测试法（不推荐）

最简单的测试方法，就是通过子类对虚基类进行联合测试，这样同时把子类和虚基类都测试了。

/**
 * 例子配置回调测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class ExampleConfigCallbackTest {
    /** 定义静态常量 */
    /** 资源路径 */
    private static final String RESOURCE_PATH = "testExampleConfigCallback/";

    /** 模拟依赖对象 */
    /** 配置环境 */
    @Mock
    private ConfigurableEnvironment environment;
    /** 转化服务 */
    @Mock
    private ConversionService conversionService;

    /** 定义测试对象 */
    /** BOSS取消费配置回调 */
    @InjectMocks
    private ExampleConfigCallback exampleConfigCallback;

    /**
     * 测试: 接收-正常
     */
    @Test
    public void testReceivedWithNormal() {
        // 模拟依赖对象
        ExampleConfig exampleConfig = new ExampleConfig();
        Whitebox.setInternalState(exampleConfigCallback, "exampleConfig", exampleConfig);

        // 调用测试方法
        String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), RESOURCE_PATH + "exampleConfig.properties");
        exampleConfigCallback.received(text);

        // 验证依赖对象
        text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), RESOURCE_PATH + "exampleConfig.json");
        Assert.assertEquals("取消费用配置不一致", text, JSON.toJSONString(exampleConfig, SerializerFeature.MapSortField));
    }
}

3.3. 方法2：独立测试法（推荐）

其实，更好的方法是对虚基类和子类独立单元测试。

3.3.1. 基类测试

虚基类的单元测试，专注于虚基类的通用配置解析。

/**
 * 虚属性回调测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class AbstractPropertiesCallbackTest {
    /** 静态常量相关 */
    /** 资源目录 */
    private static final String RESOURCE_PATH = "testAbstractPropertiesCallback/";

    /** 模拟依赖对象 */
    /** 环境 */
    @Mock
    private ConfigurableEnvironment environment;
    /** 转化服务 */
    @Mock
    private ConversionService conversionService;

    /** 定义测试对象 */
    /** 虚属性回调 */
    @InjectMocks
    private AbstractPropertiesCallback<ExampleConfig> propertiesCallback =
        CastUtils.cast(Mockito.spy(AbstractPropertiesCallback.class));

    /**
     * 测试: 接收到-正常
     */
    @Test
    public void testReceivedWithNormal() {
        // 模拟依赖方法
        // 模拟依赖方法: propertiesCallback.getConfigName
        String configName = "example";
        Mockito.doReturn(configName).when(propertiesCallback).getConfigName();
        // 模拟依赖方法: propertiesCallback.getConfigInstance
        ExampleConfig configInstance = new ExampleConfig();
        Mockito.doReturn(configInstance).when(propertiesCallback).getConfigInstance();

        // 调用测试方法
        String text1 = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), RESOURCE_PATH + "exampleConfig.properties");
        propertiesCallback.received(text1);
        String text2 = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), RESOURCE_PATH + "exampleConfig.json");
        Assert.assertEquals("任务配置不一致", text2, JSON.toJSONString(configInstance));

        // 验证依赖方法
        // 验证依赖方法: propertiesCallback.received
        Mockito.verify(propertiesCallback).received(text1);
        // 验证依赖方法: propertiesCallback.getConfigName
        Mockito.verify(propertiesCallback).getConfigName();
        // 验证依赖方法: propertiesCallback.getConfigInstance
        Mockito.verify(propertiesCallback).getConfigInstance();
    }
}

3.3.2. 子类测试

子类的单元测试，专注于对虚基类定义虚方法的实现，避免了每个子类都要针对虚基类的通用配置解析进行测试。

/**
 * 例子配置回调测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class ExampleConfigCallbackTest {
    /** 定义测试对象 */
    /** BOSS取消费配置回调 */
    @InjectMocks
    private ExampleConfigCallback exampleConfigCallback;
    
    /**
     * 测试: 获取配置实例
     */
    @Test
    public void testGetConfigInstance() {
        Assert.assertEquals("配置实例不一致", exampleConfig, exampleConfigCallback.getConfigInstance());
    }

    /**
     * 测试: 获取配置名称
     */
    @Test
    public void testGetConfigName() {
        Assert.assertEquals("配置名称不一致", "example", exampleConfigCallback.getConfigName());
    }
}

4. 如何测试策略模式的策略服务

4.1. 案例代码

在这次单元测试比赛中，很多选手都编写了策略服务类，但是没有看到任何一个选手针对策略服务类进行了单独的测试。这里，还是以负载均衡的策略服务为例说明。

4.1.1. 策略接口

首先，定义一个负载均衡策略接口。

/**
 * 负载均衡策略接口
 */
public interface LoadBalanceStrategy {
    /**
     * 支持策略类型
     * 
     * @return 策略类型
     */
    LoadBalanceStrategyType supportType();

    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    ServerNode selectNode(List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest);
}

4.1.2. 策略服务

其次，实现一个负载均衡策略服务，根据负载均衡策略类型选择对应的负载均衡策略来执行。

/**
 * 负载均衡服务类
 */
public class LoadBalanceService {
    /** 负载均衡策略映射 */
    private final Map<LoadBalanceStrategyType, LoadBalanceStrategy> strategyMap;

    /**
     * 构造方法
     * 
     * @param strategyList 负载均衡策略列表
     */
    public LoadBalanceService(List<LoadBalanceStrategy> strategyList) {
        strategyMap = new EnumMap<>(LoadBalanceStrategyType.class);
        for (LoadBalanceStrategy strategy : strategyList) {
            strategyMap.put(strategy.supportType(), strategy);
        }
    }

    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param strategyType 策略类型
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    public ServerNode selectNode(LoadBalanceStrategyType strategyType,
        List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 获取负载均衡策略
        LoadBalanceStrategy strategy = strategyMap.get(strategyType);
        if (Objects.isNull(strategy)) {
            throw new BusinessException("负载均衡策略不存在");
        }

        // 执行负载均衡策略
        return strategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);
    }
}

4.1.3. 策略实现

最后，实现一个随机负载均衡策略实现类。

/**
 * 随机负载均衡策略类
 */
public class RandomLoadBalanceStrategy implements LoadBalanceStrategy {
    /**
     * 支持策略类型
     * 
     * @return 策略类型
     */
    @Override
    public LoadBalanceStrategyType supportType() {
        return LoadBalanceStrategyType.RANDOM;
    }

    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    @Override
    public ServerNode selectNode(List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 检查节点列表
        if (CollectionUtils.isEmpty(serverNodeList)) {
            return null;
        }

        // 计算随机序号
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        int randomIndex = RandomUtils.nextInt(0, totalWeight);

        // 查找对应节点
        for (ServerNode serverNode : serverNodeList) {
            int currentWeight = serverNode.getWeight();
            if (currentWeight > randomIndex) {
                return serverNode;
            }
            randomIndex -= currentWeight;
        }
        return null;
    }
}

4.2. 方法1：联合测试法（不推荐）

很多时候，策略模式是用来优化if-else代码的。所以，采用联合测试法（策略服务和策略实现同时测试），能够最大限度地利用原有的单元测试代码。

/**
 * 负载均衡服务测试类
 */
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(RandomUtils.class)
public class LoadBalanceServiceTest {
    /**
     * 测试: 选择服务节点-正常
     */
    @Test
    public void testSelectNodeWithNormal() {
        // 模拟依赖方法
        PowerMockito.mockStatic(RandomUtils.class);
        PowerMockito.when(RandomUtils.nextInt(Mockito.eq(0), Mockito.anyInt())).thenReturn(9);

        // 调用测试方法
        ServerNode serverNode1 = new ServerNode(1L, 10);
        ServerNode serverNode2 = new ServerNode(2L, 20);
        ServerNode serverNode3 = new ServerNode(3L, 30);
        List<ServerNode> serverNodeList = Arrays.asList(serverNode1, serverNode2, serverNode3);
        ClientRequest clientRequest = new ClientRequest();
        RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy = new RandomLoadBalanceStrategy();
        LoadBalanceService loadBalanceService = new LoadBalanceService(Arrays.asList(randomLoadBalanceStrategy));
        ServerNode serviceNode = loadBalanceService.selectNode(LoadBalanceStrategyType.RANDOM,
            serverNodeList, clientRequest);
        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode1, serviceNode);

        // 验证依赖方法
        PowerMockito.verifyStatic(RandomUtils.class);
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        RandomUtils.nextInt(0, totalWeight);
    }
}

策略模式的联合测试法主要有以下问题：

  1. 策略服务依赖于策略实现，需要了解策略实现的具体逻辑，才能写出策略服务的单元测试；
  2. 对于策略服务来说，该单元测试并不关心策略服务的实现，这是黑盒测试而不是白盒测试。

如果我们对策略服务进行以下破坏，该单元测试并不能发现问题：

  1. strategyMap没有根据strategyList生成；
  2. strategyMap.get(strategyType)为空时，初始化一个RandomLoadBalanceStrategy。
/**
 * 负载均衡服务类
 */
public class LoadBalanceService {
    /** 负载均衡策略映射 */
    private final Map<LoadBalanceStrategyType, LoadBalanceStrategy> strategyMap;

    /**
     * 构造方法
     * 
     * @param strategyList 负载均衡策略列表
     */
    public LoadBalanceService(List<LoadBalanceStrategy> strategyList) {
        strategyMap = new EnumMap<>(LoadBalanceStrategyType.class);
    }

    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param strategyType 策略类型
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    public ServerNode selectNode(LoadBalanceStrategyType strategyType,
        List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 获取负载均衡策略
        LoadBalanceStrategy strategy = strategyMap.get(strategyType);
        if (Objects.isNull(strategy)) {
            strategy = new RandomLoadBalanceStrategy();
        }

        // 执行负载均衡策略
        return strategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);
    }
}

4.3. 方法2：独立测试法（推荐）

现在，先假设策略实现RandomLoadBalanceStrategy（随机负载均衡策略）不存在，直接对策略服务LoadBalanceService（负载均衡服务）独立测试，而且是分别对构造方法和selectNode（选择服务节点）方法进行独立测试。其中，测试构造方法是为了保证strategyMap构造逻辑没有问题，测试selectNode（选择服务节点）方法是为了保证选择策略逻辑没有问题。

/**
 * 负载均衡服务测试类
 */
public class LoadBalanceServiceTest {
    /**
     * 测试: 构造方法
     */
    @Test
    public void testConstructor() {
        // 模拟依赖方法
        LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy = Mockito.mock(LoadBalanceStrategy.class);
        Mockito.doReturn(LoadBalanceStrategyType.RANDOM).when(loadBalanceStrategy).supportType();

        // 调用测试方法
        LoadBalanceService loadBalanceService = new LoadBalanceService(Arrays.asList(loadBalanceStrategy));
        Map<LoadBalanceStrategyType, LoadBalanceStrategy> strategyMap =
            Whitebox.getInternalState(loadBalanceService, "strategyMap");
        Assert.assertEquals("策略映射大小不一致", 1, strategyMap.size());
        Assert.assertEquals("策略映射对象不一致", loadBalanceStrategy, strategyMap.get(LoadBalanceStrategyType.RANDOM));

        // 验证依赖方法
        Mockito.verify(loadBalanceStrategy).supportType();
    }

    /**
     * 测试: 选择服务节点-正常
     */
    @Test
    public void testSelectNodeWithNormal() {
        // 模拟依赖方法
        LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy = Mockito.mock(LoadBalanceStrategy.class);
        // 模拟依赖方法: loadBalanceStrategy.supportType
        Mockito.doReturn(LoadBalanceStrategyType.RANDOM).when(loadBalanceStrategy).supportType();
        // 模拟依赖方法: loadBalanceStrategy.selectNode
        ServerNode serverNode = Mockito.mock(ServerNode.class);
        Mockito.doReturn(serverNode).when(loadBalanceStrategy)
            .selectNode(Mockito.anyList(), Mockito.any(ClientRequest.class));

        // 调用测试方法
        List<ServerNode> serverNodeList = CastUtils.cast(Mockito.mock(List.class));
        ClientRequest clientRequest = Mockito.mock(ClientRequest.class);
        LoadBalanceService loadBalanceService = new LoadBalanceService(Arrays.asList(loadBalanceStrategy));
        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode,
            loadBalanceService.selectNode(LoadBalanceStrategyType.RANDOM, serverNodeList, clientRequest));

        // 验证依赖方法
        // 验证依赖方法: loadBalanceStrategy.supportType
        Mockito.verify(loadBalanceStrategy).supportType();
        // 验证依赖方法: loadBalanceStrategy.selectNode
        Mockito.verify(loadBalanceStrategy).selectNode(serverNodeList, clientRequest);
    }
}

其实，不只是策略模式，很多模式下都不建议联合测试，而是推荐采用独立的单元测试。因为单元测试是白盒测试——一种专注于自身代码逻辑的测试。

5. 如何测试Lambda表达式

在有些单元测试中，Lambda表达式并不一定被执行，所以导致Lambda表达式没有被测试。

5.1. 案例代码

这里，以从ODPS中查询用户交易订单为例说明。

5.1.1. 被测代码

交易订单查询服务，其中有一段转化订单的Lambda表达式。

/**
 * 交易订单服务
 */
@Service
public class TradeOrderService {
    /** 注入依赖对象 */
    /** 交易ODPS服务 */
    @Autowired
    private TradeOdpsService tradeOdpsService;

    /**
     * 查询交易订单
     * 
     * @param userId 用户标识
     * @param maxCount 最大数量
     * @return 交易订单列表
     */
    public List<TradeOrderVO> queryTradeOrder(Long userId, Integer maxCount) {
        String format = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "query_trade_order.sql");
        String sql = String.format(format, userId, maxCount);
        return tradeOdpsService.executeQuery(sql, record -> {
            TradeOrderVO tradeOrder = new TradeOrderVO();
            tradeOrder.setId(record.getBigint("id"));
            // ...
            return tradeOrder;
        });
    }
}

5.1.2. 依赖代码

封装了通用的ODPS查询方法。

/**
 * 交易ODPS服务类
 */
@Slf4j
@Service
public class TradeOdpsService {
    /** 注入依赖对象 */
    /** 交易ODPS */
    @Resource(name = "tradeOdps")
    private Odps tradeOdps;

    /**
     * 执行查询
     *
     * @param <T> 模板类型
     * @param sql SQL语句
     * @param dataParser 数据解析器
     * @return 查询结果列表
     */
    public <T> List<T> executeQuery(String sql, Function<Record, T> dataParser) {
        try {
            // 打印提示信息
            log.info("开始执行ODPS数据查询...");

            // 执行ODPS查询
            Instance instance = SQLTask.run(tradeOdps, sql);
            instance.waitForSuccess();

            // 获取查询结果
            List<Record> recordList = SQLTask.getResult(instance);
            if (CollectionUtils.isEmpty(recordList)) {
                log.info("完成执行ODPS数据查询: totalSize=0");
                return Collections.emptyList();
            }

            // 依次读取数据
            List<T> dataList = new ArrayList<>();
            for (Record record : recordList) {
                T data = dataParser.apply(record);
                if (Objects.nonNull(data)) {
                    dataList.add(data);
                }
            }

            // 打印提示信息
            log.info("完成执行ODPS数据查询: totalSize={}", dataList.size());

            // 返回查询结果
            return dataList;
        } catch (OdpsException e) {
            log.warn("执行ODPS数据查询异常: sql={}", sql, e);
            throw new BusinessException("执行ODPS数据查询异常", e);
        }
    }
}

5.2. 方法1：直接测试法（不推荐）

按照通用的单元测试方法进行测试，发现Lambda表达式没有被测试到。

/**
 * 交易订单服务测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class TradeOrderServiceTest {
    /** 定义静态常量 */
    /** 资源路径 */
    private static final String RESOURCE_PATH = "testTradeOrderService/";

    /** 模拟依赖对象 */
    /** 交易ODPS服务 */
    @Mock
    private TradeOdpsService tradeOdpsService;

    /** 定义测试对象 */
    /** 交易订单服务 */
    @InjectMocks
    private TradeOrderService tradeOrderService;

    /**
     * 测试: 查询交易订单-正常
     */
    @Test
    public void testQueryTradeOrderWithNormal() {
        // 模拟依赖方法
        // 模拟依赖方法: tradeOdpsService.executeQuery
        List<TradeOrderVO> tradeOrderList = CastUtils.cast(Mockito.mock(List.class));
        Mockito.doReturn(tradeOrderList).when(tradeOdpsService).executeQuery(Mockito.anyString(), Mockito.any());

        // 调用测试方法
        Long userId = 12345L;
        Integer maxCount = 100;
        Assert.assertSame("交易订单列表不一致", tradeOrderList, tradeOrderService.queryTradeOrder(userId, maxCount));

        // 验证依赖方法
        // 验证依赖方法: tradeOdpsService.executeQuery
        String path = RESOURCE_PATH + "testQueryTradeOrderWithNormal/";
        String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "queryTradeOrder.sql");
        Mockito.verify(tradeOdpsService).executeQuery(Mockito.eq(text), Mockito.any());
    }
}

5.3. 方法2：联合测试法（不推荐）

有人建议，可以把TradeOrderService（交易订单服务）和TradeOdpsService（交易ODPS服务）联合测试，这样就可以保证Lambda表达式被测试到。

/**
 * 交易订单服务测试类
 */
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest({SQLTask.class})
public class TradeOrderServiceTest {
    /** 定义静态常量 */
    /** 资源路径 */
    private static final String RESOURCE_PATH = "testTradeOrderService/";

    /** 模拟依赖对象 */
    /** 交易ODPS */
    @Mock(name = "tradeOdps")
    private Odps tradeOdps;

    /** 定义测试对象 */
    /** 交易ODPS服务 */
    @InjectMocks
    private TradeOdpsService tradeOdpsService = Mockito.spy(TradeOdpsService.class);
    /** 交易订单服务 */
    @InjectMocks
    private TradeOrderService tradeOrderService;

    /**
     * 测试: 查询交易订单-正常
     * 
     * @throws OdpsException ODPS异常
     */
    @Test
    public void testQueryTradeOrderWithNormal() throws OdpsException {
        // 模拟依赖方法
        PowerMockito.mockStatic(SQLTask.class);
        // 模拟依赖方法: SQLTask.run
        Instance instance = Mockito.mock(Instance.class);
        PowerMockito.when(SQLTask.run(Mockito.eq(tradeOdps), Mockito.anyString())).thenReturn(instance);
        // 模拟依赖方法: SQLTask.getResult
        Record record1 = PowerMockito.mock(Record.class);
        Record record2 = PowerMockito.mock(Record.class);
        List<Record> recordList = Arrays.asList(record1, record2);
        PowerMockito.when(SQLTask.getResult(instance)).thenReturn(recordList);
        // 模拟依赖方法: record.getString
        Mockito.doReturn(1L).when(record1).getBigint("id");
        Mockito.doReturn(2L).when(record2).getBigint("id");

        // 调用测试方法
        Long userId = 12345L;
        Integer maxCount = 100;
        List<TradeOrderVO> tradeOrderList = tradeOrderService.queryTradeOrder(userId, maxCount);
        String path = RESOURCE_PATH + "testQueryTradeOrderWithNormal/";
        String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "tradeOrderList.json");
        Assert.assertEquals("交易订单列表不一致", text, JSON.toJSONString(tradeOrderList));

        // 验证依赖方法
        PowerMockito.verifyStatic(SQLTask.class);
        // 验证依赖方法: SQLTask.run
        text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "queryTradeOrder.sql");
        SQLTask.run(tradeOdps, text);
        // 验证依赖方法: SQLTask.getResult
        SQLTask.getResult(instance);
        // 验证依赖方法: instance.waitForSuccess
        Mockito.verify(instance).waitForSuccess();
        // 验证依赖方法: record.getString
        Mockito.verify(record1).getBigint("id");
        Mockito.verify(record2).getBigint("id");
    }
}

主要问题：需要了解TradeOdpsService.executeQuery（执行查询）方法的逻辑并构建单元测试用例，导致TradeOrderService.queryTradeOrder（查询交易订单）方法的单测测试用例非常复杂。

5.3. 方法3：重构测试法（推荐）

其实，只需要把这段Lambda表达式提取成一个convertTradeOrder（转化交易订单）方法，即可让代码变得清晰明了，又可以让代码更容易单元测试。

5.3.1. 重构代码

提取Lambda表达式为convertTradeOrder（转化交易订单）方法。

/**
 * 交易订单服务类
 */
@Service
public class TradeOrderService {
    /** 注入依赖对象 */
    /** 交易ODPS服务 */
    @Autowired
    private TradeOdpsService tradeOdpsService;

    /**
     * 查询交易订单
     * 
     * @param userId 用户标识
     * @param maxCount 最大数量
     * @return 交易订单列表
     */
    public List<TradeOrderVO> queryTradeOrder(Long userId, Integer maxCount) {
        String format = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "query_trade_order.sql");
        String sql = String.format(format, userId, maxCount);
        return tradeOdpsService.executeQuery(sql, TradeOrderService2::convertTradeOrder);
    }

    /**
     * 转化交易订单
     * 
     * @param record ODPS记录
     * @return 交易订单
     */
    private static TradeOrderVO convertTradeOrder(Record record) {
        TradeOrderVO tradeOrder = new TradeOrderVO();
        tradeOrder.setId(record.getBigint("id"));
        // ...
        return tradeOrder;
    }
}

5.3.2. 测试用例

针对queryTradeOrder（查询交易订单）方法和convertTradeOrder（转化交易订单）方法分别进行单元测试。

/**
 * 交易订单服务测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class TradeOrderServiceTest {
    /** 定义静态常量 */
    /** 资源路径 */
    private static final String RESOURCE_PATH = "testTradeOrderService/";

    /** 模拟依赖对象 */
    /** 交易ODPS服务 */
    @Mock
    private TradeOdpsService tradeOdpsService;

    /** 定义测试对象 */
    /** 交易订单服务 */
    @InjectMocks
    private TradeOrderService tradeOrderService;

    /**
     * 测试: 查询交易订单-正常
     */
    @Test
    public void testQueryTradeOrderWithNormal() {
        // 模拟依赖方法
        // 模拟依赖方法: tradeOdpsService.executeQuery
        List<TradeOrderVO> tradeOrderList = CastUtils.cast(Mockito.mock(List.class));
        Mockito.doReturn(tradeOrderList).when(tradeOdpsService).executeQuery(Mockito.anyString(), Mockito.any());

        // 调用测试方法
        Long userId = 12345L;
        Integer maxCount = 100;
        Assert.assertSame("交易订单列表不一致", tradeOrderList, tradeOrderService.queryTradeOrder(userId, maxCount));

        // 验证依赖方法
        // 验证依赖方法: tradeOdpsService.executeQuery
        String path = RESOURCE_PATH + "testQueryTradeOrderWithNormal/";
        String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "queryTradeOrder.sql");
        Mockito.verify(tradeOdpsService).executeQuery(Mockito.eq(text), Mockito.any());
    }

    /**
     * 测试: 转化交易订单
     * 
     * @throws Exception 异常信息
     */
    @Test
    public void testConvertTradeOrder() throws Exception {
        // 模拟依赖方法
        Long id = 12345L;
        Record record = Mockito.mock(Record.class);
        Mockito.doReturn(id).when(record).getBigint("id");

        // 调用测试方法
        TradeOrderVO tradeOrder = Whitebox.invokeMethod(TradeOrderService2.class, "convertTradeOrder", record);
        Assert.assertEquals("订单标识不一致", id, tradeOrder.getId());

        // 验证依赖方法
        Mockito.verify(record).getBigint("id");
    }
}

6. 如何测试链式调用

在日常编码过程中，很多人都喜欢使用链式调用，这样可以让代码变得更简洁。

6.1. 案例代码

这里，通过修改后的添加跨域支持代码来举例说明（原方法没有返回值）。

/**
 * 跨域辅助类
 */
public class CorsHelper {
    /** 定义静态常量 */
    /** 最大生命周期 */
    private static final long MAX_AGE = 3600L;

    /**
     * 添加跨域支持
     * 
     * @param registry 跨域注册器
     * @return 跨域注册
     */
    public static CorsRegistration addCorsMapping(CorsRegistry registry) {
        return registry.addMapping("/**")
            .allowedOrigins("*")
            .allowedMethods("GET", "HEAD", "POST", "PUT", "DELETE", "OPTIONS")
            .allowCredentials(true)
            .maxAge(MAX_AGE)
            .allowedHeaders("*");
    }
}

6.2. 方法1：普通测试法（不推荐）

正常情况下，每一个依赖对象及其调用方法都要mock，编写的代码如下：

/**
 * 跨域辅助测试类
 */
public class CorsHelperTest {

    /**
     * 测试: 添加跨域支持
     */
    @Test
    public void testAddCorsMapping() {
        // 模拟依赖方法
        CorsRegistry registry = Mockito.mock(CorsRegistry.class);
        CorsRegistration registration = Mockito.mock(CorsRegistration.class);
        Mockito.doReturn(registration).when(registry).addMapping(Mockito.anyString());
        Mockito.doReturn(registration).when(registration).allowedOrigins(Mockito.any());
        Mockito.doReturn(registration).when(registration).allowedMethods(Mockito.any());
        Mockito.doReturn(registration).when(registration).allowCredentials(Mockito.anyBoolean());
        Mockito.doReturn(registration).when(registration).maxAge(Mockito.anyLong());
        Mockito.doReturn(registration).when(registration).allowedHeaders(Mockito.any());

        // 调用测试方法
        Assert.assertEquals("跨域注册不一致", registration, CorsHelper.addCorsMapping(registry));

        // 验证依赖方法
        Mockito.verify(registry).addMapping("/**");
        Mockito.verify(registration).allowedOrigins("*");
        Mockito.verify(registration).allowedMethods("GET", "HEAD", "POST", "PUT", "DELETE", "OPTIONS");
        Mockito.verify(registration).allowCredentials(true);
        Mockito.verify(registration).maxAge(3600L);
        Mockito.verify(registration).allowedHeaders("*");
    }
}

6.3. 方法2：利用RETURNS_DEEP_STUBS参数法（推荐）

对于链式调用，Mockito提供了更加简便的单元测试方法——提供Mockito.RETURNS_DEEP_STUBS参数，实现链式调用返回对象的自动mock。利用Mockito.RETURNS_DEEP_STUBS参数编写的测试用例如下：

/**
 * 跨域辅助测试类
 */
public class CorsHelperTest {
    /**
     * 测试: 添加跨域支持
     */
    @Test
    public void testAddCorsMapping() {
        // 模拟依赖方法
        CorsRegistry registry = Mockito.mock(CorsRegistry.class, Answers.RETURNS_DEEP_STUBS);
        CorsRegistration registration = Mockito.mock(CorsRegistration.class);
        Mockito.when(registry.addMapping(Mockito.anyString())
            .allowedOrigins(Mockito.any())
            .allowedMethods(Mockito.any())
            .allowCredentials(Mockito.anyBoolean())
            .maxAge(Mockito.anyLong())
            .allowedHeaders(Mockito.any()))
            .thenReturn(registration);

        // 调用测试方法
        Assert.assertEquals("跨域注册不一致", registration, CorsHelper.addCorsMapping(registry));

        // 验证依赖方法
        Mockito.verify(registry.addMapping("/**")
            .allowedOrigins("*")
            .allowedMethods("GET", "HEAD", "POST", "PUT", "DELETE", "OPTIONS")
            .allowCredentials(true)
            .maxAge(3600L))
            .allowedHeaders("*");
    }
}

代码说明：

  1. 在mock对象时，需要指定Mockito.RETURNS_DEEP_STUBS参数；
  2. 在mock方法时，采用when-then模式，when内容是链式调用，then内容是返回的值；
  3. 在verify方法时，只需要验证最后1次方法调用，verify内容是前n次链式调用；如果验证时某个方法调用的某个参数指定错误时，最后一个方法调用验证将因为这个mock对象没有方法调用而抛出异常。

6.4. 方法3：利用RETURNS_SELF参数法（推荐）

对于相同返回值的链式调用，Mockito提供了更加简便的单元测试方法——提供Mockito.RETURNS_SELF参数，实现链式调用返回对象的自动mock，而且还能返回同一mock对象。利用Mockito.RETURNS_SELF参数编写的测试用例如下：

/**
 * 跨域辅助测试类
 */
public class CorsHelperTest {
    /**
     * 测试: 添加跨域支持
     */
    @Test
    public void testAddCorsMapping() {
        // 模拟依赖方法
        CorsRegistry registry = Mockito.mock(CorsRegistry.class);
        CorsRegistration registration = Mockito.mock(CorsRegistration.class, Answers.RETURNS_SELF);
        Mockito.doReturn(registration).when(registry).addMapping(Mockito.anyString());

        // 调用测试方法
        Assert.assertEquals("跨域注册不一致", registration, CorsHelper.addCorsMapping(registry));

        // 验证依赖方法
        Mockito.verify(registry).addMapping("/**");
        Mockito.verify(registration).allowedOrigins("*");
        Mockito.verify(registration).allowedMethods("GET", "HEAD", "POST", "PUT", "DELETE", "OPTIONS");
        Mockito.verify(registration).allowCredentials(true);
        Mockito.verify(registration).maxAge(3600L);
        Mockito.verify(registration).allowedHeaders("*");
    }
}

代码说明：

  1. 在mock对象时，对于自返回对象，需要指定Mockito.RETURNS_SELF参数；
  2. 在mock方法时，无需对自返回对象进行mock方法，因为框架已经mock方法返回了自身；
  3. 在verify方法时，可以像普通测试法一样优美地验证所有方法调用。

方法对比：

  1. 普通测试法：mock调用方法语句较多；
  2. 利用RETURNS_DEEP_STUBS参数法：mock调用方法语句较少，适合于链式调用返回不同值；
  3. 利用RETURNS_SELF参数法：mock调用方法语句最少，适合于链式调用返回相同值。

7. 如何测试相同参数返回不同值

在有些场景下，存在相同参数多次调用返回不同值的情况，比如：读取文本文件的readLine方法。

7.1. 案例代码

这里，以ODPS的RecordReader为例，读取每一行数据记录。

/**
 * 读取数据
 *
 * @param <T> 模板类型
 * @param recordReader 记录读取器
 * @param dataParser 数据解析器
 * @return 数据列表
 * @throws IOException IO异常
 */
public static <T> List<T> readData(RecordReader recordReader, Function<Record, T> dataParser) throws IOException {
    Record record;
    List<T> dataList = new ArrayList<>();
    while (Objects.nonNull(record = recordReader.read())) {
        T data = dataParser.apply(record);
        if (Objects.nonNull(data)) {
            dataList.add(data);
        }
    }
    return dataList;
}

7.2. 测试用例

为了mock相同参数返回不同值，需要使用到Mockito.doReturn的可变数组功能。

/**
 * 测试: 读取数据-正常
 * 
 * @throws IOException IO异常
 */
@Test
public void testReadDataWithNormal() throws IOException {
    // 模拟依赖方法
    // 模拟依赖方法: recordReader.read
    Record record1 = Mockito.mock(Record.class);
    Record record2 = Mockito.mock(Record.class);
    TunnelRecordReader recordReader = Mockito.mock(TunnelRecordReader.class);
    Mockito.doReturn(record1, record2, null).when(recordReader).read();
    // 模拟依赖方法: dataParser.apply
    Function<Record, Object> dataParser = CastUtils.cast(Mockito.mock(Function.class));
    Object object1 = new Object();
    Object object2 = new Object();
    Mockito.doReturn(object1).when(dataParser).apply(record1);
    Mockito.doReturn(object2).when(dataParser).apply(record2);

    // 调用测试方法
    List<Object> dataList = OdpsHelper.readData(recordReader, dataParser);
    Assert.assertEquals("数据列表不一致", Arrays.asList(object1, object2), dataList);

    // 验证依赖方法
    // 验证依赖方法: recordReader.read
    Mockito.verify(recordReader, Mockito.times(3)).read();
    // 验证依赖方法: dataParser.apply
    Mockito.verify(dataParser).apply(record1);
    Mockito.verify(dataParser).apply(record2);
}

8. 如何测试已变更的方法参数值

在单元测试中，我们通常通过ArgumentCaptor进行方法参数捕获并验证。但是，在有些情况下，我们捕获的可能是已经变更的方法参数，所以无法对这些方法参数值进行验证。

8.1. 案例代码

这里，以分批读取并保存ODPS数据为例说明。其中，dataList在每次存储后，都进行了一次清除操作。

/**
 * 读取数据
 *
 * @param <T> 模板类型
 * @param recordReader 记录读取器
 * @param batchSize 批量大小
 * @param dataParser 数据解析器
 * @param dataStorage 数据存储器
 * @throws IOException IO异常
 */
public static <T> void readData(RecordReader recordReader, int batchSize,
    Function<Record, T> dataParser, Consumer<List<T>> dataStorage) throws IOException {
    // 依次读取数据
    Record record;
    List<T> dataList = new ArrayList<>(batchSize);
    while (Objects.nonNull(record = recordReader.read())) {
        // 解析添加数据
        T data = dataParser.apply(record);
        if (Objects.nonNull(data)) {
            dataList.add(data);
        }

        // 批量存储数据
        if (dataList.size() == batchSize) {
            dataStorage.accept(dataList);
            dataList.clear();
        }
    }

    // 存储剩余数据
    if (CollectionUtils.isNotEmpty(dataList)) {
        dataStorage.accept(dataList);
        dataList.clear();
    }
}

8.2. 问题测试

通常情况下，我们利用ArgumentCaptor编写的测试用例如下：

/**
 * 测试: 读取数据-正常
 * 
 * @throws IOException IO异常
 */
@Test
public void testReadDataWithNormal() throws IOException {
    // 模拟依赖方法
    // 模拟依赖方法: recordReader.read
    Record record1 = Mockito.mock(Record.class);
    Record record2 = Mockito.mock(Record.class);
    TunnelRecordReader recordReader = Mockito.mock(TunnelRecordReader.class);
    Mockito.doReturn(record1, record2, null).when(recordReader).read();
    // 模拟依赖方法: dataParser.apply
    Function<Record, Object> dataParser = CastUtils.cast(Mockito.mock(Function.class));
    Object object1 = new Object();
    Object object2 = new Object();
    Mockito.doReturn(object1).when(dataParser).apply(record1);
    Mockito.doReturn(object2).when(dataParser).apply(record2);

    // 调用测试方法
    int batchSize = 2;
    Consumer<List<Object>> dataStorage = CastUtils.cast(Mockito.mock(Consumer.class));
    OdpsHelper.readData(recordReader, batchSize, dataParser, dataStorage);

    // 验证依赖方法
    // 验证依赖方法: recordReader.read
    Mockito.verify(recordReader, Mockito.times(3)).read();
    // 验证依赖方法: dataParser.apply
    Mockito.verify(dataParser).apply(record1);
    Mockito.verify(dataParser).apply(record2);
    // 验证依赖方法: dataStorage.test
    ArgumentCaptor<List<Object>> dataListCaptor = CastUtils.cast(ArgumentCaptor.forClass(List.class));
    Mockito.verify(dataStorage).accept(dataListCaptor.capture());
    Assert.assertEquals("数据列表不一致", Arrays.asList(object1, object2), dataListCaptor.getValue());
}

执行该单元测试后，会出现以下错误：

java.lang.AssertionError: 数据列表不一致 expected:<[java.lang.Object@7eaa2bc6, java.lang.Object@6dae70f9]> but was:<[]>

因为，我们捕获的方法参数dataList只是一个对象引用，其数据内容早已被clear方法清除干净了。

8.3. 正确测试

对于这种情况，我们可以利用Mockito.doAnswer来保存这些临时值，最后再进行统一的数据验证。

/**
 * 测试: 读取数据-正常
 * 
 * @throws IOException IO异常
 */
@Test
public void testReadDataWithNormal() throws IOException {
    // 模拟依赖方法
    // 模拟依赖方法: recordReader.read
    Record record1 = Mockito.mock(Record.class);
    Record record2 = Mockito.mock(Record.class);
    TunnelRecordReader recordReader = Mockito.mock(TunnelRecordReader.class);
    Mockito.doReturn(record1, record2, null).when(recordReader).read();
    // 模拟依赖方法: dataParser.apply
    Function<Record, Object> dataParser = CastUtils.cast(Mockito.mock(Function.class));
    Object object1 = new Object();
    Object object2 = new Object();
    Mockito.doReturn(object1).when(dataParser).apply(record1);
    Mockito.doReturn(object2).when(dataParser).apply(record2);
    // 模拟依赖方法: dataStorage.test
    List<Object> dataList = new ArrayList<>();
    Consumer<List<Object>> dataStorage = CastUtils.cast(Mockito.mock(Consumer.class));
    Mockito.doAnswer(invocation -> dataList.addAll(invocation.getArgument(0)))
        .when(dataStorage).accept(Mockito.anyList());

    // 调用测试方法
    int batchSize = 2;
    OdpsHelper.readData(recordReader, batchSize, dataParser, dataStorage);
    Assert.assertEquals("数据列表不一致", Arrays.asList(object1, object2), dataList);

    // 验证依赖方法
    // 验证依赖方法: recordReader.read
    Mockito.verify(recordReader, Mockito.times(3)).read();
    // 验证依赖方法: dataParser.apply
    Mockito.verify(dataParser).apply(record1);
    Mockito.verify(dataParser).apply(record2);
    // 验证依赖方法: dataStorage.test
    Mockito.verify(dataStorage).accept(Mockito.anyList());
}

9. 如何测试相同返回值的代码分支

在业务代码中，经常会出现不同的代码分支返回相同值的情况。这个时候，仅通过验证返回值是没法判断是否命中了对应的代码分支的。那么，这种情况如何进行单元测试呢？

9.1. 案例代码

这里，以灰度发布服务判定方法为例说明。

/**
 * 灰度发布服务类
 */
@Slf4j
@Service
public class GrayReleaseService {
    /** 定义静态常量 */
    /** 灰度发布分子 */
    private static final long GRAY_NUMERATOR = 0L;
    /** 灰度发布分母 */
    private static final long GRAY_DENOMINATOR = 10000L;

    /** 注入依赖对象 */
    /** 灰度发布配置 */
    @Autowired
    private GrayReleaseConfig grayReleaseConfig;

    /**
     * 是否灰度发布
     * 
     * @param key 主键
     * @param channel 渠道
     * @param userId 用户标识
     * @param value 取值
     * @return 判断结果
     */
    public boolean isGrayRelease(String key, String channel, String userId, Object value) {
        // 判断灰度发布取值
        if (Objects.isNull(value)) {
            log.info("命中灰度取值为空");
            return false;
        }

        // 获取灰度发布映射
        Map<String, GrayReleaseItem> grayReleaseMap = grayReleaseConfig.getGrayReleaseMap();
        if (MapUtils.isEmpty(grayReleaseMap)) {
            log.info("命中灰度发布映射为空");
            return false;
        }

        // 获取灰度发布项
        GrayReleaseItem grayReleaseItem = grayReleaseMap.get(key);
        if (Objects.isNull(grayReleaseItem)) {
            log.info("命中灰度发布映项为空: key={}", key);
            return false;
        }

        // 判断渠道白名单
        Set<String> channelWhiteSet = grayReleaseItem.getChannelWhiteSet();
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(channelWhiteSet) && channelWhiteSet.contains(channel)) {
            log.info("命中渠道白名单灰度: key={}, channel={}", key, channel);
            return true;
        }

        // 判断用户白名单
        Set<String> userIdWhiteSet = grayReleaseItem.getUserIdWhiteSet();
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(userIdWhiteSet) && userIdWhiteSet.contains(userId)) {
            log.info("命中用户白名单灰度: key={}, userId={}", key, userId);
            return true;
        }

        // 判断灰度发布比例
        long grayNumerator = Optional.ofNullable(grayReleaseItem.getGrayNumerator()).orElse(GRAY_NUMERATOR);
        long grayDenominator = Optional.ofNullable(grayReleaseItem.getGrayDenominator()).orElse(GRAY_DENOMINATOR);
        boolean isGray = Math.abs(Objects.hashCode(value)) % grayDenominator <= grayNumerator;
        log.info("命中灰度发布比例: key={}, value={}, isGray={}", key, value, isGray);
        return isGray;
    }
}

9.2. 普通测试法（不推荐）

这里，只测试了命中渠道白名单的情况。

/**
 * 灰度发布服务测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class GrayReleaseServiceTest {
    /** 模拟依赖方法 */
    /** 灰度发布配置 */
    @Mock
    private GrayReleaseConfig grayReleaseConfig;

    /** 定义测试对象 */
    /** 灰度发布服务 */
    @InjectMocks
    private GrayReleaseService grayReleaseService;

    /**
     * 测试: 是否灰度发布-命中渠道白名单
     */
    @Test
    public void testIsGrayReleaseWithChannelWhiteSet() {
        // 模拟依赖方法
        GrayReleaseItem grayReleaseItem = new GrayReleaseItem();
        grayReleaseItem.setChannelWhiteSet(Sets.newHashSet("alipay"));
        grayReleaseItem.setUserIdWhiteSet(Sets.newHashSet("123456"));
        Map<String, GrayReleaseItem> grayReleaseMap = Maps.newHashMap();
        grayReleaseMap.put("test", grayReleaseItem);
        Mockito.doReturn(grayReleaseMap).when(grayReleaseConfig).getGrayReleaseMap();

        // 调用测试方法
        String key = "test";
        String channel = "alipay";
        String userId = "123456";
        Object value = 1234567890L;
        Assert.assertTrue("判断结果不为真", grayReleaseService.isGrayRelease(key, channel, userId, value));

        // 验证依赖方法
        Mockito.verify(grayReleaseConfig).getGrayReleaseMap();
    }
}

在一次代码重构中，把"判断用户白名单"放在"判断渠道白名单"之前，这个单元测试是无法检测出来的。

9.3. 验证测试法（推荐）

通过对mock方法的验证，可以相对准确地确定命中的代码分支。

/**
 * 灰度发布服务测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class GrayReleaseServiceTest {
    /** 模拟依赖方法 */
    /** 灰度发布配置 */
    @Mock
    private GrayReleaseConfig grayReleaseConfig;

    /** 定义测试对象 */
    /** 灰度发布服务 */
    @InjectMocks
    private GrayReleaseService grayReleaseService;

    /**
     * 测试: 是否灰度发布-命中渠道白名单
     */
    @Test
    public void testIsGrayReleaseWithChannelWhiteSet() {
        // 模拟依赖方法
        // 模拟依赖方法: grayReleaseItem.getChannelWhiteSet
        GrayReleaseItem grayReleaseItem = Mockito.mock(GrayReleaseItem.class);
        Mockito.doReturn(Sets.newHashSet("alipay")).when(grayReleaseItem).getChannelWhiteSet();
        // 模拟依赖方法: grayReleaseItem.getUserIdWhiteSet
        Mockito.doReturn(Sets.newHashSet("123456")).when(grayReleaseItem).getUserIdWhiteSet();
        // 模拟依赖方法: grayReleaseConfig.getGrayReleaseMap
        Map<String, GrayReleaseItem> grayReleaseMap = Maps.newHashMap();
        grayReleaseMap.put("test", grayReleaseItem);
        Mockito.doReturn(grayReleaseMap).when(grayReleaseConfig).getGrayReleaseMap();

        // 调用测试方法
        String key = "test";
        String channel = "alipay";
        String userId = "123456";
        Object value = 1234567890L;
        Assert.assertTrue("判断结果不为真", grayReleaseService.isGrayRelease(key, channel, userId, value));

        // 验证依赖方法
        // 验证依赖方法: grayReleaseConfig.getGrayReleaseMap
        Mockito.verify(grayReleaseConfig).getGrayReleaseMap();
        // 验证依赖方法: grayReleaseItem.getChannelWhiteSet
        Mockito.verify(grayReleaseItem).getChannelWhiteSet();

        // 验证依赖对象
        Mockito.verifyNoMoreInteractions(grayReleaseConfig, grayReleaseItem);
    }
}

如果把"判断用户白名单"放在"判断渠道白名单"之前，这个单元测试会报出以下错误日志：

Wanted but not invoked:
grayReleaseItem.getChannelWhiteSet();

错误日志告诉我们，grayReleaseItem.getChannelWhiteSet方法并没有被调用，所以不可能命中渠道白名单代码分支。

9.4. 日志测试法（推荐）

对于有日志打印的代码，可以通过验证日志方法来确定命中的代码分支，而且这种验证方法是非常简单直白的。如果没有日志打印，我们也可以添加日志打印（可能会涉及日志存储成本的增加）。

/**
 * 灰度发布服务测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class GrayReleaseServiceTest {
    /** 模拟依赖方法 */
    /** 日志器 */
    @Mock
    private Logger log;
    /** 灰度发布配置 */
    @Mock
    private GrayReleaseConfig grayReleaseConfig;

    /** 定义测试对象 */
    /** 灰度发布服务 */
    @InjectMocks
    private GrayReleaseService grayReleaseService;

    /**
     * 在测试前
     */
    @Before
    public void beforeTest() {
        FieldHelper.writeStaticFinalField(GrayReleaseService.class, "log", log);
    }

    /**
     * 测试: 是否灰度发布-命中渠道白名单
     */
    @Test
    public void testIsGrayReleaseWithChannelWhiteSet() {
        // 模拟依赖方法
        GrayReleaseItem grayReleaseItem = new GrayReleaseItem();
        grayReleaseItem.setChannelWhiteSet(Sets.newHashSet("alipay"));
        grayReleaseItem.setUserIdWhiteSet(Sets.newHashSet("123456"));
        Map<String, GrayReleaseItem> grayReleaseMap = Maps.newHashMap();
        grayReleaseMap.put("test", grayReleaseItem);
        Mockito.doReturn(grayReleaseMap).when(grayReleaseConfig).getGrayReleaseMap();

        // 调用测试方法
        String key = "test";
        String channel = "alipay";
        String userId = "123456";
        Object value = 1234567890L;
        Assert.assertTrue("判断结果不为真", grayReleaseService.isGrayRelease(key, channel, userId, value));

        // 验证依赖方法
        // 验证依赖方法: grayReleaseConfig.getGrayReleaseMap
        Mockito.verify(grayReleaseConfig).getGrayReleaseMap();
        // 验证依赖方法: log.info
        Mockito.verify(log).info("命中渠道白名单灰度: key={}, channel={}", key, channel);

        // 验证依赖对象
        Mockito.verifyNoInteractions(log, grayReleaseConfig);
    }
}

如果把"判断用户白名单"放在"判断渠道白名单"之前，这个单元测试会报出以下错误日志：

Argument(s) are different! Wanted:
log.info(
    "命中渠道白名单灰度: key={}, channel={}",
    "test",
    "alipay"
);
-> at ...
Actual invocations have different arguments:
log.info(
    "命中用户白名单灰度: key={}, userId={}",
    "test",
    "123456"
);

错误日志告诉我们，我们期望命中渠道白名单灰度代码分支，实际却命中的是用户白名单灰度代码分支。

10. 如何测试多线程并发编程

Java多线程并发编程，就是通过多个线程同时执行多个任务来缩短执行时间、提高执行效率的方法。在JDK1.8中，新增了CompletableFuture类，实现了对任务编排的能力——可以轻松地组织不同任务的运行顺序、规则及方式。

10.1. 案例代码

这里，以并行获取批量交易订单为例说明。

/**
 * 交易订单服务类
 */
@Slf4j
@Service
public class TradeOrderService {
    /** 定义静态常量 */
    /** 等待时间(毫秒) */
    private static final long WAIT_TIME = 1000L;

    /** 注入依赖对象 */
    /** 交易订单DAO */
    @Autowired
    private TradeOrderDAO tradeOrderDAO;
    /** 执行器服务 */
    @Autowired
    private ExecutorService executorService;

    /**
     * 获取交易订单列表
     * 
     * @param orderIdList 订单标识列表
     * @return 交易订单列表
     */
    public List<TradeOrderVO> getTradeOrders(List<Long> orderIdList) {
        // 检查订单标识列表
        if (CollectionUtils.isEmpty(orderIdList)) {
            return Collections.emptyList();
        }

        // 获取交易订单期望
        List<CompletableFuture<TradeOrderVO>> futureList = orderIdList.stream()
            .map(this::getTradeOrder).collect(Collectors.toList());

        // 聚合交易订单期望
        CompletableFuture<List<TradeOrderVO>> joinFuture =
            CompletableFuture.allOf(futureList.toArray(new CompletableFuture[0]))
                .thenApply(v -> futureList.stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList()));

        // 返回交易订单列表
        try {
            return joinFuture.get(WAIT_TIME, TimeUnit.MILLISECONDS);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            log.warn("获取订单中断异常", e);
            throw new BusinessException("获取订单中断异常", e);
        } catch (ExecutionException | TimeoutException | RuntimeException e) {
            log.warn("获取订单其它异常", e);
            throw new BusinessException("获取订单其它异常", e);
        }
    }

    /**
     * 获取交易订单
     * 
     * @param orderId 订单标识
     * @return 交易订单期望
     */
    private CompletableFuture<TradeOrderVO> getTradeOrder(Long orderId) {
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> tradeOrderDAO.get(orderId), executorService)
            .thenApply(TradeOrderService::convertTradeOrder);
    }

    /**
     * 转化交易订单
     * 
     * @param tradeOrder 交易订单DO
     * @return 交易订单VO
     */
    private static TradeOrderVO convertTradeOrder(TradeOrderDO tradeOrder) {
        TradeOrderVO tradeOrderVO = new TradeOrderVO();
        tradeOrderVO.setId(tradeOrder.getId());
        // ...
        return tradeOrderVO;
    }
}

10.2. 测试用例

对于多线程并发编程，如果采集mock静态方法的方式进行单元测试，将会使单元测试用例变得非常复杂。通过实践总结，采用注入线程池的方式，将会使单元测试用例变得非常简单。

/**
 * 交易订单服务测试类
 */
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class TradeOrderServiceTest {

    /** 定义静态常量 */
    /** 资源路径 */
    private static final String RESOURCE_PATH = "testTradeOrderService/";

    /** 模拟依赖对象 */
    /** 交易订单DAO */
    @Mock
    private TradeOrderDAO tradeOrderDAO;
    /** 执行器服务 */
    @Spy
    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

    /** 定义测试对象 */
    /** 交易订单服务 */
    @InjectMocks
    private TradeOrderService tradeOrderService;

    /**
     * 测试: 获取交易订单列表-正常
     */
    @Test
    public void testGetTradeOrdersWithNormal() {
        // 模拟依赖方法
        // 模拟依赖方法: tradeOrderDAO.get
        String path = RESOURCE_PATH + "testGetTradeOrdersWithNormal/";
        String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "tradeOrderMap.json");
        Map<Long, TradeOrderDO> tradeOrderMap = JSON.parseObject(text, new TypeReference<Map<Long, TradeOrderDO>>() {});
        Mockito.doAnswer(invocation -> tradeOrderMap.get(invocation.getArgument(0)))
            .when(tradeOrderDAO).get(Mockito.anyLong());

        // 调用测试方法
        text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "orderIdList.json");
        List<Long> orderIdList = JSON.parseArray(text, Long.class);
        List<TradeOrderVO> tradeOrderList = tradeOrderService.getTradeOrders(orderIdList);
        text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "tradeOrderList.json");
        Assert.assertEquals("交易订单列表不一致", text, JSON.toJSONString(tradeOrderList));

        // 验证依赖方法
        // 验证依赖方法: tradeOrderDAO.get
        ArgumentCaptor<Long> orderIdCaptor = ArgumentCaptor.forClass(Long.class);
        Mockito.verify(tradeOrderDAO, Mockito.atLeastOnce()).get(orderIdCaptor.capture());
        Assert.assertEquals("订单标识列表不一致", orderIdList, orderIdCaptor.getAllValues());
    }
}

11. 附录

11.1. 引入Maven单测包

<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.13.1</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.mockito</groupId>
    <artifactId>mockito-core</artifactId>
    <version>3.3.3</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.powermock</groupId>
    <artifactId>powermock-module-junit4</artifactId>
    <version>2.0.9</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.powermock</groupId>
    <artifactId>powermock-api-mockito2</artifactId>
    <version>2.0.9</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

11.2. 使用到的工具方法

11.2.1. 以字符串方式获取资源

ResourceHelper.getResourceAsString（以字符串方式获取资源）通过Apache的IOUtils.toString方法实现，提供以字符串方式获取资源的功能。

/**
 * 资源辅助类
 */
public final class ResourceHelper {
    /**
     * 以字符串方式获取资源
     * 
     * @param clazz 类
     * @param name 资源名称
     * @return 字符串
     */
    public static <T> String getResourceAsString(Class<T> clazz, String name) {
        try (InputStream is = clazz.getResourceAsStream(name)) {
            return IOUtils.toString(is, StandardCharsets.UTF_8);
        } catch (IOException e) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("以字符串方式获取资源(%s)异常", name), e);
        }
    }
}

11.2.2. 写入静态常量字段

FieldHelper.writeStaticFinalField（写入静态常量字段）通过Apache的FieldUtils相关方法实现，提供写入静态常量字段的功能。

/**
 * 字段辅助类
 */
public final class FieldHelper {
    /**
     * 写入静态常量字段
     * 
     * @param clazz 类
     * @param fieldName 字段名称
     * @param fieldValue 字段取值
     */
    public static void writeStaticFinalField(Class<?> clazz, String fieldName, Object fieldValue) {
        try {
            Field field = clazz.getDeclaredField(fieldName);
            FieldUtils.removeFinalModifier(field);
            FieldUtils.writeStaticField(field, fieldValue, true);
        } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
            throw new UnsupportedOperationException("写入静态常量字段异常", e);
        }
    }
}

后记

其实在很久之前，有人就希望我整理一个单元测试案例库。我迟迟没有行动，主要原因如下：

  1. 单元测试案例是无穷无尽的，如何系统化地呈现给读者是个大工程；
  2. 单元测试案例必须典型、合理、有意义，如何构建这些案例也很消耗精力。

现在，终于鼓起勇气整理这篇《Java单元测试典型案例集锦》，主要是因为单元测试案例是单元测试重要的一环，也是为了给我的Java单元测试系列文章划上一个完美的句号。

最后，根据本文主题吟诗一首：

《单测案例》单元测试百家说，

案例总结方法多。

芳草满园花满目，

绿肥红瘦自斟酌。

原文链接

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标签： java 单元测试 开发语言
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