Springboot Unit Test（单元测试）

基本原则

单元测试，是指对程序中的最小可测试单元进行验证，在Java中的话，就是类。其有两个目的：

• 验证程序实现的逻辑是否与设计的逻辑正确
• 在涉及到代码修改时，用单元测试去保证原有功能不被破坏，

而一个好的单元测试应该具备以下FIRST 原则和AIR原则中的任何一条：

• 单元测试的FIRST 规则 - Fast 快速原则，测试的速度要比较快，- Independent 独立原则，每个测试用例应该互不影响，不依赖于外部资源。- Repeatable 可重复原则，同一个测试用例多次运行的结果应该是相同的- Self-validating 自我验证原则，单元测试可以自动验证，并不需要手工干预- Thorough 及时原则 单元测试必须即使进行编写，更新，维护。保证测试用例随着业务动态变化

• AIR原则 - Automatic 自动化原则 单元测试应该是自动运行，自动校验，自动给出结果。- Independent 独立原则 单元测试应该独立运行，吧相互之间无依赖，对外无依赖，多次运行之间无依赖。- Repeatable 可重复原则 单元测试是可重复运动的，每次的结果都稳定可靠。

一个整套完善的单元测试可以保障后续的增添功能时，程序迭代过程中，代码的逻辑正确性。验证程序的输入和输出与最初设计一致。这对后续的集成测试等会提供巨大的帮助。同时也会有利于集成测试的顺利进行。

单元测试粒度

目前一些代码扫描工具基本都给出了最低30%的单元测试代码覆盖率。这是一个最低限度，然而一个项目的覆盖率，要综合去考虑项目成本，人员安排等等因素。

关于单元测试的粒度，可以总结以下几点：

• DAO层的单元测试： 对于基本CRUD，可以考虑跳过这一部分单元测试，而一些比较复杂的动态更新、查询等操作，建议用使用H2去做模拟单元测试。
• Service层的单元测试：基本上一个Service里面肯定会依赖很多其他的service（此处也建议将成员变量通过构造方法进行注入，以便于单元测试去Mock），此时建议我们将依赖其他service的方法用Mock替代，Service里面的一些数据库的操作也进行Mock。这样可以保证service测试的独立性，不过对于逻辑复杂的方法可能要花很多时间在Mock上面。 如果发现需要Mock的方法过多，那么可能就需要考虑将要测试的方法是不是需要重构。
• Controller（API）层的单元测试：主要着重测试HTTP status在 200,400,500 等情况下的异常处理，request及response的转换等。由于其余部分的代码测试都已经在其对应的单元测试覆盖，那么此时可以Mock绝大部分Serivce层中的方法。
• 一般工具类的单元测试：一些工具类里面包含了比较多的逻辑，所以需要尽可能考虑多种情况下测试用例。

单元测试示例

单元测试可使用的第三方工具非常多，然而我们不可能精通每一个，只有在不断 的使用提高熟练程度。 对于SpringBoot而言可以直接引入spring-boot-starter-test ， 它将会引入JUnit、Spring Test、AssertJ、Hamcrest（匹配对象） Mockito、JSONassert、JsonPath等工具库。

1. 如下是一个关于用户登录功能的测试示例

@FixMethodOrder(MethodSorters.NAME_ASCENDING)
public class UserBizImplTest extends ParentTest {
    @Resource
    UserBiz userBiz;
    @MockBean
    UserService userService;
    private static List<User> userList = new ArrayList<>();
    @BeforeClass
    public static void setUp() throws Exception {
        System.out.println("setUp");
        // mock userService
        int code = 102;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            User user = new User();
            user.setId((long) i + 1);
            user.setUsername("Tom" + code);
            user.setPassword("P@ssw0rd");
            userList.add(user);
            code++;
        }
    }
    @AfterClass
    public static void tearDown() throws Exception {
        System.out.println("tearDown");
    }
@Test
    public void test_08_login() {
        // scenario 1: login success
        // input data
        LoginInfoDTO loginInfoDTO = new LoginInfoDTO();
        loginInfoDTO.setPassword("P@ssw0rd");
        loginInfoDTO.setUsername("admin");
        // mock data & methods
        String dbPassword = CommonUtils.encode(loginInfoDTO.getPassword());
        User user = new User();
        user.setUsername("admin");
        user.setPassword(dbPassword);
        Mockito.when(userService.getOne(Mockito.any())).thenReturn(user);
        // verify
        try {
            String token = userBiz.login(loginInfoDTO);
            System.out.println(token);
        } catch (Exception e) {
            TestCase.fail();
        }
        // scenario 2: user not exist
        // input data
        loginInfoDTO.setUsername("notExistedUser");
        //mock data & methods
        Mockito.when(userService.getOne(Mockito.any())).thenReturn(null);
        // verify
        try {
            String token = userBiz.login(loginInfoDTO);
            System.out.println(token);
            TestCase.fail();
        } catch (UserAuthorityException ignored) {
            System.out.println(ignored);
        } catch (Exception e) {
            TestCase.fail();
        }
        // scenario 3: password error
        // input data
        loginInfoDTO.setUsername("admin");
        loginInfoDTO.setPassword("wrongPassword");
        //mock data & methods
        Mockito.when(userService.getOne(Mockito.any())).thenReturn(user);
        // verify
        try {
            String token = userBiz.login(loginInfoDTO);
            System.out.println(token);
            TestCase.fail();
        } catch (UserAuthorityException ignored) {
            System.out.println(ignored);
        } catch (Exception e) {
            TestCase.fail();
        }
    }
}

1. 代码详解：

这段代码是一个单元测试类，用于测试UserBizImpl类的登录功能。让我们逐步解释这段代码：

1. @FixMethodOrder(MethodSorters.NAME_ASCENDING): 这是JUnit的一个注解，用于指定测试方法的执行顺序。在这里，它指定了按照方法名的字母顺序（升序）执行测试方法。

2. public class UserBizImplTest extends ParentTest: 这是测试类的定义，它继承了一个名为ParentTest的父类。

3. @Resource UserBiz userBiz: 使用@Resource注解注入了UserBiz类的一个实例，即要被测试的业务类。

4. @MockBean UserService userService: 使用@MockBean注解模拟了UserService类的实例，这个类是UserBizImpl的一个依赖。

5. private static List<User> userList = new ArrayList<>();: 定义了一个静态的User对象列表，用于存储模拟数据。

6. @BeforeClass public static void setUp() throws Exception: 在所有测试方法运行之前执行的方法。在这里，它用于准备测试数据，模拟UserService的行为。

7. @AfterClass public static void tearDown() throws Exception: 在所有测试方法运行之后执行的方法。在这里，它用于清理测试数据或资源。

8. @Test public void test_08_login(): 这是一个测试方法，用于测试用户登录功能。

9. 在test_08_login方法中：

   • 首先，定义了三个测试场景：

     • 登录成功的情况

     • 用户不存在的情况

     • 密码错误的情况

   • 对于每个场景，设置了输入数据（用户名和密码）和模拟的行为（使用Mockito.when方法模拟了UserService的getOne方法的返回值）。

   • 使用userBiz对象调用登录方法，并对返回结果进行验证。在成功登录和用户不存在的情况下，验证登录成功；在密码错误的情况下，验证抛出了UserAuthorityException异常。

这段代码通过模拟UserService的行为，测试了UserBizImpl类的登录功能在不同场景下的行为。

参考

SpringBoot单元测试指南 - 知乎