java单元测试-Junit使用详解-快速上手

小鱼儿 2023-10-06 13:17 40阅读 0赞

## 单元测试机制及术语 ##

### 软件开发V形模式 ###

说到单元测试，就不得不提到软件工程中的软件开发模式-V形模式。V模型是对瀑布模型的修正，强调了验证活动，由Paul Rook在1980年率先提出。在瀑布模型中，由于早期的错误可能要等到开发后期的测试阶段才能发现，所以可能带来严重的后果。V模型就是在这点上改进了瀑布模型，即在软件开发的生存期中，开发活动和测试活动几乎同时开始，这两个并行的动态的过程就会极大地减小bug和error出现的概率。V模型是瀑布模型的变种，它反映了测试活动与分析和设计的关系。  
所以开发在代码编写过程中，单元测试就是不可缺少的一环。然而在现在各个开发团队都采用敏捷开发的模式中，100%代码和分支覆盖率的单元测试需要付出的代价太大，不适合敏捷开发模式。所以在实际开发过程中会简化单测要求，一般只要求代码和分支覆盖率在80%左右。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 单元测试机制 ###

*  测试按照阶段分为单元测试，结合测试，系统测试
 *  单元测试只测试标的对象
 *  通过打桩，模拟标的对象的所有对象引用及方法调用，实现标的对象的代码和分支覆盖
 *  单元测试只考虑测试对象本身逻辑，其他引用对象或调用方法的逻辑都不在考虑范围内

单元测试机制示意图。  
![单元测试机制示意图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 单元测试术语 ###

*  模拟：模拟测试对象引用其他对象
 *  打桩：当调用模拟的对象中方法时，返回指定的值
 *  执行：执行测试对象的测试方法
 *  断言：验证测试方法的返回值是否和预期一致

## Junit引入 ##

### 引入依赖 ###

<dependency>
    	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    	<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    	<scope>test</scope>
    </dependency>

在测试方法上引入注解

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
    @SpringBootTest

RunWith注解指明了单测使用什么方式启动。如果只是测单个类的逻辑，将其他类对象的引用全部打桩模拟返回，则可以使用MockitoJUnitRunner.class。这种方式启动迅速，效率高，但是无法使用Spring工程中的环境配置参数。  
如果是希望单测启动后，依旧使用工程的各种配置信息，并且不只是测当前类方法，而是测这个类方法为入口的整个逻辑，则可以使用@RunWith(SpringRunner.class)作为启动方式。

### 单元测试常用注解 ###

*  **@BeforeClass**：标注在方法上，该方法全局只会执行一次，而且是第一个运行。  
    当我们运行几个有关联的用例时，可能会在数据准备或其它前期准备中执行一些相同的命令，这个时候为了让代码更清晰，更少冗余，可以将公用的部分提取出来，放在一个方法里，并为这个方法注解@BeforeClass。意思是在测试类里所有用例运行之前，运行一次这个方法。例如创建数据库连接、读取文件等。必须是public static void
 *  **@Before**：标注在方法上，在测试方法执行前执行。  
    在每个用例运行之前都运行一次。主要用于一些独立于用例之间的准备工作。  
    比如两个用例都需要读取数据库里的用户A信息，但第一个用例会删除这个用户A，而第二个用例需要修改用户A。那么可以用@BeforeClass创建数据库连接。用@Before来插入一条用户A信息。  
    须是public void，不能为static。不止运行一次，根据用例数而定。
 *  **@Test**：标注测试方法。标记测试方法，Test类都必须继承一个基类。  
    **注意：测试方法必须是public void，即公共、无返回数据。可以抛出异常。**
 *  **@After**：在测试方法运行之后运行。用法和Before相对
 *  **@AfterClass**：标注在方法上，该方法全局只会执行一次，而且是最后一个运行。  
    跟@BeforeClass对应，在测试类里所有用例运行之后，运行一次。用于处理一些测试后续工作，例如清理数据，恢复现场。  
    必须是public static void，即公开、静态、无返回。这个方法只会运行一次。
 *  **@Ignore**：和@Test相对应。被Ignore标记的方法，不会被执行。  
    有时候我们想暂时不运行某些测试方法\\测试类，可以在方法前加上这个注解。在运行结果中，junit会统计忽略的用例数，来提醒你。

下面都是基于第一种，对单个类对象的单元测试为例。

## 常规方法测试 ##

首先对测试对象类中所有注入对对象进行打桩。  
假设我的测试对象类只引用了一个TestA对象

public class AppCommonServiceImplTest extends HermesApplicationTests {
        
    
        // 打桩测试对象的注入对象
        @Mock
        private TestA testA;
    
        // 注入测试对象
        @InjectMocks
        private TestServiceImpl testServiceImpl;
    
        /**
        * 测试方法，一般使用要测试的方法名后面加Test来组成测试方法名
        */
        @Test
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public void queryAddTruckTypeListTest(){
        
    
            // 模拟一个返回参数
            List<Person> retList = new ArrayList<>();
            Person testVo = new SysDictionary();
            testVo.setAge(23);
            testVo.setSex("1");
            testVo.setName("测试");
            retList.add(testVo);
     
            // 打桩测试方法调用的外部方法。
            // 语义是，当打桩的实例sysDictionaryMapper的selectList方法
            // 以任何LambdaQueryWrapper实例为入参调用时，返回模拟的方法       
            Mockito.when(sysDictionaryMapper.selectList(Mockito.any(LambdaQueryWrapper.class))).thenReturn(retList);
            ResultVo resultVo = testServiceImpl.testMethod();
    
            // 打印返回结果
            LOGGER.info("queryAddServiceTypeListTest result: {}", JsonUtils.obj2json(resultVo));
            
    
            // 断言，即验证返回结果是否正确。
            // 例如我假设我的测试方法是把查询到的人，将年龄拼接在名字后面返回
            // 验证结果是否正确
            Assert.assert(resultVo.getName(),"测试(23)");
    
        }

以上就是一个简单的单元测试方法。省略了测试对象和测试方法的代码部分。

## 特殊类及方法测试 ##

### PowerMockito打桩静态方法 ###

假设测试的对象方法中含有静态工具类的使用，这个时候，就需要用到PowerMockito来对静态方法进行打桩。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
然后和常规方法一样的方式，对静态引用进行打桩。

// 此处打桩，当date工具类调用format转换日期格式时，抛出运行时异常
    PowerMockito.when(DateUtils.format(Mockito.any(Date.class)))
    .thenThrow(new RuntimeException);

### 打桩没有返回值的方法（void方法） ###

使用Mockito的doNothing和doThrow方法

Mockito.doNothing().when(mock).method(args);       //不做任何处理
    Mockito.doThrow(toBeThrown).when(mock).method(args);     //抛错

例如

Mockito.doNothing().when(userServiceImpl)
    .updateUserInfo(Mockito.any(User.class));

## 关于测试覆盖率 ##

### 运行测试方法 ###

点击方法前面的小图标，就可以执行测试方法  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

*  Run：直接运行
 *  Debug：使用调式方式运行
 *  Run ‘method()’ with Coverage：运行完测试用例后计算覆盖率

### 查看测试覆盖率 ###

方法执行完后，可以在coverage窗口查看代码覆盖率。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

如果没有自动加载出覆盖率，则需要自己制定计算覆盖率的范围。  
如下图调出配置页面，或者直接点击上图中的Edit链接  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

在配置中，添加测试对象作为覆盖率计算的范围。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
然后重新运行测试用例  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
三个指标分别时class覆盖率，方法覆盖率，行覆盖率。  
因为计算范围只有一个类，覆盖了一个类，所以类覆盖率时100%。18个方法覆盖了8个，130行代码覆盖了40行。

### 查看测试覆盖情况 ###

打开测试对象类，可以通过行号上的颜色来快速定位到已经覆盖到的行和未覆盖的行。  
![在这里插入图片描述][20200717234349681.png]

>  *  绿色部分为已覆盖代码
>  *  红色部分为未覆盖代码
>  *  左侧红色棱形为未覆盖分支
>  *  黄色棱形为部分覆盖分支
>  *  绿色棱形为全覆盖分支

## 常见问题分析 ##

### 关于多次返回的方法打桩 ###

Mockito.when(mockitoClass.method(Mockito.anyString()))  
.thenReturn(aList).thenReturn(bList).thenReturn(null)

同一个打桩方法下，可以添加多个thenReturn，按照次序在循环调用中依次返回指定值。若调用次数大于thenReturn的指定次数，则超出的都返回最后指定的值。

### 带参数的Test注解 ###

①设置超时时间，避免死循环不能终止  
@Test(timeout=100)  
public void infinity() \{ while(true); \}

②声明报错  
@Test(expected = Exception.class)  
public void testDivide() throws Exception \{ cal.divide(1, 0); \}

### 执行测试方法报错 ###

执行方法时，报如下错误  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
解决方法如下，勾选argline复选框  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

以上就是博主整理的关于单测的一些问题，如果有不解或者不正之处，还望指出。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200718123326339.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMzg5NzY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
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