gtalent + TestNG + PowerMock 单元测试

578 05-10

单元测试（Unit Testing），是指对软件或项目中最小可测试单元进行正确性检验的测试工作。单元是人为规定最小可测试的功能模块，可以是一个模块，一个函数或者一个类。单元测试需要与模块开发进行隔离情况下进行测试。

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在程序开发完成后，我们往往不能保证程序 100% 的正确，通过单元测试的编写，我们可以通过自动化的测试程序将我们的输入输出程序进行定义，通过断言来 Check 各个 Case 的结果，检测我们的程序。以提高程序的正确性，稳定性，可靠性，节省程序开发时间。我们在项目中主要用到的单元测试框架有 Spring-Boot-Test TestNG、PowerMock 等。

TestNG，即 Testing, Next Generation，下一代测试技术，是一套根据 JUnit 和 NUnit 思想而构建的利用注释来强化测试功能的一个测试框架，即可以用来做单元测试，也可以用来做集成测试。

PowerMock 也是一个单元测试模拟框架，它是在其它单元测试模拟框架的基础上做出的扩展。通过提供定制的类加载器以及一些字节码篡改技巧的应用，PowerMock 现了对静态方法、构造方法、私有方法以及 Final 方法的模拟支持，对静态初始化过程的移除等强大的功能。

常用注解

1. TestNG 注解

@BeforeSuite 在该套件的所有测试都运行在注释的方法之前，仅运行一次
@AftereSuite 在该套件的所有测试都运行在注释方法之后，仅运行一次
@BeforeClass 在调用当前类的第一个测试方法之前运行，注释方法仅运行一次
@AftereClass 在调用当前类的第一个测试方法之后运行，注释方法仅运行一次
@BeforeMethod 注释方法将在每个测试方法之前运行
@AfterMethod 注释方法将在每个测试方法之后运行
@BeforeTest 注释的方法将在属于test标签内的类的所有测试方法运行之前运行
@AfterTest 注释的方法将在属于test标签内的类的所有测试方法运行之后运行
@DataProvider 标记一种方法来提供测试方法的数据。注释方法必须返回一个Object [] []，其中每个Object []可以被分配给测试方法的参数列表。要从该DataProvider接收数据的@Test方法需要使用与此注释名称相等的dataProvider名称
@Parameters 描述如何将参数传递给@Test方法；适用于 xml 方式的参数化方式传值
@Test 将类或方法标记为测试的一部分，此标记若放在类上，则该类所有公共方法都将被作为测试方法

2. PowerMock 注解

@Mock 注解实际上是 Mockito.mock() 方法的缩写，我们只在测试类中使用它；
@InjectMocks 主动将已存在的 mock 对象注入到 bean 中, 按名称注入, 但注入失败不会抛出异常；
@Spy 封装一个真实的对象，以便可以像其他 mock 的对象一样追踪、设置对象的行为；

示例代码

1. 添加 pom.xml 依赖

以 Spring-Boot 项目为例，首先我们需要添加 TestNG + ProwerMock 依赖依赖如下：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.testng</groupId>
    <artifactId>testng</artifactId>
    <version>${testng.version}</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.powermock</groupId>
    <artifactId>powermock-api-mockito2</artifactId>
    <version>${powermock.version}</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.powermock</groupId>
    <artifactId>powermock-module-junit4</artifactId>
    <version>${powermock.version}</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.powermock</groupId>
    <artifactId>powermock-module-testng</artifactId>
    <version>${powermock.version}</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

2. 增加单元测试

增加测试代码

import com.test.testng.dto.OrderDto;
import com.test.testng.dto.UserDto;
import org.mockito.*;
import org.powermock.modules.testng.PowerMockTestCase;
import org.testng.annotations.BeforeMethod;
import org.testng.annotations.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
import static org.mockito.Mockito.when;
public class OrderServiceTest extends PowerMockTestCase {
    @BeforeMethod
    public void before() {
        MockitoAnnotations.openMocks(this);
    }
    @InjectMocks
    private OrderService orderService;
    @Mock
    private UserService userService;
    // 正常测试
    @Test
    public void testCreateOrder() {
        //1. mock method start
        UserDto userDto = new UserDto();
        userDto.setId(100);
        when(userService.get()).thenReturn(userDto);
        //2. call business method
        OrderDto order = orderService.createOrder(new OrderDto());
        //3. assert
        assertEquals(order.getId(), 100);
    }
    // 异常测试
    @Test
    public void testCreateOrderEx() {
        //1. mock method start
        when(userService.get()).thenThrow(new RuntimeException());
        Exception exception = null;
        try {
            //2. call business method
            orderService.createOrder(new OrderDto());
        } catch (RuntimeException e) {
            exception = e;
        }
        //3. assert
        assertNotNull(exception);
    }
}

常用 Mock 方式

1. Mock 静态方法


//静态方法
UserDto dto = new UserDto();
dto.setId(100000);
PowerMockito.mockStatic(UserService.class);
PowerMockito.when(UserService.loginStatic()).thenReturn(dto);
UserDto userDto = UserService.loginStatic();
assertEquals(100000, userDto.getId().intValue());

2. Mock 私有属性


//字段赋值
ReflectionTestUtils.setField(orderService, "rateLimit", 99);

3. Mock 私有方法

// 模拟私有方法
MemberModifier.stub(MemberMatcher.method(UserService.class, "get1")).toReturn(new UserDto());
// 测试私有方法
Method method = PowerMockito.method(UserService.class, "get1", Integer.class);
Object userDto = method.invoke(userService, 1);
assertTrue(userDto instanceof UserDto);

1. 参数化批量测试

在测试数据比较多的时候，我们可以通过 @DataProvider 生成数据源，通过 @Test(dataProvider = "xxx") 使用数据，如下所示

import com.test.testng.BaseTest;
import com.test.testng.dto.UserDto;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.testng.annotations.DataProvider;
import org.testng.annotations.Test;
import static org.testng.Assert.assertFalse;
import static org.testng.AssertJUnit.assertTrue;
public class UserServiceTest2 extends BaseTest {
    @InjectMocks
    private UserService userService;
    // 定义数据源
    @DataProvider(name = "test")
    public static Object[][] userList() {
        UserDto dto1 = new UserDto();
        UserDto dto2 = new UserDto();
        dto2.setSex(1);
        UserDto dto3 = new UserDto();
        dto3.setSex(1);
        dto3.setFlag(1);
        UserDto dto4 = new UserDto();
        dto4.setSex(1);
        dto4.setFlag(1);
        dto4.setAge(1);
        return new Object[][] {{dto1, null}, {dto2, null}, {dto3, null}, {dto4, null}};
    }
    // 正确场景
    @Test
    public void testCheckEffectiveUser() {
        UserDto dto = new UserDto();
        dto.setSex(1);
        dto.setFlag(1);
        dto.setAge(18);
        boolean result = userService.checkEffectiveUser(dto);
        assertTrue(result);
    }

    // 错误场景
    @Test(dataProvider = "test")
    public void testCheckEffectiveUser(UserDto dto, Object object) {
        boolean result = userService.checkEffectiveUser(dto);
        assertFalse(result);
    }

}

2. 复杂判断保证测试覆盖率

案例：

判断有效用户: 年龄大于 18 并且 sex = 1 并且 flag = 1

public boolean checkEffectiveUser(UserDto dto) {
    // 判断有效用户: 年龄大于 18 并且 sex = 1 并且 flag = 1
    return Objects.equals(dto.getSex(), 1) &&
        Objects.equals(dto.getFlag(), 1) &&
        dto.getAge() != null && dto.getAge() >= 18;
}

拆分逻辑。将其转换为最简单的 if ... else 语句。然后增加的单元测试，如下所示：

public boolean checkEffectiveUser(UserDto dto) {
    if (!Objects.equals(dto.getSex(), 1)) {
        return false;
    }
    if (!Objects.equals(dto.getFlag(), 1)) {
        return false;
    }
    if (dto.getAge() == null) {
        return false;
    }
    if (dto.getAge() < 18) {
        return false;
    }
    return true;
}

拆分后我们可以看到，咱们只需要 5 条单元测试就能做到全覆盖。

public class UserServiceTest extends BaseTest {
    @InjectMocks
    private UserService userService;
    // 覆盖第一个 return 
    @Test
    public void testCheckEffectiveUser_0() {
        UserDto dto =new UserDto();
        boolean result = userService.checkEffectiveUser(dto);
        assertFalse(result);
    }
    // 覆盖第二个 return 
    @Test
    public void testCheckEffectiveUser_1() {
        UserDto dto =new UserDto();
        dto.setSex(1);
        boolean result = userService.checkEffectiveUser(dto);
        assertFalse(result);
    }
    // 覆盖第三个 return 
    @Test
    public void testCheckEffectiveUser_2() {
        UserDto dto =new UserDto();
        dto.setSex(1);
        dto.setFlag(1);
        boolean result = userService.checkEffectiveUser(dto);
        assertFalse(result);
    }
    // 覆盖第四个 return
    @Test
    public void testCheckEffectiveUser_3() {
        UserDto dto =new UserDto();
        dto.setSex(1);
        dto.setFlag(1);
        dto.setAge(1);
        boolean result = userService.checkEffectiveUser(dto);
        assertFalse(result);
    }
    // 覆盖第五个 return
    @Test
    public void testCheckEffectiveUser_4() {
        UserDto dto =new UserDto();
        dto.setSex(1);
        dto.setFlag(1);
        dto.setAge(18);
        boolean result = userService.checkEffectiveUser(dto);
        assertTrue(result);
    }
}

单测覆盖率检测检测

3. 通过断言校验方法参数

assert：断言是 java 的一个保留字，用来对程序进行调试，后接逻辑运算表达式，如下：

int a = 0, b = 1;
assert a == 0 && b == 0;
// 使用方法：javac编译源文件，再 java -ea class文件名即可。

在 Spring-Boot 中可以使用 Spring 提供的 Assert 类的方法对前端来的参数进行校验，如：

// 检查年龄 >= 18 岁
public boolean checkUserAge(UserDto dto){
    Assert.notNull(dto.getAge(), "用户年龄不能为空");
    Assert.isTrue(dto.getAge() >= 18, "用户年龄不能小于 18 岁");
    return Boolean.TRUE;
}

如果是需要转换为，rest api 返回的统一相应消息，我们可以通过：

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    @ResponseBody
    @ExceptionHandler(value = IllegalArgumentException.class)
    public Response<String> handleArgError(IllegalArgumentException e){
        return new Response().failure().message(e.getMessage());
    }
}

总结

原则上来讲，在功能模块的设计过程中我们应该遵循一下原则（参考《软件工程-结构化设计准则》）：

模块大小适中
合适的系统调用深度
多扇入、少扇出（增加复用度，减少依赖程度）
单入口，单出口
模块的作用域，应该在模块内
功能应该可以预测的
高内聚，低耦合
系统分解有层次
较少的数据冗余

来源：智一面

标签：运维开发