Junit mockito 解耦合测试

摘要

Mock 测试就是在测试过程中，对于某些不容易构造（如 HttpServletRequest 必须在Servlet 容器中才能构造出来）或者不容易获取比较复杂的对象（如 JDBC 中的ResultSe

原文出处： WhyWin

Mock测试是单元测试的重要方法之一。

1、相关网址

官网：http://mockito.org/

项目源码：https://github.com/mockito/mockito

api：http://site.mockito.org/mockito/docs/current/org/mockito/Mockito.html

2、什么是Mock测试

Mock 测试就是在测试过程中，对于某些不容易构造（如 HttpServletRequest 必须在Servlet 容器中才能构造出来）或者不容易获取比较复杂的对象（如 JDBC 中的ResultSet 对象），用一个虚拟的对象（Mock 对象）来创建以便测试的测试方法。

Mock 最大的功能是帮你把单元测试的耦合分解开，如果你的代码对另一个类或者接口有依赖，它能够帮你模拟这些依赖，并帮你验证所调用的依赖的行为。

当我们需要测试A类的时候，如果没有 Mock，则我们需要把整个依赖树都构建出来，而使用 Mock 的话就可以将结构分解开，像下面这样：

只需提供mock B 和mock C 的返回即可的，不需要知道其底层具体是怎么实现的。

3、mock使用的场景和好处

  • 真实的对象具有不确定的行为，产生不可预测效果。（如：股票行情，天气预报），我们经常会遇到测试的时候需要去数据库中查询某些数据，但是未知的，就算是知道的，假如有一天数据被删除了或者被修改了，很难进行回归测试。
  • 真实对象很难被创建的，真实对象的某些行为很难被触发。
  • 真实对象实际上还不存在的。如：某个接口依赖其他系统的服务或者该接口还没开发出来。我们就可以使用mock假设其返回的数据进行测试。而不用等待其开发完接口，我们再进行测试。提高开发的效率

4、一些特点

  • 可以 mock 具体类而不单止是接口
  • 一点注解语法糖 – @Mock
  • 干净的验证错误是 – 点击堆栈跟踪，看看在测试中的失败验证;点击异常的原因来导航到代码中的实际互动。堆栈跟踪总是干干净净。
  • 允许灵活有序的验证（例如：你任意有序 verify ，而不是每一个单独的交互）
  • 支持“详细的用户号码的时间”以及“至少一 次”验证
  • 灵活的验证或使用参数匹配器的 stub （ anyObject() ， anyString() 或 refEq() 用于基于反射的相等匹配）
  • 允许创建 自定义的参数匹配器 或者使用现有的 hamcrest 匹配器

5、maven配置

1）Junit的maven

<dependency>  
  <groupId>junit</groupId>  
  <artifactId>junit</artifactId>  
  <version>4.11</version>  
  <scope>test</scope>  
</dependency>

2）mockito的maven

<dependency>  
          <groupId>org.mockito</groupId>  
          <artifactId>mockito-all</artifactId>  
          <version>1.9.5</version>  
          <scope>test</scope>  
</dependency>

6、使用

首先我们需要引入静态资源

import static org.mockito.Mockito.*;  
import static org.junit.Assert.*;

1）验证行为

@Test  
public void verify_behaviour(){  
    //模拟创建一个List对象  
    List mock = mock(List.class);  
    //使用mock的对象  
    mock.add(1);  
    mock.clear();    //清空mock对象 
    //验证add(1)和clear()行为是否发生  
    verify(mock).add(1);  
    verify(mock).clear();  
}

2）模拟我们所期望的结果

public void when_thenReturn(){  
    //mock一个Iterator类  
    Iterator iterator = mock(Iterator.class);  
    //预设当iterator调用next()时第一次返回hello，第n次都返回world  
    when(iterator.next()).thenReturn("hello").thenReturn("world");  
    //使用mock的对象  
    String result = iterator.next() + " " + iterator.next() + " " + iterator.next();  
    //验证结果  
    assertEquals("hello world world",result);  
}
@Test(expected = IOException.class)  
public void when_thenThrow() throws IOException {  
    OutputStream outputStream = mock(OutputStream.class);  
    OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(outputStream);  
    //预设当流关闭时抛出异常  
    doThrow(new IOException()).when(outputStream).close();  
    outputStream.close();  
}

3）参数匹配

@Test  
public void with_arguments(){  
    Comparable comparable = mock(Comparable.class);  
    //预设根据不同的参数返回不同的结果  
    when(comparable.compareTo("Test")).thenReturn(1);  
    when(comparable.compareTo("Omg")).thenReturn(2);  
    assertEquals(1, comparable.compareTo("Test"));  
    assertEquals(2, comparable.compareTo("Omg"));  
    //对于没有预设的情况会返回默认值  
    assertEquals(0, comparable.compareTo("Not stub"));  
}

除了匹配制定参数外，还可以匹配自己想要的任意参数

@Test  
public void with_unspecified_arguments(){  
    List list = mock(List.class);  
    //匹配任意参数  
    when(list.get(anyInt())).thenReturn(1);  
    when(list.contains(argThat(new IsValid()))).thenReturn(true);  
    assertEquals(1, list.get(1));  
    assertEquals(1, list.get(999));  
    assertTrue(list.contains(1));  
    assertTrue(!list.contains(3));  
}  
  
private class IsValid extends ArgumentMatcher<List>{  
    @Override  
    public boolean matches(Object o) {  
        return o == 1 || o == 2;  
    }  
}

需要注意的是如果你使用了参数匹配，那么所有的参数都必须通过matchers来匹配

@Test  
public void all_arguments_provided_by_matchers(){  
    Comparator comparator = mock(Comparator.class);  
    comparator.compare("nihao","hello");  
    //如果你使用了参数匹配，那么所有的参数都必须通过matchers来匹配  
    verify(comparator).compare(anyString(),eq("hello"));  
    //下面的为无效的参数匹配使用  
    //verify(comparator).compare(anyString(),"hello");  
}

4）验证确切的调用次数

@Test  
public void verifying_number_of_invocations(){  
    List list = mock(List.class);  
    list.add(1);  
    list.add(2);  
    list.add(2);  
    list.add(3);  
    list.add(3);  
    list.add(3);  
    //验证是否被调用一次，等效于下面的times(1)  
    verify(list).add(1);  
    verify(list,times(1)).add(1);  
    //验证是否被调用2次  
    verify(list,times(2)).add(2);  
    //验证是否被调用3次  
    verify(list,times(3)).add(3);  
    //验证是否从未被调用过  
    verify(list,never()).add(4);  
    //验证至少调用一次  
    verify(list,atLeastOnce()).add(1);  
    //验证至少调用2次  
    verify(list,atLeast(2)).add(2);  
    //验证至多调用3次  
    verify(list,atMost(3)).add(3);

5）模拟方法体抛出异常

@Test(expected = RuntimeException.class)  
public void doThrow_when(){  
    List list = mock(List.class);  
    doThrow(new RuntimeException()).when(list).add(1);  
    list.add(1);  
}

6）验证执行顺序

@Test  
public void verification_in_order(){  
    List list = mock(List.class);  
    List list2 = mock(List.class);  
    list.add(1);  
    list2.add("hello");  
    list.add(2);  
    list2.add("world");  
    //将需要排序的mock对象放入InOrder  
    InOrder inOrder = inOrder(list,list2);  
    //下面的代码不能颠倒顺序，验证执行顺序  
    inOrder.verify(list).add(1);  
    inOrder.verify(list2).add("hello");  
    inOrder.verify(list).add(2);  
    inOrder.verify(list2).add("world");  
}

7）确保模拟对象上无互动发生

@Test  
public void verify_interaction(){  
    List list = mock(List.class);  
    List list2 = mock(List.class);  
    List list3 = mock(List.class);  
    list.add(1);  
    verify(list).add(1);  
    verify(list,never()).add(2);  
    //验证零互动行为  
    verifyZeroInteractions(list2,list3);  
}

8）找出冗余的互动(即未被验证到的)

@Test(expected = NoInteractionsWanted.class)  
public void find_redundant_interaction(){  
    List list = mock(List.class);  
    list.add(1);  
    list.add(2);  
    verify(list,times(2)).add(anyInt());  
    //检查是否有未被验证的互动行为，因为add(1)和add(2)都会被上面的anyInt()验证到，所以下面的代码会通过  
    verifyNoMoreInteractions(list);  
  
    List list2 = mock(List.class);  
    list2.add(1);  
    list2.add(2);  
    verify(list2).add(1);  
    //检查是否有未被验证的互动行为，因为add(2)没有被验证，所以下面的代码会失败抛出异常  
    verifyNoMoreInteractions(list2);  
}

9）使用注解的方式来快速模拟

在上面的测试中我们在每个测试方法里都mock了一个List对象，为了避免重复的mock，是测试类更具有可读性，我们可以使用下面的（@Mock）注解方式来快速模拟对象：

@Mock  
private List mockList;

我们再用注解的mock对象试试

@Test  
public void shorthand(){  
    mockList.add(1);  
    verify(mockList).add(1);  
}

运行这个测试类你会发现报错了，mock的对象（mockList）为NULL，为此我们必须在基类中添加初始化mock的代码

public class MockitoExample2 {  
    @Mock  
    private List mockList;  
  
    public MockitoExample2(){  
        MockitoAnnotations.initMocks(this);  
    }  
  
    @Test  
    public void shorthand(){  
        mockList.add(1);  
        verify(mockList).add(1);  
    }  
}

或者使用built-in runner：MockitoJUnitRunner

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)  
public class MockitoExample2 {  
    @Mock  
    private List mockList;  
  
    @Test  
    public void shorthand(){  
        mockList.add(1);  
        verify(mockList).add(1);  
    }  
}

更多的注解还有@Captor,@Spy,@InjectMocks

10）连续调用

@Test(expected = RuntimeException.class)  
public void consecutive_calls(){  
    //模拟连续调用返回期望值，如果分开，则只有最后一个有效  
    when(mockList.get(0)).thenReturn(0);  
    when(mockList.get(0)).thenReturn(1);  
    when(mockList.get(0)).thenReturn(2);  
    when(mockList.get(1)).thenReturn(0).thenReturn(1).thenThrow(new RuntimeException());  
    assertEquals(2,mockList.get(0));  
    assertEquals(2,mockList.get(0));  
    assertEquals(0,mockList.get(1));  
    assertEquals(1,mockList.get(1));  
    //第三次或更多调用都会抛出异常  
    mockList.get(1);  
}

11）使用回调生成期望值

@Test  
public void answer_with_callback(){  
    //使用Answer来生成我们我们期望的返回  
    when(mockList.get(anyInt())).thenAnswer(new Answer<Object>() {  
        @Override  
        public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {  
            Object[] args = invocation.getArguments();  
            return "hello world:"+args[0];  
        }  
    });  
    assertEquals("hello world:0",mockList.get(0));  
    assertEquals("hello world:999",mockList.get(999));  
}

12）监控真实对象

使用spy来监控真实的对象，需要注意的是此时我们需要谨慎的使用when-then语句，而改用do-when语句

@Test(expected = IndexOutOfBoundsException.class)  
public void spy_on_real_objects(){  
    List list = new LinkedList();  
    List spy = spy(list);  
    //下面预设的spy.get(0)会报错，因为会调用真实对象的get(0)，所以会抛出越界异常  
    //when(spy.get(0)).thenReturn(3);  
  
    //使用doReturn-when可以避免when-thenReturn调用真实对象api  
    doReturn(999).when(spy).get(999);  
    //预设size()期望值  
    when(spy.size()).thenReturn(100);  
    //调用真实对象的api  
    spy.add(1);  
    spy.add(2);  
    assertEquals(100,spy.size());  
    assertEquals(1,spy.get(0));  
    assertEquals(2,spy.get(1));  
    verify(spy).add(1);  
    verify(spy).add(2);  
    assertEquals(999,spy.get(999));  
    spy.get(2);  
}

13）修改对未预设的调用返回默认期望值

@Test  
public void unstubbed_invocations(){  
    //mock对象使用Answer来对未预设的调用返回默认期望值  
    List mock = mock(List.class,new Answer() {  
        @Override  
        public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {  
            return 999;  
        }  
    });  
    //下面的get(1)没有预设，通常情况下会返回NULL，但是使用了Answer改变了默认期望值  
    assertEquals(999, mock.get(1));  
    //下面的size()没有预设，通常情况下会返回0，但是使用了Answer改变了默认期望值  
    assertEquals(999,mock.size());  
}

14）捕获参数来进一步断言

@Test  
public void capturing_args(){  
    PersonDao personDao = mock(PersonDao.class);  
    PersonService personService = new PersonService(personDao);  
  
    ArgumentCaptor<Person> argument = ArgumentCaptor.forClass(Person.class);  
    personService.update(1,"jack");  
    verify(personDao).update(argument.capture());  
    assertEquals(1,argument.getValue().getId());  
    assertEquals("jack",argument.getValue().getName());  
}  
  
 class Person{  
    private int id;  
    private String name;  
  
    Person(int id, String name) {  
        this.id = id;  
        this.name = name;  
    }  
  
    public int getId() {  
        return id;  
    }  
  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
}  
  
interface PersonDao{  
    public void update(Person person);  
}  
  
class PersonService{  
    private PersonDao personDao;  
  
    PersonService(PersonDao personDao) {  
        this.personDao = personDao;  
    }  
  
    public void update(int id,String name){  
        personDao.update(new Person(id,name));  
    }  
}

15）真实的部分mock

@Test  
public void real_partial_mock(){  
    //通过spy来调用真实的api  
    List list = spy(new ArrayList());  
    assertEquals(0,list.size());  
    A a  = mock(A.class);  
    //通过thenCallRealMethod来调用真实的api  
    when(a.doSomething(anyInt())).thenCallRealMethod();  
    assertEquals(999,a.doSomething(999));  
}  
  
  
class A{  
    public int doSomething(int i){  
        return i;  
    }  
}

16）重置mock

@Test  
public void reset_mock(){  
    List list = mock(List.class);  
    when(list.size()).thenReturn(10);  
    list.add(1);  
    assertEquals(10,list.size());  
    //重置mock，清除所有的互动和预设  
    reset(list);  
    assertEquals(0,list.size());  
}

后面还有在一个类中调用另外一个类的方法，我们希望模拟这样类方法的返回，如：Controller中调用了Service的方法，我们要模拟Service方法返回的数据，Sevice调用了Dao层，我们要模拟返回Dao层的方法，在后面会补上。

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