单元测试系列之2：模拟利器Mockito

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   引述：程序测试对保障应用程序正确性而言，其重要性怎么样强调都不为过。JUnit是必须事先掌握的测试框架，大多数测试框架和测试工具都在此基础上扩展而来，Spring对测试所提供的帮助类也是在JUnit的基础上进行演化的。直接使用JUnit测试基于Spring的应用存在诸多不便，不可避免地需要将大量的精力用于应付测试夹具准备、测试现场恢复、访问测试数据操作结果等边缘性的工作中。Mockito、Unitils、Dbunit等框架的出现，这些问题有了很好的解决方案，特别是Unitils结合Dbunit对测试DAO层提供了强大的支持，大大提高了编写测试用例的效率和质量。
 
     也许在单元测试框架领域，testNG、JUnit的高下上尚有争论，它们各有自己的拥趸，但是在测试模拟领域，Mockito无疑是翘楚，JMock等只能站后了。

模拟测试概述

   目前支持Java语言的Mock测试工具有EasyMock、JMock、Mockito、MockCreator、Mockrunner、MockMaker等，Mockito是一个针对Java的Mocking框架。它与EasyMock和JMock很相似，是一套通过简单的方法对于指定的接口或类生成 Mock 对象的类库，避免了手工编写Mock对象。但Mockito是通过在执行后校验什么已经被调用，它消除了对期望行为（Expectations）的需要。使用Mockito，在准备阶段只需花费很少的时间，可以使用简洁的API编写出漂亮的测试，可以对具体的类创建Mock对象，并且有“监视”非Mock对象的能力。

   Mockito使用起来简单，学习成本很低，而且具有非常简洁的API，测试代码的可读性很高，因此它十分受欢迎，用户群越来越多，很多开源软件也选择了Mockito。要想了解更多有关Mockito的信息，可以访问其官方网站http://www.mockito.org/。在开始使用Mockito之前，先简单了解一下Stub和Mock的区别。相比Easymock，JMock，编写出来的代码更加容易阅读。无须录制mock方法调用就返回默认值是一个很大优势。目前最新的版本是1.9.0。

   Stub对象用来提供测试时所需要的测试数据，可以对各种交互设置相应的回应。例如我们可以设置方法调用的返回值等。Mockito中 when(…).thenReturn(…) 这样的语法便是设置方法调用的返回值。另外也可以设置方法在何时调用会抛出异常等。

   Mock对象用来验证测试中所依赖对象间的交互是否能够达到预期。Mockito中用 verify(…).methodXxx(…) 语法来验证 methodXxx方法是否按照预期进行了调用。有关 stub和mock的详细论述请见Martin Fowler的文章《Mocks Aren't Stub》，地址为http://martinfowler.com/articles/mocksArentStubs.html。在Mocking框架中所谓的Mock对象实际上是作为上述的Stub和Mock对象同时使用的。因为它既可以设置方法调用返回值，又可以验证方法的调用。

创建Mock对象

   可以对类和接口进行Mock对象的创建，创建的时候可以为Mock对象命名，也可以忽略命名参数。为Mock对象命名的好处就是调试的时候会很方便。比如，我们Mock多个对象，在测试失败的信息中会把有问题的Mock对象打印出来，有了名字我们可以很容易定位和辨认出是哪个Mock对象出现的问题。另外它也有限制，对于final类、匿名类和Java的基本类型是无法进行Mock的。除了用Mock方法来创建模拟对象，如mock（Class classToMock），也可以使用@mock注解定义Mock，下面我们通过实例来介绍一下如何创建一个Mock对象。

import org.junit.Test;
import org.mockito.Mock;
import com.baobaotao.domain.User;
import com.baobaotao.service.UserService;
import com.baobaotao.service.UserServiceImpl;
import static org.junit.Assert.*;
import static org.mockito.Mockito.*;
import org.mockito.MockitoAnnotations;
…
public class MockitoSampleTest{
     
	//① 对接口进行模拟
	UserService mockUserService = mock(UserService.class);
	//② 对类进行模拟
	UserServiceImpl mockServiceImpl = mock(UserServiceImpl.class);
//③ 基于注解模拟类
@Mock
User mockUser;
   
    @Before 
    public void initMocks() {
    //④ 初始化当前测试类所有@Mock注解模拟对象
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }
     …
 }
…

   在①处和②处，通过Mockito提供的mock()方法创建UserService 用户服务接口、用户服务实现类UserServiceImpl的模拟对象。在③处，通过@Mock注解创建用户User类模拟对象，并需要在测试类初始化方法中，通过MockitoAnnotations.initMocks()方法初始化当前测试类中所有打上@Mock注解的模拟对象。如果没有执行这一步初始化动作，测试时会报模拟对象为空对象异常。

设定Mock对象的期望行为及返回值

   从上文中我们已经知道可以通过when(mock.someMethod()).thenReturn(value)来设定Mock对象的某个方法调用时的返回值，但它也同样有限制条件：对于static和final修饰的方法是无法进行设定的。下面我们通过实例来介绍一下如何调用方法及设定返回值。

import org.junit.Test;
import org.mockito.Mock;
import com.baobaotao.domain.User;
import com.baobaotao.service.UserService;
import com.baobaotao.service.UserServiceImpl;
…
public class MockitoSampleTest {
     …

     //① 模拟接口UserService测试
	@Test
	public void testMockInterface() {
          //①-1 对方法设定返回值	
	when(mockUserService.findUserByUserName("tom")).thenReturn(
				new User("tom", "1234"));
//①-2 对方法设定返回值	
doReturn(true).when(mockServiceImpl).hasMatchUser("tom", "1234");
 //①-3 对void方法进行方法预期设定 
User u = new User("John", "1234");
	doNothing().when(mockUserService).registerUser(u);

//①-4 执行方法调用
		User user = mockUserService.findUserByUserName("tom");
		boolean isMatch = mockUserService.hasMatchUser("tom","1234");
	     mockUserService.registerUser(u);

		assertNotNull(user);
		assertEquals(user.getUserName(), "tom");
		assertEquals(isMatch, true);
	}

	//② 模拟实现类UserServiceImpl测试
@Test
	public void testMockClass() {
          // 对方法设定返回值
		when(mockServiceImpl.findUserByUserName("tom"))
.thenReturn(new User("tom", "1234"));
	doReturn(true).when(mockServiceImpl).hasMatchUser("tom", "1234");

		User user = mockServiceImpl.findUserByUserName("tom");
		boolean isMatch = mockServiceImpl.hasMatchUser("tom","1234");
		assertNotNull(user);
		assertEquals(user.getUserName(), "tom");
		assertEquals(isMatch, true);
	}
	
	//③ 模拟User类测试
@Test
	public void testMockUser() {
		when(mockUser.getUserId()).thenReturn(1);
		when(mockUser.getUserName()).thenReturn("tom");
		assertEquals(mockUser.getUserId(),1);
		assertEquals(mockUser.getUserName(), "tom");
	}
…

 
   在①处，模拟测试接口UserService的findUserByUserName()方法、hasMatchUser()方法及registerUser()方法。在①-1处通过when().thenReturn()语法，模拟方法调用及设置方法的返回值，实例通过模拟调用UserService 用户服务接口的查找用户findUserByUserName()方法，查询用户名为“tom”详细的信息，并设置返回User对象：new User("tom", "1234")。在①-2处通过doReturn (). when ()语法，模拟判断用户hasMatchUser()方法的调用，判断用户名为“tom”及密码为“1234”的用户存在，并设置返回值为：true。在①-3处对void方法进行方法预期设定，如实例中调用注册用户registerUser()方法。设定调用方法及返回值之后，就可以执行接口方法调用验证。在②处和③处，模拟测试用户服务实现类UserServiceImpl，测试的方法与模拟接口一致。

验证交互行为

   Mock对象一旦建立便会自动记录自己的交互行为，所以我们可以有选择地对其交互行为进行验证。在Mockito中验证mock对象交互行为的方法是verify(mock). xxx()。于是用此方法验证了findUserByUserName()方法的调用，因为只调用了一次，所以在verify中我们指定了times参数或atLeastOnce()参数。最后验证返回值是否和预期一样。

import org.junit.Test;
import org.mockito.Mock;
import com.baobaotao.domain.User;
import com.baobaotao.service.UserService;
import com.baobaotao.service.UserServiceImpl;
…
public class MockitoSampleTest {
     …

     //① 模拟接口UserService测试
	@Test
	public void testMockInterface() {
          …
	when(mockUserService.findUserByUserName("tom"))
                         .thenReturn(new User("tom", "1234"));
User user = mockServiceImpl.findUserByUserName("tom");

//①-4 验证返回值
		assertNotNull(user);
		assertEquals(user.getUserName(), "tom");
		assertEquals(isMatch, true);

 //①-5 验证交互行为
verify(mockUserService).findUserByUserName("tom");

//①-6 验证方法至少调用一次
verify(mockUserService, atLeastOnce()).findUserByUserName("tom");
verify(mockUserService, atLeast(1)).findUserByUserName("tom");
	
//①-7 验证方法至多调用一次
verify(mockUserService, atMost(1)).findUserByUserName("tom");
	}
…

   Mockio为我们提供了丰富调用方法次数的验证机制，如被调用了特定次数verify(xxx, times(x))、至少x次verify(xxx, atLeast (x))、最多x次verify(xxx, atMost (x))、从未被调用verify(xxx, never())。在①-6处，验证findUserByUserName()方法至少被调用一次。在①-7处，验证findUserByUserName()方法至多被调用一次。

   这些文章摘自于我的 《Spring 4.x企业应用开发实战》的第16章，我将通过连载的方式，陆续在此发出。欢迎大家讨论。