springboot单元测试详解

一.Junit 测试

当你的单元测试代码不需要用到 Spring Boot 功能，而只是一个简单的测试时，你可以直接编写你的 Junit 测试代码：

public class SimpleJunitTest {
    
    @Test
    public void testSayHi() {
        System.out.println("Hi Junit.");
    }
    
}

二.集成测试

Spring 框架提供了一个专门的测试模块（spring-test），用于应用程序的集成测试。 在 Spring Boot 中，你可以通过spring-boot-starter-test启动器快速开启和使用它。

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

1.Spring Boot 测试-测试其中的bean

当你的集成测试代码需要用到 Spring Boot 功能时，你可以使用@SpringBootTest注解。
该注解是普通的 Spring 项目（非 Spring Boot 项目）中编写集成测试代码所使用的@ContextConfiguration注解的替代品。其作用是用于确定如何装载 Spring 应用程序的上下文资源

@SpringBootTest
class MysqlDataTestApplicationTests {
    @Autowired
    TOrderInfoService tOrderInfoService;
    @Test
    public void tOrderInfoServiceSelect() {
        TOrderInfo tOrderInfo = tOrderInfoService.selectByPrimaryKey(1L);
        Assertions.assertThat(tOrderInfo).isNotNull();
    }
}

当运行 Spring Boot 应用程序测试时，它会自动的从当前测试类所在的包起一层一层向上搜索，直到找到一个@SpringBootApplication或@SpringBootConfiguration注释类为止。以此来确定如何装载 Spring 应用程序的上下文资源。只要你以合理的方式组织你的代码，你项目的主配置通常是可以被发现的。
如果搜索算法搜索不到你项目的主配置文件，将报出异常：
java.lang.IllegalStateException: Unable to find a @SpringBootConfiguration, you need to use @ContextConfiguration or @SpringBootTest(classes=…) with your test
解决办法是，按 Spring Boot 的约定重新组织你的代码结构，或者手工指定你要装载的主配置文件：

@SpringBootTest(classes = {MysqlDataTestApplication.class})
class MysqlDataTestApplicationTests {
    @Autowired
    TOrderInfoService tOrderInfoService;
    @Test
    public void tOrderInfoServiceSelect() {
        TOrderInfo tOrderInfo = tOrderInfoService.selectByPrimaryKey(1L);
        Assertions.assertThat(tOrderInfo).isNotNull();
    }
}

2.Spring Boot Web 测试- 启动tomcat

当你想启动一个完整的 HTTP 服务器对 Spring Boot 的 Web 应用编写测试代码时，可以使用@SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT)注解开启一个随机的可用端口。Spring Boot 针对 REST 调用的测试提供了一个 TestRestTemplate 模板，它可以解析链接服务器的相对地址。

@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
class MysqlDataTestApplicationTests2 {

    @Autowired
    private TestRestTemplate restTemplate;

    @Test
    public void test() throws Exception {
        String response = restTemplate.getForObject("/query", String.class);
        Assertions.assertThat(response).contains("QRC123456789012");
    }

}

3.Spring Boot Web 测试- 不启动tomcat(模拟环境)

@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
class MysqlDataTestApplicationTests2 {

    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;

    @Test
    public void test() throws Exception {
        mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/query")).andDo(MockMvcResultHandlers.print())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk());

    }

}

三.单元测试

上文中描述的两种集成测试的方案，相同的一点是都会构建整个Spring Context。这表示所有声明的bean，而不管声明的方式为何，都会被构建实例，并且都能被依赖。这里隐含的意思是从上到下整条依赖链上的代码都已实现。

Mock技术

在开发的过程中进行测试，无法满足上述的条件，Mock技术可以让我们屏蔽掉下层的依赖，从而专注于当前的测试目标。Mock技术的思想是，当测试目标的下层依赖的行为是可预期的，那么测试目标本身的行为也是可预期的，测试就是把实际的结果和测试目标的预期结果做比较，而Mock就是预先设定下层依赖的行为表现。

Mock的流程

1. 将测试目标的依赖对象进行mock，设定其预期的行为表现。
2. 对测试目标进行测试。
3. 检测测试结果，检查在依赖对象的预期行为下，测试目标的结果是否符合预期。

Mock的使用场景

1. 多人协作时，可以通过mock进行无等待的测试先行。
2. 当测试目标的依赖对象需要访问外部的服务，而外部服务不易获得时，可以通过mock来模拟服务可用。
3. 当在排查不容易复现的问题场景时，通过mock来模拟问题。

1.web层测试

当你想对 Spring MVC 控制器编写单元测试代码时，可以使用@WebMvcTest注解。它提供了自配置的 MockMvc，可以不需要完整启动 HTTP 服务器就可以快速测试 MVC 控制器。

@WebMvcTest(TestController.class)
class TestControllerTests {

    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;

    @MockBean
    private TOrderInfoService tOrderInfoService;

    @Test
    public void query() throws Exception {
        TOrderInfo tOrderInfo = new TOrderInfo();
        tOrderInfo.setId(1L);
        tOrderInfo.setMerId("QRC123456789012");
        Mockito.when(tOrderInfoService.selectByPrimaryKey(1L)).thenReturn(tOrderInfo);
        mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/query")).andDo(MockMvcResultHandlers.print())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.content().string(Matchers.containsString("QRC123456789012")));
    }
}

使用@WebMvcTest注解时，只有一部分的 Bean 能够被扫描得到，它们分别是：

• @Controller
• @ControllerAdvice
• @JsonComponent
• Filter
• WebMvcConfigurer
  HandlerMethodArgumentResolver

其他常规的@Component（包括@Service、@Repository等）Bean 则不会被加载到 Spring 测试环境上下文中。
如果测试的 MVC 控制器中需要@ComponentBean 的参与，你可以使用@MockBean注解来协助完成
如果使用了mybatis的@MapperScan注解，则mapper也会自动装配，但是却么有DataSource，测试会失败，可以先注释掉@MapperScan注解

2.mybtis mapper 测试

@MybatisTest
// 连接真实的数据库，否则连接一个内存中的库，测试会失败
@AutoConfigureTestDatabase(replace = AutoConfigureTestDatabase.Replace.NONE)
public class TOrderInfoMapperTests {

    @Autowired
    TOrderInfoMapper tOrderInfoMapper;

    @Test
    // 测试数据不回滚
    @Rollback(false)
    // 事务是只读的，如果有更新操作，方法将失败
    // @Transactional(readOnly = true)
    public void  test3() throws Exception {
        TOrderInfo orderInfo = new TOrderInfo();
        orderInfo.setMerId("133333333");
        orderInfo.setId(2L);
        int  i = tOrderInfoMapper.updateByPrimaryKeySelective(orderInfo);
        Assertions.assertThat(i).isEqualTo(1);
    }
}

3.测试任意的bean

service层并不作为一种特殊的层，所以没有什么注解能表示“只构建service层的bean”这种概念。

这里将介绍另一种通用的测试场景，我要测试的是一个普通的bean，没有什么特殊的角色，比如不是担当特殊处理的controller，也不是负责持久化的dao组件，我们要测试的只是一个普通的bean。

上文中我们使用@SpringBootTest的默认机制，它去查找@SpringBootApplication的配置，据此构建Spring的上下文。查看@SpringBootTest的doc，其中有一句是：

Automatically searches for a @SpringBootConfiguration when nested @Configuration is not used, and no explicit classes are specified.

这表示我们可以通过classes属性来指定Configuration类，或者定义内嵌的Configuration类来改变默认的配置。

@SpringBootTest
public class TOrderInfoServiceTest {
    @Configuration
    static class TOrderInfoServiceConfig {
        @Bean
        public TOrderInfoService cityService() {
            return new TOrderInfoService();
        }
    }

    @Autowired
    private TOrderInfoService tOrderInfoService;

    @MockBean
    private TOrderInfoMapper tOrderInfoMapper;

    @Test
    public void test() {
        TOrderInfo tOrderInfo = new TOrderInfo();
        tOrderInfo.setId(1L);
        tOrderInfo.setMerId("QRC123456789012");
        Mockito.when(tOrderInfoMapper.selectByPrimaryKey(1L)).thenReturn(tOrderInfo);

        TOrderInfo tOrderInfo1 = tOrderInfoService.selectByPrimaryKey(1L);
        Assertions.assertThat(tOrderInfo1).isNotNull();
    }
}

4.Mock操作

单元测试中，需要对测试目标的依赖进行mock，这里有必要对mock的细节介绍下。上文单元测试部分已对Mock的逻辑、流程和使用场景进行了介绍，此处专注于实践层面进行说明。

根据方法参数设定预期行为
一般的mock是对方法级别的mock，在方法有入参的情况下，方法的行为可能会跟方法的具体参数值有关。比如一个除法的方法，传入参数4、2得结果2，传入参数8、2得结果4，传入参数2、0得异常。

mock可以针对不同的参数值设定不同的预期，如下所示：

@SpringBootTest
public class MathServiceTest {

    @Configuration
    static class ConfigTest {}

    @MockBean
    private MathService mathService;

    @Test
    public void testDivide() {
        Mockito.when(mathService.divide(4, 2))
                .thenReturn(2);

        Mockito.when(mathService.divide(8, 2))
                .thenReturn(4);

        Mockito.when(mathService.divide(ArgumentMatchers.anyInt(), ArgumentMatchers.eq(0))) // 必须同时用matchers语法
                .thenThrow(new RuntimeException("error"));

        Assertions.assertThat(mathService.divide(4, 2))
                .isEqualTo(2);

        Assertions.assertThat(mathService.divide(8, 2))
                .isEqualTo(4);

        Assertions.assertThatExceptionOfType(RuntimeException.class)
                .isThrownBy(() -> {
                    mathService.divide(3, 0);
                })
                .withMessageContaining("error");
    }
}

上面的测试可能有些奇怪，mock的对象也同时作为测试的目标。这是因为我们的目的在于介绍mock，所以简化了测试流程。

从上述测试用例可以看出，我们除了可以指定具体参数时的行为，也可以指定参数满足一定匹配规则时的行为。

有返回的方法
对于有返回的方法，mock时可以设定的行为有：在这里插入代码片
返回设定的结果，如：

when(taskService.findResourcePool(any()))
        .thenReturn(resourcePool);

直接抛出异常，如：

when(taskService.createTask(any(), any(), any()))
        .thenThrow(new RuntimeException("zz"));

实际调用真实的方法，如：

when(taskService.createTask(any(), any(), any()))
        .thenCallRealMethod();

注意，调用真实的方法有违mock的本义，应该尽量避免。如果要调用的方法中调用了其他的依赖，需要自行注入其他的依赖，否则会空指针。

无返回的方法

对于无返回的方法，mock时可以设定的行为有：
直接抛出异常，如：

doThrow(new RuntimeException("test"))
        .when(taskService).saveToDBAndSubmitToQueue(any());

四.相关注解的汇总

• @SpringBootTest:
  spring的注解，通过扫描应用程序中的配置来构建测试用的Spring上下文。

• @AutoConfigureMockMvc:
  spring的注解，能够自动配置MockMvc对象实例，用来在模拟测试环境中发送http请求。

• @WebMvcTest:
  spring的注解，切片测试的一种。使之替换@SpringBootTest能将构建bean的范围限定于web层，但是web层的下层依赖bean，需要通过mock来模拟。也可以通过参数指定只实例化web层的某一个到多个controller。具体可参考Auto-configured Spring MVC Tests。

• @RestClientTest:
  spring的注解，切片测试的一种。如果应用程序作为客户端访问其他Rest服务，可以通过这个注解来测试客户端的功能。具体参考Auto-configured REST Clients。

• @MybatisTest:
  mybatis按照spring的习惯开发的注解，切片测试的一种。使之替换@SpringBootTest，能够将构建bean的返回限定于mybatis-mapper层。具体可参考mybatis-spring-boot-test-autoconfigure。

五.参考网站

https://www.jianshu.com/p/2e84bd5dc9d6
http://fanlychie.github.io/post/spring-boot-testing.html
https://docs.spring.io/spring-boot/docs/2.3.0.RELEASE/reference/html/spring-boot-features.html#boot-features-testing
http://mybatis.org/spring-boot-starter/mybatis-spring-boot-test-autoconfigure/