MockServer的测试思想与实现（上篇）

• 背景
• 什么是MOCK
  • Mock的定义
  • Mock框架简介
  • Mock在单测中的应用
    • Define Interface
    • Define a Model Class
    • Create a Mock Object
    • Adding Behavior
    • Specifying Return Values
• 什么是MockServer
  • MockServer的工作原理
    • 一般桩程序的结构
    • MockServer的结构
  • MockServer的技术实现
    • 一个CASE
    • 核心代码
    • 条件与结果
    • 行为描述
    • 远程调用
• 综述

背景

在Linux后台服务类模块测试中，经常会遇到被测模块需要通过socket接口调用其它模块的情况，多数时候，我们可以直接连接被调用的模块来进行测试。但有时这并不是个好主意，比如被调用的模块部署成本很高、操作比较繁琐、数据构造困难、性能不够好等，更重要的是一些接口的异常情况可能根本无法直接模拟。

所以在实际测试中，我们少不了要自己编写一些桩程序来模拟被调用模块的行为。而当我们写过几个桩程序后就会发现，所有的桩程序都大同小异，只是具体的接口协议不同而已，而像链接管理、配置管理、日志管理等工作，完全都是一样的。那么是否可以通过某种方式，将相同的部分抽离出来，构造一个桩程序时，只需要考虑接口的逻辑，是不是就可以节省许多重复的工作呢？

什么是MOCK

Mock原本是一种在单测中使用的测试技术。

Mock的定义

“Mock Objects simulate parts of the behavior of domain code, and are able to check whether they are used as defined. Domain classes can be tested in isolation by simulating their collaborators with Mock Objects.”。前面这段话摘自EasyMock的说明文档，简单来说单测CASE可以认为是一些驱动代码，而Mock Object则像是一些桩。

Mock框架简介

在实际使用中，自己从头实现一个Mock对象是件繁琐的工作，而且经常出现各种低级错误，影响实际使用的效果。所以一些通用的Mock框架应运而生。如 “EasyMock”、“GMock”等。

“Hand-writing classes for Mock Objects is not needed.
Supports refactoring-safe Mock Objects: test code will not break at runtime when renaming methods or reordering method parameters
Supports return values and exceptions.
Supports checking the order of method calls, for one or more Mock Objects. ”

上面是EasyMock文档中提到的Mock框架带来的几点好处，总结一下就是：可以使用一种非常简洁的方式描述对象的行为，而不需要真的去实现它。

关于EasyMock的详细信息，可以参考 EasyMock的使用文档

Mock在单测中的应用

使用Mock进行单测，大体上有以下几个方面（摘自EasyMock官方文档）

 

Define Interface

 

public interface Collaborator { 
    void documentAdded(String title); 
    void documentChanged(String title); 
    void documentRemoved(String title); 
    byte voteForRemoval(String title); 
    byte[] voteForRemovals(String[] title); 
}

 

Define a Model Class

 

public class ClassUnderTest { 
    // ... 
    public void addListener(Collaborator listener)    { // ... } 
        public void addDocument(String title, byte[] document)     { // ... } 
            public boolean removeDocument(String title)     { // ... } 
                public boolean removeDocuments(String[] titles)    { // ... } 
                }

 

Create a Mock Object

 

protected void setUp() {
    mock = createMock(Collaborator.class); // 1
    classUnderTest = new ClassUnderTest();
    classUnderTest.addListener(mock);
}

public void testRemoveNonExistingDocument() {
    // 2 (we do not expect anything)
    replay(mock); // 3
    classUnderTest.removeDocument("Does not exist");
}

 

Adding Behavior

 

public void testAddDocument() {
    mock.documentAdded("New Document"); // 2
    replay(mock); // 3
    classUnderTest.addDocument("New Document", new byte[0]); 
}

 

Specifying Return Values

 

public void testVoteForRemoval() {
    mock.documentAdded("Document");   // expect document addition
    // expect to be asked to vote for document removal, and vote for it
    expect(mock.voteForRemoval("Document")).andReturn((byte) 42);
    mock.documentRemoved("Document"); // expect document removal
    replay(mock);
    classUnderTest.addDocument("Document", new byte[0]);
    assertTrue(classUnderTest.removeDocument("Document"));
    verify(mock);
}

什么是Mock Server

前面说了好多什么是Mock，或者说什么是Mock Object，那什么是Mock Server呢？其实它相对于我们一直使用的桩程序来说的，为了方便，下文将其称为Stub Server。

MockServer的工作原理

一般桩程序的结构

首先，我们先回顾一下以往的Stub Server是什么样的

Stub Server，作为一个模拟下游模块的行为的程序，它的功能无非两方面，一个是接受请求，一个是返回结果。当然为测试的便利，在返回结果时可能还会有一些简单的逻辑，比如填充一些无关字段。

对于一个标准的Stub Server，它的结构通常是：

 

创建SOCKET，监听所需的端口
WHILE NOT STOP:
    从socket中读数据
    IF 数据满足[条件] THEN
        返回[结果数据]
    END IF
END WHILE

为了适应的不同的被测系统，Stub Server需要跟据情况实现不同的接口协议，对数据包进行解析和封装，这部分的工作量占据了很大一部分比重，且实际代码往往单调繁琐。 这个问题可以利用一些代码自动生成技术或接口定义语言来解决，这方面的话题不在本文中讨论了。

接口实现好了，接下就是跟据需要来返回相应的数据了，对应于前面的流程，其实就是替换其中的[条件]和[结果数据]，以适应不同的CASE。那么如何描述 [条件]和[结果数据]自然也就是成了接下来要解决的问题，有时我们会直接将它们硬编码到程序里，或者使用配置文件来描述[条件]和[结果数据]以触发程序中不同的处理代码。如果数据的结构比较简单，这种方法是很好实现的，但如果数据结构比较复杂，那配置文件格式的设计与数据的解析加载都会是件很烦人的事情，而如果想在配置中添加一些简单的逻辑以使程序有更大的灵活性，则更是一件烦上加烦的事情。

MockServer的结构

MockServer的设计思想在于将接口的操作和数据的操作分离，在实现桩程序时，只考虑对各种通信接口的包装，而将[条件]和[结果数据]的构造交给使用者。这样，同样一个桩程序，只要是基于相同的通信协议，就可以模拟出任意的行为，就像mock对象可以模拟任意对象的行为一样。

比如一个基于socket的Mock Server的可以描述为：

 

创建SOCKET，监听所需的端口
WHILE NOT STOP:
    从socket中读数据
    执行[MOCK行为]
    END IF
END WHILE

其中MOCK行为可能是这样描述的：

 

ON: 
    recieve('HELLO')
DO: 
    sendback('WORLD')
    keep_alive()
ON: 
    recieve('QUIT')
DO: 
    close_link()


可见，Mock Server的核心就是如果实现执行[MOCK行为]

作者：qabloger

（上篇完）

 

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