玩转单元测试之DBUnit
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DBunit 是一种扩展于JUnit的数据库驱动测试框架，它使数据库在测试过程之间处于一种已知状态，如果一个测试用例对数据库造成了破坏性影响，它可以帮助避免造成后面的测试失败或者给出错误结果。
虽然不是什么新鲜货，但最近正好用到，就把学到的跟大家分享一下。
关键词：数据库层测试，DAO层测试，DBUnit教程，DBUnit入门，DBUnit实例，Sring中结合DBUnit对Dao层测试
目录 简介 前提条件 Maven配置 准备工作 实例详解 测试基类 关于数据集 Example 1 FlatXmlDataSet Example 2 ReplacementDataSet Example 3 XlsDataSet Example 4 QueryDataSet Example 5 other Troubleshooting 参考
简介
DBunit通过维护真实数据库与数据集(IDataSet)之间的关系来发现与暴露测试过程中的问题。IDataSet 代表一个或多个表的数据。此处IDataSet可以自建，可以由数据库导出，并以多种方式体现，xml文件、XLS文件和数据库查询数据等。
基于DBUnit 的测试的主要接口是IDataSet,可以将数据库模式的全部内容表示为单个IDataSet 实例。这些表本身由Itable 实例来表示。
IDataSet 的实现有很多，每一个都对应一个不同的数据源或加载机制。最常用的几种 IDataSet 实现为：
FlatXmlDataSet ：数据的简单平面文件 XML 表示
QueryDataSet ：用 SQL 查询获得的数据
DatabaseDataSet ：数据库表本身内容的一种表示
XlsDataSet ：数据的excel 表示
前提条件
- JDK 1.7
- Maven 3
Maven配置
pom里添加以下的dependencies
<dependency>
<groupId>org.dbunit</groupId>
<artifactId>dbunit</artifactId>
<version>2.5.1</version>
</dependency>
实例详解
测试流程大概是这样的，建立数据库连接-> 备份表 -> 调用Dao层接口 -> 从数据库取实际结果-> 事先准备的期望结果 -> 断言 -> 回滚数据库 -> 关闭数据库连接
因为每个测试都有很多共性，所以提取成抽象基类如下。
测试基类：
package com.demo.test.dao.impl; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.sql.SQLException; import javax.sql.DataSource; import org.dbunit.database.DatabaseConfig; import org.dbunit.database.DatabaseConnection; import org.dbunit.database.IDatabaseConnection; import org.dbunit.database.QueryDataSet; import org.dbunit.dataset.DataSetException; import org.dbunit.dataset.DefaultDataSet; import org.dbunit.dataset.DefaultTable; import org.dbunit.dataset.IDataSet; import org.dbunit.dataset.ReplacementDataSet; import org.dbunit.dataset.excel.XlsDataSet; import org.dbunit.dataset.xml.FlatXmlDataSet; import org.dbunit.dataset.xml.FlatXmlDataSetBuilder; import org.dbunit.ext.mysql.MySqlDataTypeFactory; import org.dbunit.operation.DatabaseOperation; import org.junit.After; import org.junit.Assert; import org.junit.Before; import org.junit.runner.RunWith; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceUtils; import org.springframework.test.context.ContextConfiguration; import org.springframework.test.context.junit4.AbstractTransactionalJUnit4SpringContextTests; import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner; import org.springframework.test.context.transaction.TransactionConfiguration; /** * @Description: BaseDaoTest class * @author wadexu * * @updateUser * @updateDate */ @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) @ContextConfiguration(locations = "file:src/test/resources/mvc-dispatcher-servlet.xml") @TransactionConfiguration(defaultRollback = true) public abstract class BaseDaoTest extends AbstractTransactionalJUnit4SpringContextTests { @Autowired private DataSource dataSource; private static IDatabaseConnection conn; private File tempFile; public static final String ROOT_URL = System.getProperty("user.dir") + "/src/test/resources/"; @Before public void setup() throws Exception { //get DataBaseSourceConnection conn = new DatabaseConnection(DataSourceUtils.getConnection(dataSource)); //config database as MySql DatabaseConfig dbConfig = conn.getConfig(); dbConfig.setProperty(DatabaseConfig.PROPERTY_DATATYPE_FACTORY, new MySqlDataTypeFactory()); } @After public void teardown() throws Exception { if (conn != null) { conn.close(); } } /** * * @Title: getXmlDataSet * @param name * @return * @throws DataSetException * @throws IOException */ protected IDataSet getXmlDataSet(String name) throws DataSetException, IOException { FlatXmlDataSetBuilder builder = new FlatXmlDataSetBuilder(); builder.setColumnSensing(true); return builder.build(new FileInputStream(new File(ROOT_URL + name))); } /** * Get DB DataSet * * @Title: getDBDataSet * @return * @throws SQLException */ protected IDataSet getDBDataSet() throws SQLException { return conn.createDataSet(); } /** * Get Query DataSet * * @Title: getQueryDataSet * @return * @throws SQLException */ protected QueryDataSet getQueryDataSet() throws SQLException { return new QueryDataSet(conn); } /** * Get Excel DataSet * * @Title: getXlsDataSet * @param name * @return * @throws SQLException * @throws DataSetException * @throws IOException */ protected XlsDataSet getXlsDataSet(String name) throws SQLException, DataSetException, IOException { InputStream is = new FileInputStream(new File(ROOT_URL + name)); return new XlsDataSet(is); } /** * backup the whole DB * * @Title: backupAll * @throws Exception */ protected void backupAll() throws Exception { // create DataSet from database. IDataSet ds = conn.createDataSet(); // create temp file tempFile = File.createTempFile("temp", "xml"); // write the content of database to temp file FlatXmlDataSet.write(ds, new FileWriter(tempFile), "UTF-8"); } /** * back specified DB table * * @Title: backupCustom * @param tableName * @throws Exception */ protected void backupCustom(String... tableName) throws Exception { // back up specific files QueryDataSet qds = new QueryDataSet(conn); for (String str : tableName) { qds.addTable(str); } tempFile = File.createTempFile("temp", "xml"); FlatXmlDataSet.write(qds, new FileWriter(tempFile), "UTF-8"); } /** * rollback database * * @Title: rollback * @throws Exception */ protected void rollback() throws Exception { // get the temp file FlatXmlDataSetBuilder builder = new FlatXmlDataSetBuilder(); builder.setColumnSensing(true); IDataSet ds =builder.build(new FileInputStream(tempFile)); // recover database DatabaseOperation.CLEAN_INSERT.execute(conn, ds); } /** * Clear data of table * * @param tableName * @throws Exception */ protected void clearTable(String tableName) throws Exception { DefaultDataSet dataset = new DefaultDataSet(); dataset.addTable(new DefaultTable(tableName)); DatabaseOperation.DELETE_ALL.execute(conn, dataset); } /** * verify Table is Empty * * @param tableName * @throws DataSetException * @throws SQLException */ protected void verifyTableEmpty(String tableName) throws DataSetException, SQLException { Assert.assertEquals(0, conn.createDataSet().getTable(tableName).getRowCount()); } /** * verify Table is not Empty * * @Title: verifyTableNotEmpty * @param tableName * @throws DataSetException * @throws SQLException */ protected void verifyTableNotEmpty(String tableName) throws DataSetException, SQLException { Assert.assertNotEquals(0, conn.createDataSet().getTable(tableName).getRowCount()); } /** * * @Title: createReplacementDataSet * @param dataSet * @return */ protected ReplacementDataSet createReplacementDataSet(IDataSet dataSet) { ReplacementDataSet replacementDataSet = new ReplacementDataSet(dataSet); // Configure the replacement dataset to replace '[NULL]' strings with null. replacementDataSet.addReplacementObject("[null]", null); return replacementDataSet; } }
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我这里介绍的测试案例都是基于Spring项目的，如果是普通的项目，如何配置数据库连接如下：
public static void init() throws Exception { // get DataBaseSourceConnection testDataSource = new BasicDataSource(); testDataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver"); testDataSource.setUrl("jdbc:mysql://10.52.26.11:3306/Test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&allowMultiQueries=true"); testDataSource.setUsername("xxx"); testDataSource.setPassword("xxxxx"); connection = new DatabaseDataSourceConnection(testDataSource); ImporterManager.setJdbcTemplate(new JdbcTemplate(testDataSource)); }
关于数据集
DBUnit可以把所有表的记录存在一个数据集中：既可以是数据库中的表，也可以是文件中的数据。我们在此用FlatXmlDataSet来讲述。
在FlatXmlDataSet对应的XML文件里，元素名称对应数据库表名，元素的属性（attribute）对应表的列。如：
<dataset>
<Person Name="Kirin" Age="31" Location="Beijing"/>
<Person Name="Jade" Age="30"/>
</dataset>
要注意，如果数据库中某一条字段为null，在flat XML中将不会显示该attribute。另外，FlatXmlDataSet用XML文件中该表的第一行数据来制定表的结构。因此，如果数据库中某个字段所有记录都为null，或者恰巧第一条记录为null，那么得到的表结构与原数据库的表结构就不一致了，测试就会失败。FlatXmlDataSet中存在一个column sensing的概念，在从文件加载数据时，将该属性设置为true，就会根据第一行展现出来的表结构，自动将别的行的列补齐。
顺便提一句，DBUnit中还存在另一种格式的数据集XmlDataSet，在XmlDataSet对应的XML文件里，用元素的子元素对应表的列。如：
<dataset>
<Person>
<Name>Kirin</Name>
<Age>31</Age>
<Location>Beijing</Location>
</Person>
<Person>
<Name>Jade</Name>
<Age>30</Age>
<Location/>
</Person>
</dataset>
null的表示方法如红色部分。
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Example 1
关于FlatXmlDataSet
package com.demo.test.dao.impl; import java.io.FileInputStream; import java.io.InputStream; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import org.dbunit.Assertion; import org.dbunit.database.QueryDataSet; import org.dbunit.dataset.IDataSet; import org.dbunit.dataset.ITable; import org.dbunit.dataset.ReplacementDataSet; import org.dbunit.dataset.excel.XlsDataSet; import org.dbunit.dataset.filter.DefaultColumnFilter; import org.junit.Assert; import org.junit.Test; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import com.demo.test.dao.BundleDao; import com.demo.test.dao.VersionDao; import com.demo.test.entity.InfoEntity; import com.demo.test.exception.DBException;/** * @Description: BundleDaoImpl Test via DBUnit * @author wadexu * * @updateUser * @updateDate */ public class BundleDaoImplDBUnitTest_Demo extends BaseDaoTest { @Autowired private BundleDao bundleDao; @Autowired private VersionDao versionDao;private static final String TABLE_DOCUMENTS_MASTER = "Documents_Master"; private static final String TABLE_FILE_VERSION = "FILE_VERSION"; private static final String VERSION_VALUE = "11.0.3"; @Test public void testInsertBundles_1() throws Exception { backupCustom(TABLE_FILE_VERSION, TABLE_DOCUMENTS_MASTER); bundleDao.deleteAll(); bundleDao.insertBundle(getBundles()); //get actual tableInfo from DB IDataSet dbDataSet = getDBDataSet(); ITable dbTable = dbDataSet.getTable(TABLE_DOCUMENTS_MASTER); //get expect Information from xml file IDataSet xmlDataSet = getXmlDataSet("expect_documents_master.xml"); ITable xmlTable = xmlDataSet.getTable(TABLE_DOCUMENTS_MASTER); //exclude some columns which don't want to compare result dbTable = DefaultColumnFilter.excludedColumnsTable(dbTable, new String[]{"IndexId", "DM_VERSION_ID"}); xmlTable = DefaultColumnFilter.excludedColumnsTable(xmlTable, new String[]{"IndexId", "DM_VERSION_ID"}); Assertion.assertEquals(xmlTable, dbTable); rollback(); } }
首先我备份了两张用到的表，当然也可以备份所有的表，基类都有写这些方法 （backupCustom， backupAll）
然后调用Dao层提供的方法，删除所有数据，接着插入Bundle数据, getBundles()是我的私有方法，构造insertBundle方法所需的数据
接下来，从DB里取实际数据， 用ITable的形式来表示表的实际内容
期望结果是从已准备好的xml文件读取， getxmlDataSet方法里用到了我上文所述的column sensing的概念， setColumnSensing=true， 前提是xml文件的第一行数据的列字段要全，和数据里的表结构一致。
<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?> <dataset> <Documents_Master IndexId="77" No="1" Retired="Y" GeneralCategory="Financial" DM_VERSION_ID="13" SOURCE="DBUnit"/> <Documents_Master IndexId="78" No="0" Retired="N" GeneralCategory="test" DM_VERSION_ID="13"/> </dataset>
在断言两张表之前，因为有些字段我不想比较，比如ID字段，它的值是动态的，无法事先定义好期望结果，所以可以用DefaultColumnFilter里的excludedColumnsTable方法来将指定字段给排除在比较范围之外。
同样还有includedColumnsTable方法可以指定想要比较的字段。
最后回滚数据库。
Example 2
如果插入数据库的数据很多字段的值都是null, FlatXmlDataSet所对应的XML文件里的数据该怎么定义第一行呢？
这时候ReplacementDataSet就可以登场了。
@Test public void testInsertBundles_2() throws Exception { backupCustom(TABLE_FILE_VERSION, TABLE_DOCUMENTS_MASTER); bundleDao.deleteAll(); bundleDao.insertBundle(getBundles()); //get actual tableInfo from DB IDataSet dbDataSet = getDBDataSet(); ITable dbTable = dbDataSet.getTable(TABLE_DOCUMENTS_MASTER); //get expect Information from xml file IDataSet xmlDataSet = getXmlDataSet("expect_documents_master_2.xml"); // handle null value, replace "[null]" strings with null ReplacementDataSet replacementDataSet = createReplacementDataSet(xmlDataSet); ITable xmlTable = replacementDataSet.getTable(TABLE_DOCUMENTS_MASTER); //exclude some columns which don't want to compare result dbTable = DefaultColumnFilter.excludedColumnsTable(dbTable, new String[]{"IndexId", "DM_VERSION_ID"}); xmlTable = DefaultColumnFilter.excludedColumnsTable(xmlTable, new String[]{"IndexId", "DM_VERSION_ID"}); Assertion.assertEquals(xmlTable, dbTable); rollback(); }
我的expect_documents_master_2.xml 文件如下：
<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?> <dataset> <Documents_Master IndexId="77" No="1" Retired="Y" GeneralCategory="[null]" DM_VERSION_ID="13" SOURCE="[null]"/> <Documents_Master IndexId="78" No="0" Retired="N" DM_VERSION_ID="13"/> </dataset>
空元素的字段需要一个"[null]"占位符，然后用 replacementDataSet.addReplacementObject("[null]", null) 替换成null, 详见基类BaseDaoTest里的方法createReplacementDataSet.
Example 3
关于XlsDataSet
@Test public void testInsertBundles_Excel() throws Exception { backupCustom(TABLE_FILE_VERSION, TABLE_DOCUMENTS_MASTER); bundleDao.deleteAll(); bundleDao.insertBundle(getBundles()); //get actual tableInfo from DB IDataSet dbDataSet = getDBDataSet(); ITable dbTable = dbDataSet.getTable(TABLE_DOCUMENTS_MASTER); //get expect result from xls file XlsDataSet xlsDataSet = getXlsDataSet("expect_documents_master.xls"); // table name is sheet name ITable xlsTable = xlsDataSet.getTable("Sheet1"); //column filter, only compare the column in xls dbTable = DefaultColumnFilter.includedColumnsTable(dbTable, xlsTable.getTableMetaData().getColumns()); Assertion.assertEquals(xlsTable, dbTable); rollback(); }
这个例子的期望结果是定义在excel里的，目前只支持xls文件，即Excel97-2003
这里用到了includedColumnsTable，只比较excel里定义的那些字段。
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Example 4
QueryDataSet
@Test public void testQueryBundles() throws Exception { backupCustom(TABLE_FILE_VERSION, TABLE_DOCUMENTS_MASTER); bundleDao.insertBundle(getBundles()); List<InfoEntity> list = bundleDao.queryBundles(); //get expect result from DB QueryDataSet queryDataSet = getQueryDataSet(); queryDataSet.addTable("test", "select * from Documents_Master"); ITable dbTable = queryDataSet.getTable("test"); Assert.assertEquals(dbTable.getRowCount(), list.size()); rollback(); }
通过自己的query语句查到的结果作为期望结果与调用Dao层取得的实际结果比较断言。
Example 5
@Test public void testDeleteAll() throws Exception { backupCustom(TABLE_FILE_VERSION, TABLE_DOCUMENTS_MASTER); bundleDao.insertBundle(getBundles()); verifyTableNotEmpty(TABLE_DOCUMENTS_MASTER); bundleDao.deleteAll(); verifyTableEmpty(TABLE_DOCUMENTS_MASTER); rollback(); }
Run as JUnit
测试结果如下图，毕竟是实际读写数据库，速度还是比较慢的， 49秒多。（慢跟我的本地环境连远程数据库也有很大关系）
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Troubleshooting
1. java.lang.NoSuchMethodError: org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFDateUtil.isCellDateFormatted(Lorg/apache/poi/hssf/usermodel/HSSFCell;
--用最新的包2.5.1可以解决这个问题
2. 控制台报警
WARN org.dbunit.dataset.AbstractTableMetaData - Potential problem found: The configured data type factory 'class org.dbunit.dataset.datatype.DefaultDataTypeFactory' might cause problems with the current database 'MySQL' (e.g. some datatypes may not be supported properly).
In rare cases you might see this message because the list of supported database products is incomplete (list=[derby]). If so please request a java-class update via the forums.If you are using your own IDataTypeFactory extending DefaultDataTypeFactory, ensure that you override getValidDbProducts() to specify the supported database products.
--需要配置如下属性：
DatabaseConfig dbConfig = conn.getConfig();
dbConfig.setProperty(DatabaseConfig.PROPERTY_DATATYPE_FACTORY, new MySqlDataTypeFactory());
3. 如遇到这个错误
Extra columns on line x. Those columns will be ignored. Please add the extra columns to line 1, or use a DTD to make sure the value of those columns are populated.
则需要用setColumnSensing
FlatXmlDataSetBuilder builder = new FlatXmlDataSetBuilder();
builder.setColumnSensing(true);
IDataSet dataSet = builder.build(new File("test.xml"));
4. 有关联的表 需要一起backup
5. 基类BaseDaoTest 因为没有@Test测试方法，所以需要写成抽象类，不然会出现 java.lang.Exception: No runnable methods
6. 如果想让DBUnit支持Excel2007 xlsx格式的文件的话，需要自己下载源码，把org.apache.poi.hssf 改成 xssf, 或者ss支持新老格式，重新编译, 再依赖进来。
参考
官方文档: http://dbunit.sourceforge.net/
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