轻松入门：Junit在Java单元测试中的详细指南

单元测试机制及术语

软件开发V形模式

说到单元测试，就不得不提到软件工程中的软件开发模式-V形模式。V模型是对瀑布模型的修正，强调了验证活动，由Paul Rook在1980年率先提出。在瀑布模型中，由于早期的错误可能要等到开发后期的测试阶段才能发现，所以可能带来严重的后果。V模型就是在这点上改进了瀑布模型，即在软件开发的生存期中，开发活动和测试活动几乎同时开始，这两个并行的动态的过程就会极大地减小bug和error出现的概率。V模型是瀑布模型的变种，它反映了测试活动与分析和设计的关系。
所以开发在代码编写过程中，单元测试就是不可缺少的一环。然而在现在各个开发团队都采用敏捷开发的模式中，100%代码和分支覆盖率的单元测试需要付出的代价太大，不适合敏捷开发模式。所以在实际开发过程中会简化单测要求，一般只要求代码和分支覆盖率在80%左右。

单元测试机制

• 测试按照阶段分为单元测试，结合测试，系统测试
• 单元测试只测试标的对象
• 通过打桩，模拟标的对象的所有对象引用及方法调用，实现标的对象的代码和分支覆盖
• 单元测试只考虑测试对象本身逻辑，其他引用对象或调用方法的逻辑都不在考虑范围内

单元测试机制示意图。

单元测试术语

• 模拟：模拟测试对象引用其他对象
• 打桩：当调用模拟的对象中方法时，返回指定的值
• 执行：执行测试对象的测试方法
• 断言：验证测试方法的返回值是否和预期一致

Junit引入

引入依赖

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

在测试方法上引入注解

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
@SpringBootTest

RunWith注解指明了单测使用什么方式启动。如果只是测单个类的逻辑，将其他类对象的引用全部打桩模拟返回，则可以使用MockitoJUnitRunner.class。这种方式启动迅速，效率高，但是无法使用Spring工程中的环境配置参数。
如果是希望单测启动后，依旧使用工程的各种配置信息，并且不只是测当前类方法，而是测这个类方法为入口的整个逻辑，则可以使用@RunWith(SpringRunner.class)作为启动方式。

单元测试常用注解

• @BeforeClass：标注在方法上，该方法全局只会执行一次，而且是第一个运行。
  当我们运行几个有关联的用例时，可能会在数据准备或其它前期准备中执行一些相同的命令，这个时候为了让代码更清晰，更少冗余，可以将公用的部分提取出来，放在一个方法里，并为这个方法注解@BeforeClass。意思是在测试类里所有用例运行之前，运行一次这个方法。例如创建数据库连接、读取文件等。必须是public static void
• @Before：标注在方法上，在测试方法执行前执行。
  在每个用例运行之前都运行一次。主要用于一些独立于用例之间的准备工作。
  比如两个用例都需要读取数据库里的用户A信息，但第一个用例会删除这个用户A，而第二个用例需要修改用户A。那么可以用@BeforeClass创建数据库连接。用@Before来插入一条用户A信息。
  须是public void，不能为static。不止运行一次，根据用例数而定。
• @Test：标注测试方法。标记测试方法，Test类都必须继承一个基类。
  注意：测试方法必须是public void，即公共、无返回数据。可以抛出异常。
• @After：在测试方法运行之后运行。用法和Before相对
• @AfterClass：标注在方法上，该方法全局只会执行一次，而且是最后一个运行。
  跟@BeforeClass对应，在测试类里所有用例运行之后，运行一次。用于处理一些测试后续工作，例如清理数据，恢复现场。
  必须是public static void，即公开、静态、无返回。这个方法只会运行一次。
• @Ignore：和@Test相对应。被Ignore标记的方法，不会被执行。
  有时候我们想暂时不运行某些测试方法\测试类，可以在方法前加上这个注解。在运行结果中，junit会统计忽略的用例数，来提醒你。

下面都是基于第一种，对单个类对象的单元测试为例。

常规方法测试

首先对测试对象类中所有注入对对象进行打桩。
假设我的测试对象类只引用了一个TestA对象

public class AppCommonServiceImplTest extends HermesApplicationTests {

    // 打桩测试对象的注入对象
    @Mock
    private TestA testA;

    // 注入测试对象
    @InjectMocks
    private TestServiceImpl testServiceImpl;

    /**
    * 测试方法，一般使用要测试的方法名后面加Test来组成测试方法名
    */
    @Test
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public void queryAddTruckTypeListTest(){

        // 模拟一个返回参数
        List<Person> retList = new ArrayList<>();
        Person testVo = new SysDictionary();
        testVo.setAge(23);
        testVo.setSex("1");
        testVo.setName("测试");
        retList.add(testVo);
 
        // 打桩测试方法调用的外部方法。
        // 语义是，当打桩的实例sysDictionaryMapper的selectList方法
        // 以任何LambdaQueryWrapper实例为入参调用时，返回模拟的方法       
        Mockito.when(sysDictionaryMapper.selectList(Mockito.any(LambdaQueryWrapper.class))).thenReturn(retList);
        ResultVo resultVo = testServiceImpl.testMethod();

        // 打印返回结果
        LOGGER.info("queryAddServiceTypeListTest result: {}", JsonUtils.obj2json(resultVo));
        

        // 断言，即验证返回结果是否正确。
        // 例如我假设我的测试方法是把查询到的人，将年龄拼接在名字后面返回
        // 验证结果是否正确
        Assert.assert(resultVo.getName(),"测试(23)");

    }

以上就是一个简单的单元测试方法。省略了测试对象和测试方法的代码部分。

特殊类及方法测试

PowerMockito打桩静态方法

假设测试的对象方法中含有静态工具类的使用，这个时候，就需要用到PowerMockito来对静态方法进行打桩。

然后和常规方法一样的方式，对静态引用进行打桩。

// 此处打桩，当date工具类调用format转换日期格式时，抛出运行时异常
PowerMockito.when(DateUtils.format(Mockito.any(Date.class)))
.thenThrow(new RuntimeException);

打桩没有返回值的方法（void方法）

使用Mockito的doNothing和doThrow方法

Mockito.doNothing().when(mock).method(args);       //不做任何处理
Mockito.doThrow(toBeThrown).when(mock).method(args);     //抛错

例如

Mockito.doNothing().when(userServiceImpl)
.updateUserInfo(Mockito.any(User.class));

关于测试覆盖率

运行测试方法

点击方法前面的小图标，就可以执行测试方法

• Run：直接运行
• Debug：使用调式方式运行
• Run ‘method()’ with Coverage：运行完测试用例后计算覆盖率

查看测试覆盖率

方法执行完后，可以在coverage窗口查看代码覆盖率。

如果没有自动加载出覆盖率，则需要自己制定计算覆盖率的范围。
如下图调出配置页面，或者直接点击上图中的Edit链接

在配置中，添加测试对象作为覆盖率计算的范围。

然后重新运行测试用例

三个指标分别时class覆盖率，方法覆盖率，行覆盖率。
因为计算范围只有一个类，覆盖了一个类，所以类覆盖率时100%。18个方法覆盖了8个，130行代码覆盖了40行。

查看测试覆盖情况

打开测试对象类，可以通过行号上的颜色来快速定位到已经覆盖到的行和未覆盖的行。

• 绿色部分为已覆盖代码
• 红色部分为未覆盖代码
• 左侧红色棱形为未覆盖分支
• 黄色棱形为部分覆盖分支
• 绿色棱形为全覆盖分支

常见问题分析

关于多次返回的方法打桩

Mockito.when(mockitoClass.method(Mockito.anyString()))
.thenReturn(aList).thenReturn(bList).thenReturn(null)

同一个打桩方法下，可以添加多个thenReturn，按照次序在循环调用中依次返回指定值。若调用次数大于thenReturn的指定次数，则超出的都返回最后指定的值。

带参数的Test注解

①设置超时时间，避免死循环不能终止
@Test(timeout=100)
public void infinity() { while(true); }

②声明报错
@Test(expected = Exception.class)
public void testDivide() throws Exception { cal.divide(1, 0); }

执行测试方法报错

执行方法时，报如下错误

解决方法如下，勾选argline复选框

以上就是博主整理的关于单测的一些问题，如果有不解或者不正之处，还望指出。