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单元测试
作者: :未知 日期: 2017-11-23 14:30
 一、单元测试
  1. 定义与特点
  单元测试(unit testing):是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。
  这个定义有点抽象,这里举几个单元测试的特性,大家感受一下:一般是一个函数配几个单元测试、单元测试不应该依赖外部系统、单元测试运行速度很快、单元测试不应该造成测试环境的脏数据、单元测试可以重复运行。
  2. 优点
  单元测试使得我们可以放心修改、重构业务代码,而不用担心修改某处代码后带来的副作用。
  单元测试可以帮助我们反思模块划分的合理性,如果一个单元测试写得逻辑非常复杂、或者说一个函数复杂到无法写单测,那就说明模块的抽象有问题。
  单元测试使得系统具备更好的可维护性、具备更好的可读性;对于团队的新人来说,阅读系统代码可以从单元测试入手,一点点开始后熟悉系统的逻辑。
  3. 本文要解决的痛点
  单测何时写?
  如果你的团队在坚持TDD的风格,那就是在编码之前写;如果没有,也不建议在全部业务代码编写完成之后再开始补单元测试。单元测试比较(最)合适的时机是:一块业务逻辑写完后,跟着写几个单元测试验证下。
  单测怎么写?
  分层单测:数据库操作层、中间件依赖层、业务逻辑层,各自的单元测试各自写,互相不要有依赖。
  单测运行太慢?
  dao层测试,使用H2进行测试,做独立的BaseH2Test、独立的test-h2-applicationContext.xml,只对dao的测试
  service层测试,依赖mockito框架,使用@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)注解,就无需加载其他spring bean,具体用法
  对于依赖外部的中间件(例如redis、diamond、mq),在处理单测的时候要注意分开加载和测试,尤其是与dao的测试分开
  二、Spring项目中的单元测试实践
  我们基于unit-test-demo这个项目进行单元测试的实践。
  1. dao层单元测试
  最开始写单测的时候,要连着DEV的数据库,这时候会有两个烦恼:网络有问题的时候单测运行不通过、数据库里造成脏数据的时候会导致应用程序异常。这里我们选择H2进行DAO层的单元测试。有如下几个步骤:
  在resources下新建目录h2,存放schema.sql和data-prepare-user.sql文件,前者用于保存建表语句,后者用于准备初始数据
  test-data-source.xml
  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
         xmlns:jdbc="http://www.springframework.org/schema/jdbc"   xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
         http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
         http://www.springframework.org/schema/jdbc
         http://www.springframework.org/schema/jdbc/spring-jdbc.xsd">
      <!-- 初始化数据表结构 -->
      <jdbc:initialize-database data-source="dataSource">
          <jdbc:script location="classpath:h2/schema.sql" encoding="UTF-8"/>
          <jdbc:script location="classpath:h2/data-prepare-*.sql" encoding="UTF-8"/>
      </jdbc:initialize-database>
      <bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"
            init-method="init" destroy-method="close">
          <property name="url" value="${user.jdbc.url}"/>
          <property name="username" value="${user.jdbc.username}"/>
          <property name="password" value="${user.jdbc.password}"/>
          <!-- 连接池初始连接数 -->
          <property name="initialSize" value="3"/>
          <!-- 允许的最大同时使用中(在被业务线程持有,还没有归还给druid) 的连接数 -->
          <property name="maxActive" value="30"/>
          <!-- 允许的最小空闲连接数,空闲连接超时踢除过程会最少保留的连接数 -->
          <property name="minIdle" value="3"/>
          <!-- 从连接池获取连接的最大等待时间 5 秒-->
          <property name="maxWait" value="5000"/>
          <!-- 强行关闭从连接池获取而长时间未归还给druid的连接(认为异常连接)-->
          <property name="removeAbandoned" value="true"/>
          <!-- 异常连接判断条件,超过180 秒 则认为是异常的,需要强行关闭 -->
          <property name="removeAbandonedTimeout" value="180"/>
          <!-- 从连接池获取到连接后,如果超过被空闲剔除周期,是否做一次连接有效性检查 -->
          <property name="testWhileIdle" value="true"/>
          <!-- 从连接池获取连接后,是否马上执行一次检查 -->
          <property name="testOnBorrow" value="false"/>
          <!-- 归还连接到连接池时是否马上做一次检查 -->
          <property name="testOnReturn" value="false"/>
          <!-- 连接有效性检查的SQL -->
          <property name="validationQuery" value="SELECT 1"/>
          <!-- 连接有效性检查的超时时间 1 秒 -->
          <property name="validationQueryTimeout" value="1"/>
          <!-- 周期性剔除长时间呆在池子里未被使用的空闲连接, 10秒一次-->
          <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="10000"/>
          <!-- 空闲多久可以认为是空闲太长而需要剔除 30 秒-->
          <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="30000"/>
          <!-- 是否缓存prepareStatement,也就是PSCache,MySQL建议关闭 -->
          <property name="poolPreparedStatements" value="false"/>
          <property name="maxOpenPreparedStatements" value="-1"/>
          <!-- 是否设置自动提交,相当于每个语句一个事务 -->
          <property name="defaultAutoCommit" value="true"/>
          <!-- 记录被判定为异常的连接 -->
          <property name="logAbandoned" value="true"/>
          <!-- 网络读取超时,网络连接超时 -->
          <property name="connectionProperties" value="connectTimeout=1000;socketTimeout=3000"/>
      </bean>
      <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
          <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
          <property name="mapperLocations" value="classpath:mybatis/mapper/*Mapper.xml"/>
          <property name="typeAliasesPackage" value="org.learnjava.dq.core.dal.bean"/>
      </bean>
      <bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
          <property name="basePackage" value="org.learnjava.dq.core.dal.dao"/>
          <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"/>
      </bean>
  </beans>
  test-h2-applicationContext.xml
  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
         xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
         xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
      <!-- 激活自动代理功能 -->
      <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>
      <!-- spring容器启动时,静态配置替换 -->
      <context:property-placeholder location="classpath*:*.properties" ignore-unresolvable="true"/>
      <context:component-scan base-package="org.learnjava.dq.core.dal.dao"/>
      <import resource="test-data-sources.xml"/>
  </beans>
  UserInfoDAOTest
  这个文件是DAO层单元测试的主要内容,我只写了一个,读者朋友可以下载代码自己练习,把剩余的几个写了。
  PS:这里我们只有一个DAO,所以spring容器加载就放在这个文件里了,如果DAO多的话,建议抽出一个BaseH2Test文件,这样所有的DAO单元测试只需要加载一次spring容器。
  package org.learnjava.dq.core.dal.dao;
  import org.junit.Test;
  import org.junit.runner.RunWith;
  import org.learnjava.dq.core.dal.bean.UserInfoBean;
  import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
  import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
  import java.util.Date;
  import javax.annotation.Resource;
  import static org.junit.Assert.*;
  /**
   * 作用:
   * User: duqi
   * Date: 2017/6/24
   * Time: 09:33
   */
  @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
  @ContextConfiguration("classpath:test-h2-applicationContext.xml")
  public class UserInfoDAOTest {
      @Resource
      private UserInfoDAO userInfoDAO;
      @Test
      public void saveUserInfoBean() throws Exception {
          UserInfoBean userInfoBean = new UserInfoBean();
          userInfoBean.setUserId(1003L);
          userInfoBean.setNickname("wangwu");
          userInfoBean.setMobile("18890987675");
          userInfoBean.setSex(1);
          userInfoBean.setUpdateTime(new Date());
          userInfoBean.setCreateTime(new Date());
          int rows = userInfoDAO.saveUserInfoBean(userInfoBean);
          assertEquals(1, rows);
      }
      @Test
      public void updateUserInfoBean() throws Exception {
      }
      @Test
      public void getUserInfoBeanByUserId() throws Exception {
      }
      @Test
      public void getUserInfoBeanByMobile() throws Exception {
      }
      @Test
      public void listUserInfoBeanByUserIds() throws Exception {
      }
      @Test
      public void removeUserInfoBeanByUserId() throws Exception {
      }
  }
  2. service层单元测试
  ●Mockito
  Mocktio是一个非常易用的mock框架。开发者可以依靠Mockito提供的简洁的API写出漂亮的单元测试。
  Mockito is a mocking framework that tastes really good. It lets you write beautiful tests with a clean & simple API. Mockito doesn’t give you hangover because the tests are very readable and they produce clean verification errors.
  ●UserInfoManagerImplTest
  单元测试,不应该依赖于DAO层的执行逻辑是否正确【否则就是集成测试】,需要假设DAO的行为是什么样子,然后再看本层的逻辑是否正确。
  这里使用@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)修饰当前的单元测试类,如果有多个单元测试类的话,可以考虑抽出一个基础的BaseBizTest类。
  package org.learnjava.dq.biz.manager.impl;
  import org.junit.Before;
  import org.junit.Test;
  import org.junit.runner.RunWith;
  import org.learnjava.dq.biz.domain.UserInfo;
  import org.learnjava.dq.biz.manager.UserInfoManager;
  import org.learnjava.dq.core.dal.bean.UserInfoBean;
  import org.learnjava.dq.core.dal.dao.UserInfoDAO;
  import org.mockito.InjectMocks;
  import org.mockito.Mock;
  import org.mockito.MockitoAnnotations;
  import org.mockito.runners.MockitoJUnitRunner;
  import static org.junit.Assert.*;
  import static org.mockito.Mockito.*;
  /**
   * 作用:
   * User: duqi
   * Date: 2017/6/24
   * Time: 09:55
   */
  @RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
  public class UserInfoManagerImplTest {
      @Mock //用于定义被Mock的组件
      private UserInfoDAO userInfoDAO;
      @InjectMocks //用于定义待测试的组件
      private UserInfoManager userInfoManager = new UserInfoManagerImpl();
      private UserInfo userInfoToSave;
      @Before
      public void setUp() throws Exception {
          //用于初始化@Mock注解修饰的组件
          MockitoAnnotations.initMocks(this);
          userInfoToSave = new UserInfo();
          userInfoToSave.setMobile("18978760099");
          userInfoToSave.setUserId(7777L);
          userInfoToSave.setSex(1);
      }
      @Test
      public void saveUserInfo_case1() throws Exception {
          //step1 准备数据和动作
          doReturn(1).when(userInfoDAO).saveUserInfoBean(any(UserInfoBean.class));
          //step2 运行待测试模块
          Boolean res = userInfoManager.saveUserInfo(userInfoToSave);
          //step3 验证测试结果
          assertTrue(res);
      }
      @Test
      public void saveUserInfo_case2() throws Exception {
          //step1 准备数据和动作
          doReturn(0).when(userInfoDAO).saveUserInfoBean(any(UserInfoBean.class));
          //step2 运行待测试模块
          Boolean res = userInfoManager.saveUserInfo(userInfoToSave);
          //step3 验证测试结果
          assertFalse(res);
      }
      @Test
      public void updateUserInfo() throws Exception {
      }
      @Test
      public void getUserInfoByUserId() throws Exception {
      }
      @Test
      public void getUserInfoByMobile() throws Exception {
      }
      @Test
      public void listUserInfoByUserIds() throws Exception {
      }
      @Test
      public void removeUserInfoByUserId() throws Exception {
      }
  }
  ●Mockito要点
  MockitoJUnitRunner:用于提供单元测试运行的容器环境
  Mock:用于模拟待测试模块中依赖的外部组件
  InjectMock:用于标识待测试组件
  org.mockito.Mockito.*:这个类里的方法可以用于指定Mock组件的预期行为,包括异常处理。
  三、总结
  1、单元测试的三个步骤
  准备数据、行为
  测试目标模块
  验证测试结果
  2、除了本文中提到的Junit、Mockito、H2,还有很多其他的单元测试框架,例如TestNG、spock等。
       3、单元测试代码也是线上代码,要和业务代码一样认真对待,也需要注意代码和测试数据的复用。