如何编写单元测试代码

Junit5+Mockito+jacoco+h2本地数据库 Idea增强插件

  • JUnitGenerator V2.​0 用于生成测试用例的标准模块
  • GenerateAllSet 用于快速new创建对象，并设置默认值
  • MybatisX dao与mapper的关联映射 方便查看
  1. ######################################################################################## 
  2. ## 
  3. ## Available variables: 
  4. ##         $entryList.methodList - List of method composites 
  5. ##         $entryList.privateMethodList - List of private method composites 
  6. ##         $entryList.fieldList - ArrayList of class scope field names 
  7. ##         $entryList.className - class name 
  8. ##         $entryList.packageName - package name 
  9. ##         $today - Todays date in MM/dd/yyyy format 
  10. ## 
  11. ##            MethodComposite variables: 
  12. ##                $method.name - Method Name 
  13. ##                $method.signature - Full method signature in String form 
  14. ##                $method.reflectionCode - list of strings representing commented out reflection code to access method (Private Methods) 
  15. ##                $method.paramNames - List of Strings representing the method's parameters' names 
  16. ##                $method.paramClasses - List of Strings representing the method's parameters' classes 
  17. ## 
  18. ## You can configure the output class name using "testClass" variable below. 
  19. ## Here are some examples: 
  20. ## Test${entry.ClassName} - will produce TestSomeClass 
  21. ## ${entry.className}Test - will produce SomeClassTest 
  22. ## 
  23. ######################################################################################## 
  24. ## 
  25. ## 首字母大写 
  26. #macro (cap $strIn)$strIn.valueOf($strIn.charAt(0)).toUpperCase()$strIn.substring(1)#end 
  27. ## 首字母小写 自定义down
  28. #macro (down $strIn)$strIn.valueOf($strIn.charAt(0)).toLowerCase()$strIn.substring(1)#end
  29. ## Iterate through the list and generate testcase for every entry. 
  30. #foreach ($entry in $entryList) 
  31. #set( $testClass="${entry.className}Test") 
  32. ##
  34. /*
  35.  * Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
  36.  * contributor license agreements.  See the NOTICE file distributed with
  37.  * this work for additional information regarding copyright ownership.
  38.  * The ASF licenses this file to You under the Apache License, Version 2.0
  39.  * (the "License"); you may not use this file except in compliance with
  40.  * the License.  You may obtain a copy of the License at
  41.  *
  42.  *    http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  43.  *
  44.  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  45.  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  46.  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  47.  * See the License for the specific language governing permissions and
  48.  * limitations under the License.
  49.  */
  51. package $entry.packageName; 
  53. import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
  54. import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
  55. import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
  56. import org.junit.jupiter.api.Test;
  57. import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
  59. /** 
  60.  * ${entry.className} Tester
  61. */ 
  62. public class $testClass { 
  64.     @Autowired
  65.     private ${entry.className} #down(${entry.className});
  67.     @BeforeEach
  68.     @DisplayName("Each unit test method is executed once before execution")
  69.     public void before() throws Exception {
  70.     }
  72.     @AfterEach
  73.     @DisplayName("Each unit test method is executed once before execution")
  74.     public void after() throws Exception {
  75.     }
  77. #foreach($method in $entry.methodList) 
  79.     @Test
  80.     @DisplayName("Method description: ...")
  81.     public void test#cap(${method.name})() throws Exception { 
  82.         //TODO: Test goes here... 
  83.     } 
  85. #end 
  87. #foreach($method in $entry.privateMethodList) 
  89.     @Test
  90.     @DisplayName("Method description: ...")
  91.     public void test#cap(${method.name})() throws Exception { 
  92.         //TODO: Test goes here... 
  93.     #foreach($string in $method.reflectionCode) 
  94.     $string 
  95.     #end 
  96.     } 
  98. #end 
  99. } 
  100. #end

test-0

1.配置配置测试类生成路径
原配置：${SOURCEPATH}/test/${PACKAGE}/${FILENAME} 修改后配置：${SOURCEPATH}/../../test/java/${PACKAGE}/${FILENAME} 如图： test-1 2.选择类——>右键——>Generate——>Junit Test，生成测试类
test-2

  • 1.单元测试代码目录 必须写在如下工程目录：src/test/java，不允许写在业务代码目录下。
    说明：源码编译时会跳过此目录，而单元测试框架默认是扫描此目录，测试的配置文件必须放在:src/test/resources文件下

  • 2.测试类所在的包名应该和被测试类所在的包名保持一致
    示例:
    业务类 src/main/java/org/apache/linkis/jobhistory/dao/JobDetailMapper.java
    对应的测试类 src/test/java/org/apache/linkis/jobhistory/dao/JobDetailMapperTest.java

  • 3.测试类的命名定义规范：使用Test作为类名的后缀
    测试类的命名如下：
    被测试的业务+Test、被测试的接口+Test、被测试的类+Test

  • 4.测试用例的命名定义规范：使用test作为方法名的前缀
    测试用例的命名规则是：test+方法名。避免使用test1、test2没有含义的名称，其次需要有必要的函数方法注释。

  • 1.单元测试中不准使用 System.out 来进行人肉验证，或则if判断来验证（可以使用log进行关键日志输出），必须使用断言 assert 来验证。

  • 2.保持单元测试的独立性。为了保证单元测试稳定可靠且便于维护，单元测试用例之间决不能互相调用，也不能依赖执行的先后次序。
    反例：method2 需要依赖 method1 的执行，将执行结果作为 method2 的输入

  • 3.单元测试必须可以重复执行的，不能受到外界环境的影响。 说明：单元测试通常会被放到持续集成中，每次有代码 check in 时单元测试都会被执行。如果单测对外部环境（网络、服务、中间件等）有依赖，容易导致持续集成机制的不可用。
    正例：为了不受外界环境影响，要求设计代码时就把被测类的相关依赖改成注入，在测试时用 spring 这样的依赖注入框架注入一个本地（内存）实现或者 Mock 实现。

  • 4.增量代码确保单元测试通过。
    说明：新增代码必须补充单元测试，如果新增代码影响了原有单元测试，请修正

  • 5.对于单元测试，要保证测试粒度足够小，有助于精确定位问题。单测粒度一般都是方法级别(工具类或则枚举类等极少场景可以是类级别)。
    说明：只有测试粒度小才能在出错时尽快定位到出错位置。单测不负责检查跨类或者跨系统的交互逻辑，那是集成测试的领域。

所有的测试用例的结果验证都必须使用断言模式 优先使用Junit5的Assertions断言，极少数场景允许使用AssertJ的断言

方法说明备注
assertEquals判断两个对象或两个原始类型是否相等
assertNotEquals判断两个对象或两个原始类型是否不相等
assertTrue判断给定的布尔值是否为 true
assertFalse判断给定的布尔值是否为 false
assertNull判断给定的对象引用是否为 null
assertNotNull判断给定的对象引用是否不为 null
assertAll将多个判断逻辑放在一起处理，只要有一个报错就会导致整体测试不通过

组合断言 assertAll方法可以将多个判断逻辑放在一起处理，只要有一个报错就会导致整体测试不通过：

  1.     @Test
  2.     @DisplayName("assert all")
  3.     public void all() {
  4.     //将多个判断放在一起执行，只有全部通过才算通过
  5.      assertAll("Math",
  6.         () -> assertEquals(2, 1 + 1),
  7.         () -> assertTrue(1 > 0)
  8.      );
  9.     }

异常断言 Assertions.assertThrows方法，用来测试Executable实例执行execute方法时是否抛出指定类型的异常； 如果execute方法执行时不抛出异常，或者抛出的异常与期望类型不一致，都会导致测试失败； 示例:

  1.     @Test
  2.     @DisplayName("异常的断言")
  3.     void exceptionTesting() {
  4.         // 其execute方法执行时，如果抛出了异常，并且异常的类型是assertThrows的第一个参数(这里是ArithmeticException.class)，
  5.         // 返回值是异常的实例
  6.         Exception exception = assertThrows(ArithmeticException.class, () -> Math.floorDiv(1,0));
  7.         log.info("assertThrows通过后，返回的异常实例：{}", exception.getMessage());
  8.     }

对象实例是否相等断言
1.是否是同一个对象实例

  1.   使用Junitd的Assertions.assertEquals
  2.   Assertions.assertEquals(expectedJobDetail, actualJobDetail)

不是同一个实例，但是比较实例的属性值是否完全相等 AssertJ

  1.   常用场景 数据库更新操作前/后的对象比较
  2.   使用AssertJ的assertThat断言usingRecursiveComparison模式
  3.   Assertions.assertThat(actualObject).usingRecursiveComparison().isEqualTo(expectedObject);

2.list等集合结果的断言 结果集集合的大小需要断言 范围或则具体大size

结果集集合中的每个对象需要断言,推荐结合stream模式的Predicate进行使用 示例:

  1.   ArrayList<JobRespProtocol> jobRespProtocolArrayList=service.batchChange(jobDetailReqBatchUpdate);
  2.   //list配和stream的predicate进行断言判断
  3.   Predicate<JobRespProtocol> statusPrecate = e -> e.getStatus()==0;
  4.   assertEquals(2, jobRespProtocolArrayList.size());
  5.   assertTrue(jobRespProtocolArrayList.stream().anyMatch(statusPrecate));

有时我们单测一些api或者service模块,其中的service或者dao对于一些方法的返回值默认是null,但是逻辑里面有对这个返回null的对象进行判断或者二次取值的话,就是引发一些异常

示例:

  1.     PageInfo<UDFAddVo> pageInfo =
  2.         udfService.getManagerPages(udfName, udfTypes, userName, curPage, pageSize);
  3.     message = Message.ok();
  4.     // 这里的pageInfo是null,后续的get方法就会出现异常
  5.     message.data("infoList", pageInfo.getList());
  6.     message.data("totalPage", pageInfo.getPages());
  7.     message.data("total", pageInfo.getTotal());

mock模拟数据示例:

  1.     PageInfo<UDFAddVo> pageInfo = new PageInfo<>();
  2.     pageInfo.setList(new ArrayList<>());
  3.     pageInfo.setPages(10);
  4.     pageInfo.setTotal(100);
  5.     // 对 udfService.getManagerPages 方法进行任意传递参数,模拟返回pageInfo对象
  6.     // 有了这个模拟数据,上面示例在执行get方法的时候,就不会有异常
  7.     Mockito.when(
  8.             udfService.getManagerPages(
  9.                 Mockito.anyString(),
  10.                 Mockito.anyCollection(),
  11.                 Mockito.anyString(),
  12.                 Mockito.anyInt(),
  13.                 Mockito.anyInt()))
  14.         .thenReturn(pageInfo);

按类的大功能可以大体分类

  • Controller 提供http服务的controller 配合mockmvc做单元测试
  • Service 业务逻辑代码的service层
  • Dao 与数据库操作的Dao层
  • util工具功能类 常用的功能工具
  • exception类 自定义的异常类
  • enum类 枚举类
  • entity类 用于DB交互以及方法处理的参数VO对象等实体类（若除了正常的get set外还有其他自定义函数的需要进行单元测试）

使用Mockmvc 主要验证 接口请求RequestMethod方式，基本参数，以及返回结果预期。 主要场景:带上非必要参数和不带非必要参数的场景 异常

  1.  @Test
  2.     public void testList() throws Exception {
  3.         //带上非必要参数
  4.         MultiValueMap<String, String> paramsMap = new LinkedMultiValueMap<>();
  5.         paramsMap.add("startDate", String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
  6.         MvcResult mvcResult = mockMvc.perform(get("/jobhistory/list")
  7.                 .params(paramsMap))
  8.                 .andExpect(status().isOk())
  9.                 .andExpect(content().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON))
  10.                 .andReturn();
  12.         Message res = JsonUtils.jackson().readValue(mvcResult.getResponse().getContentAsString(), Message.class);
  13.         assertEquals(res.getStatus(), MessageStatus.SUCCESS());
  14.         logger.info(mvcResult.getResponse().getContentAsString());
  16.         //不带非必要参数
  17.         mvcResult = mockMvc.perform(get("/jobhistory/list"))
  18.                 .andExpect(status().isOk())
  19.                 .andExpect(content().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON))
  20.                 .andReturn();
  22.         res = JsonUtils.jackson().readValue(mvcResult.getResponse().getContentAsString(), Message.class);
  23.         assertEquals(res.getStatus(), MessageStatus.SUCCESS());
  25.         logger.info(mvcResult.getResponse().getContentAsString());
  26.     }
  1. //todo

使用H2数据库，配置文件中application.properties中需要配置H2数据库的基本信息，以及mybatis的相关路径信息

  1. #h2数据库配置
  2. spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
  3. #连接数据库
  4. spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:test;MODE=MySQL;DB_CLOSE_DELAY=-1;DATABASE_TO_LOWER=true
  5. #初始化数据库表的脚本
  6. spring.datasource.schema=classpath:create.sql
  7. #初始化数据库表中的数据的脚本
  8. spring.datasource.data=classpath:data.sql
  9. spring.datasource.username=sa
  10. spring.datasource.password=
  11. spring.datasource.hikari.connection-test-query=select 1
  12. spring.datasource.hikari.minimum-idle=5
  13. spring.datasource.hikari.auto-commit=true
  14. spring.datasource.hikari.validation-timeout=3000
  15. spring.datasource.hikari.pool-name=linkis-test
  16. spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=50
  17. spring.datasource.hikari.connection-timeout=30000
  18. spring.datasource.hikari.idle-timeout=600000
  19. spring.datasource.hikari.leak-detection-threshold=0
  20. spring.datasource.hikari.initialization-fail-timeout=1
  22. #配置mybatis-plus的mapper信息 因为使用的是mybatis-plus，使用mybatis-plus浅醉
  23. mybatis-plus.mapper-locations=classpath:org/apache/linkis/jobhistory/dao/impl/JobDetailMapper.xml,classpath:org/apache/linkis/jobhistory/dao/impl/JobHistoryMapper.xml
  24. mybatis-plus.type-aliases-package=org.apache.linkis.jobhistory.entity
  25. mybatis-plus.configuration.log-impl=org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

编写规范

  1. 使用@Transactional以及@Rollback 实现数据回滚，避免数据污染
  2. 每一个DaoTest应该有一个创建初始化数据公共方法（或导入数据的方式csv）来准备数据,相关的查询，更新，删除等操作都应该先调用该公共方法进行数据的准备
  3. 创建测试的数据，如果某属性值是自增id，则不应该进行赋值
  4. 创建的测试数据，应尽可能和实际样例数据保持一致
  5. 更新数据测试时，如果字段允许，请带上modify-原始值前缀