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原文地址：https://alphahinex.github.io/2024/08/11/java-backend-test-automation/

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description: "本文介绍了 Java 后端自动化测试相关概念、工具和示例代码。"
date: 2024.08.11 10:26
categories:
- Test
tags: [Java, Automation test]
keywords: JUnit, DbUnit, Mockito, JaCoCo, Maven

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自动化测试相关概念

测试用例

测试用例是一组输入、执行条件和预期结果的集合，用于验证软件系统的正确性。

自动化测试

自动化测试是指使用自动化工具或脚本来执行测试用例，以减少人工测试的工作量，提高测试效率和准确性。

测试金字塔

测试金字塔 是一种指导自动化测试策略的框架，它建议在不同层次上分配不同数量和类型的测试，以确保成本效益、减轻团队负担并提高测试准确性。这个概念最初由 Mike Cohn 提出，主要分为三个层次：单元测试（Unit Tests）、服务测试（Service Tests，也称为集成测试）、以及用户界面测试（UI Tests）。越靠近塔底的测试类型执行的速度越快、越稳定（不易发生变化）；越靠近塔尖的测试类型编写成本越高、收益越低。

人们对测试金字塔中测试的类型有不同的划分，但是总体的思想是一致的。

单元测试

单元测试是金字塔的基础层，它们不依赖外部资源（如数据库、网络等）快速、独立，并且数量众多，专注于单个代码单元的行为验证。

集成测试

集成测试位于中间层，测试不同组件之间的交互，数量相对较少。

用户界面测试

UI测试或端到端测试位于金字塔的顶层，覆盖从用户角度的完整交互流程，但数量最少，因为它们成本高且维护难度大。

Mocking & Stubbing

Mocking（模拟）是指创建一个模拟对象来代替实际的依赖对象。这个模拟对象会按照测试的需要来行为，通常用于验证被测试代码是否按照预期与依赖项交互。

Stubbing（存根）与 Mocking 类似，但更侧重于提供预定义的返回值或行为，而不是验证交互。Stub 对象用于替换实际的依赖对象，以便在测试中控制或预测它们的输出。

在实际的软件开发中，Mocking 和 Stubbing 通常结合使用，以创建一个可控的测试环境。

区别

• 目的：Mocking 主要用于验证代码与依赖项的交互，而 Stubbing 主要用于控制测试环境，提供可预测的输出。
• 行为：Mock 可以在测试中模拟更复杂的行为，如条件返回或引发异常，而 Stub 通常只提供简单的固定返回值。
• 验证：Mock 对象可以在测试后验证方法是否被正确调用，包括调用次数和参数，而 Stub 通常不进行这种验证。

测试覆盖率

测试覆盖率，反映了测试用例对软件代码的覆盖程度，通常以百分比来表示。

测试覆盖率是一种度量标准，用于衡量测试是否覆盖了代码的各个部分，例如语句覆盖、分支覆盖、条件覆盖、路径覆盖等。

测试覆盖率越高，意味着测试用例覆盖的代码越多，但并不意味着测试用例的质量越高，100% 的测试覆盖率也不能保证软件完全没有缺陷，所以在设计测试用例时，应该注重测试用例的质量。

测试驱动开发

测试驱动开发（Test-Driven Development，简称TDD）是一种软件开发流程，其核心理念是先编写测试用例，再编写能够通过这些测试用例的代码。TDD的目的是确保代码的可测试性、可维护性和质量。

自动化测试常用工具

Build Tool

通常情况下，构建工具（如 Maven、Gradle）会在项目构建过程中自动执行测试用例。

以 Maven 为例，可在 https://start.spring.io/ 生成一个 Spring Boot 项目，解压后可以找到一个 测试类：

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使用 Maven 运行测试用例：

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执行 命令时也会自动执行测试用例，如果测试用例失败，构建过程会终止。如果需要跳过测试用例，可以使用 参数：

JUnit

JUnit 是一个 Java 编程语言的单元测试框架，用于编写和运行重复测试。JUnit 提供了注解和断言来编写测试用例，可以方便地进行测试驱动开发。

当前 Junit 的主要版本是 JUnit 5，上一个主要版本 JUnit 4 的最后发布版 4.13.2 是 2021 年发布的。

JUnit5

不同于之前版本的 JUnit，JUnit 5 是由三个不同的子项目组成的模块化测试框架：

• 负责在 JVM 中启动测试框架。它定义了 TestEngine API 用来开发可在其平台上运行的测试框架。
• 包含了对 JUnit 5 新注解的支持，并提供了一个能够运行 JUnit 5 测试用例的 实现。
• 提供了用于运行 JUnit 3 和 JUnit 4 的测试用例的 实现。

更多注解可见 2.1. Annotations 。

JUnit5 基础注解

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从输出的日志信息可以看到， 和 的日志只打印了一次， 和 的日志在每个没 的 方法执行前后都会打印。

JUnit5 断言

断言是测试用例最重要的组成部分。

断言可以用来验证方法的行为是否符合预期，并在断言失败时使测试用例失败，进而体现到最终的测试报告中。

可以说没有断言的测试用例没有任何意义，因为测试用例始终会执行通过。

JUnit 5 的断言都包含在 类的静态方法中，并支持了 Lambda 表达式等 Java 新特性，常见的断言包括：

• ：用于验证条件是否为 。
• ：用于验证条件是否为 。
• ：用于验证对象是否为 。
• ：用于验证对象是否不为 。
• ：用于验证两个对象是否相等。
• ：用于验证两个对象是否不相等。
• ：用于验证两个数组是否相等。
• ：用于验自动化测试java基础证两个对象是否是同一个对象。
• ：用于验证两个对象是否不是同一个对象。
• ：用于验证方法是否抛出了指定的异常。
• ：用于组合多个断言，当其中一个断言失败时，后续断言不会执行。

JUnit5 假设

假设用来在测试方法中定义前提条件，如果假设不成立，则测试方法会被忽略。

JUnit 5 的假设方法包含在 类中，有三类静态方法：

1. ：假设条件为 ，否则忽略测试方法。
2. ：假设条件为 ，否则忽略测试方法。
3. ：假设条件为 ，否则忽略测试方法。

JUnit5 验证异常

JUnit 5 中不再使用之前的 和 规则来设定期待抛出的异常。异常的验证都通过 方法实现：

DbUnit

DbUnit 是一个 JUnit 4 的扩展，可以在测试过程中基于 XML 数据集管控测试数据库中数据状态，最后的发布版本是 2024年06月02日 的 v2.8.0。

基本思路是继承 基类后，通过实现 方法，将准备的 XML 格式数据文件加载到测试库中，之后通过 中的断言进行数据验证。

如果想在 JUnit 5 中使用 DbUnit，需要在依赖中添加 JUnit 4 和 JUnit Vintage 引擎：

以下是一个使用 DbUnit 的示例：

:

:

:

更多 DbUnit 用法可参见 Introduction to DBUnit 及 Getting Started 等文档。

个人感觉 Spring Framework 下的 Spring TestContext Framework 中所提供的 Executing SQL Scripts 方式面向 SQL，相比 XML 更加直观，且无需引入三方依赖，对 JUnit 版本也没有限制。

Mockito

Mockito 是 Java 生态常用的 Mock 框架，用于创建和配置 Mock 对象，以及验证测试中的行为。Mockito 会被 Spring Boot Starter 自动依赖，无需额外引入。

类中常用的静态方法包括：

• ：创建一个 Mock 对象。
• ：验证 Mock 对象的行为。
• ：创建一个部分 Mock 的对象，真实方法会被调用，但依然可以进行验证和 stub。
• ：配置 Mock 对象的行为。

JaCoCo

JaCoCo 是 Java 的代码覆盖率工具，可与 Maven 或 Gradle 集成，用于生成代码覆盖率报告。

在 Maven 中使用 JaCoCo 插件，只需在 中添加以下配置：

执行 后，JaCoCo 会生成一个 的代码覆盖率报告。

示例代码