单元测试是阶段性测试的首要环节，也是白盒测试的一种，该内容的编写与实践可以前置在研发完成，研发在编写业务代码的时候就需要生成对应代码的单元测试。本篇文章介绍了什么是单元测试、为什么要单元测试、单元测试的框架以及单元测试的工具。
<br></p><p><strong>作者：京东物流 秦彪</strong></p><p>（1）单元测试环节：</p><p>测试过程按照阶段划分分为：单元测试、集成测试、系统测试、验收测试等。相关含义如下：</p><p>1) 单元测试： 针对计算机程序模块进行输出正确性检验工作。</p><p>2) 集成测试： 在单元测试基础上，整合各个模块组成子系统，进行集成测试。</p><p>3) 系统测试： 将整个交付所涉及的协作内容都纳入其中考虑，包含计算机硬件、软件、接口、操作等等一系列作为一个整体，检验是否满足软件或需求说明。</p><p>4) 验收测试： 在交付或者发布之前对所做的工作进行测试检验。</p><p>单元测试是阶段性测试的首要环节，也是白盒测试的一种，该内容的编写与实践可以前置在研发完成，研发在编写业务代码的时候就需要生成对应代码的单元测试。单元测试的发起人是程序设计者，受益人也是编写程序的人，所以对于程序员，非常有必要形成自我约束力，完成基本的单元测试用例编写。</p><p>（2）单元测试特征：</p><p>由上可知，单元测试其实是针对软件中最小的测试单元来进行验证的。这里的单元就是指相关的功能子集，比如一个方法、一个类等。值得注意的是作为最低级别的测试活动，单元测试验证的对象仅限于当前测试内容，与程序其它部分内容相隔离，总结起来单元测试有以下特征：</p><p>1) 主要功能是证明编写的代码内容与期望输出一致。</p><p>2) 最小最低级的测试内容，由程序员自身发起，保证程序基本组件正常。</p><p>3) 单元测试尽量不要区分类与方法，主张以过程性的方法为测试单位，简单实用高效为目标。</p><p>4) 不要偏离主题，专注于测试一小块的代码，保证基础功能。</p><p>5) 剥离与外部接口、存储之间的依赖，使单元测试可控。</p><p>6) 任何时间任何顺序执行单元测试都需要是成功的。</p><p>（1）单元测试意义：</p><p>程序代码都是由基本单元不断组合成复杂的系统，底层基本单元都无法保证输入输出正确性，层级递增时，问题就会不断放大，直到整个系统崩溃无法使用。所以单元测试的意义就在于保证基本功能是正常可用且稳定的。而对于接口、数据源等原因造成的不稳定因素，是外在原因，不在单元测试考虑范围之内。</p><p>（2）使用main方法进行测试：</p><div></div><p>假如要对上面的Controller进行测试，可以编写如下的代码示例，使用main方法进行测试的时候，先启动整个工程应用，然后编写main方法如下进行访问，在单步调试代码。</p><div></div><p>（3）使用main方法进行测试的缺点：</p><p>1) 通过编写大量的main方法针对每个内容做打印输出到控制台枯燥繁琐，不具备优雅性。</p><p>2) 测试方法不能一起运行，结果需要程序员自己判断正确性。</p><p>3) 统一且重复性工作应该交给工具去完成。</p><p>JUnit官网：https://junit.org/。JUnit是一个用于编写可重复测试的简单框架。它是用于单元测试框架的xUnit体系结构的一个实例。</p><p>JUnit的特点：</p><p>（1） 针对于Java语言特定设计的单元测试框架，使用非常广泛。</p><p>（2） 特定领域的标准测试框架。</p><p>（3） 能够在多种IDE开发平台使用，包含Idea、Eclipse中进行集成。</p><p>（4） 能够方便由Maven引入使用。</p><p>（5） 可以方便的编写单元测试代码，查看测试结果等。</p><p>JUnit的重要概念：</p><p>JUnit的一些注意事项及规范：</p><p>（1） 测试方法必须使用@Test 修饰</p><p>（2） 测试方法必须使用public void 进行修饰，不能带参数</p><p>（3） 测试代码的包应该和被测试代码包结构保持一致</p><p>（4） 测试单元中的每个方法必须可以独立测试，方法间不能有任何依赖</p><p>（5） 测试类一般使用 Test作为类名的后缀</p><p>（6） 测试方法使一般用test 作为方法名的前缀</p><p>JUnit失败结果说明：</p><p>（1） Failure：测试结果和预期结果不一致导致，表示测试不通过</p><p>（2） error：由异常代码引起，它可以产生于测试代码本身的错误，也可以是被测代码的Bug</p><p>（1） 断言的API</p><p>（2） JUnit常用注解：</p><p>1） @Test: 定义一个测试方法 @Test(excepted=xx.class): xx.class 表示异常类，表示测试的方法抛出此异常时，认为是正常的测试通过的 @Test(timeout = 毫秒数) :测试方法执行时间是否符合预期。</p><p>2） @BeforeClass： 在所有的方法执行前被执行，static 方法全局只会执行一次，而且第一个运行。</p><p>3） @AfterClass：在所有的方法执行之后进行执行，static 方法全局只会执行一次，最后一个运行。</p><p>4） @Before：在每一个测试方法被运行前执行一次。</p><p>5） @After：在每一个测试方法运行后被执行一次。</p><p>6） @Ignore：所修饰的测试方法会被测试运行器忽略。</p><p>7） @RunWith：可以更改测试执行器使用junit测试执行器。</p><h4 id="h6">3.3.1 Controller层单元测试</h4><p>（1） Springboot中使用maven引入Junit非常简单, 使用如下依赖即可引入：</p><div></div><p>（2） 上面使用main方法案例可以使用如下的Junit代码完成：</p><div></div><p>只需要在类或者指定方法上右键执行即可，可以直接充当postman工作访问指定url，且不需要写请求代码，这些都由工具自动完成。 <br></p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb61173fd.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_测试方法_02' style="width: 796px; visibility: visible;"></p><p>（3）案例中相关组件介绍</p><p>本案例中构造mockMVC对象时，也可以使用如下方式：</p><div></div><p>其中MockMVC是Spring测试框架提供的用于REST请求的工具，是对Http请求的模拟，无需启动整个模块就可以对Controller层进行调用，速度快且不依赖网络环境。</p><p>使用MockMVC的基本步骤如下：</p><ol><li>mockMvc.perform执行请求</li><li>MockMvcRequestBuilders.post或get构造请求</li><li>MockHttpServletRequestBuilder.param或content添加请求参数</li><li>MockMvcRequestBuilders.contentType添加请求类型</li><li>MockMvcRequestBuilders.accept添加响应类型</li><li>ResultActions.andExpect添加结果断言</li><li>ResultActions.andDo添加返回结果后置处理</li><li>ResultActions.andReturn执行完成后返回相应结果</li></ol><h4 id="h7">3.3.2 Service层单元测试</h4><p>可以编写如下代码对Service层查询方法进行单测：</p><div></div><p>执行结果：</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cbda70151.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_单元测试_03' style="width: 642px; visibility: visible;"></p><h4 id="h8">3.3.3 Dao层单元测试</h4><p>可以编写如下代码对Dao层保存方法进行单测：</p><div></div><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb6117a1b.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_测试方法_04' style="width: 577px; visibility: visible;"></p><p>其中@Rollback(value = true) 可以执行单元测试之后回滚所新增的数据，保持数据库不产生脏数据。</p><h4 id="h9">3.3.4 异常测试</h4><p>（1） 在service层定义一个异常情况：</p><div></div><p>（2） 在service的测试类中定义单元测试方法：</p><div></div><p>（3） 执行单元测试也会通过，原因是@Test注解中的定义了异常</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb6117e5cb097948.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_测试方法_05' style="width: 620px; visibility: visible;"></p><h4 id="h10">3.3.5 测试套件测多个类</h4><p>（1） 新建一个空的单元测试类</p><p>（2） 利用注解@RunWith(Suite.class)和@SuiteClasses标明要一起单元测试的类</p><div></div><p>运行结果：</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb61182f8a.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_java开发如何规范地写单元测试_06' style="width: 627px; visibility: visible;"></p><h4 id="h11">3.3.6 idea中查看单元测试覆盖率</h4><p>（1） 单测覆盖率</p><p>测试覆盖率是衡量测试过程工作本身的有效性，提升测试效率和减少程序bug，提升产品可靠性与稳定性的指标。</p><p>统计单元测试覆盖率的意义：</p><p>1） 可以洞察整个代码中的基础组件功能的所有盲点，发现相关问题。</p><p>2） 提高代码质量，通常覆盖率低表示代码质量也不会太高，因为单测不通过本来就映射出考虑到各种情况不够充分。</p><p>3） 从覆盖率的达标上可以提高代码的设计能力。</p><p>（2） 在idea中查看单元测试覆盖率很简单，只需按照图中示例的图标运行，或者在单元测试方法或类上右键Run 'xxx' with Coverage即可。执行结果是一个表格，列出了类、方法、行数、分支覆盖情况。</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb61184eb.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_java开发如何规范地写单元测试_07' style="width: 597px; visibility: visible;"></p><p>（3） 在代码中会标识出覆盖情况，绿色的是已覆盖的，红色的是未覆盖的。</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb61188df.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_Test_08' style="width: 595px; visibility: visible;"></p><p>（4） 如果想要导出单元测试的覆盖率结果，可以使用如下图所示的方式，勾选 Open generated HTML in browser</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb6118c5d9b19897.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_测试方法_09' style="width: 601px; visibility: visible;"></p><p>导出结果：</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb6118e9c4c75778.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_测试方法_10' style="width: 609px; visibility: visible;"></p><h4 id="h12">3.3.7 JUnit插件自动生成单测代码</h4><p>（1） 安装插件，重启idea生效</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cba0.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_java开发如何规范地写单元测试_11' style="width: 679px; visibility: visible;"></p><p>（2） 配置插件</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cbcaf25386.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_java开发如何规范地写单元测试_12' style="width: 669px; visibility: visible;"></p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb61199fee.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_java开发如何规范地写单元测试_13' style="width: 678px; visibility: visible;"></p><p>（3） 使用插件</p><p>在需要生成单测代码的类上右键generate...，如下图所示。</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb6119c7c.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_单元测试_14' style="width: 487px; visibility: visible;"></p><p>生成结果：</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb6119ec09d11386.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_Test_15' style="width: 586px; visibility: visible;"></p><p>在单元测试过程中主张不要依赖特定的接口与数据来源，此时就涉及到对相关数据的模拟，比如Http和JDBC的返回结果等，可以使用虚拟对象即Mock对象进行模拟，使得单元测试不在耦合。</p><p>Mock过程的使用前提:</p><p>（1） 实际对象时很难被构造出来的</p><p>（2） 实际对象的特定行为很难被触发</p><p>（3） 实际对象可能当前还不存在，比如依赖的接口还没有开发完成等等。</p><p>Mockito官网：https://site.mockito.org 。Mockito和JUnit一样是专门针对Java语言的mock数据框架，它与同类的EasyMock和jMock功能非常相似，但是该工具更加简单易用。</p><p>Mockito的特点：</p><p>（1） 可以模拟类不仅仅是接口</p><p>（2） 通过注解方式简单易懂</p><p>（3） 支持顺序验证</p><p>（4） 具备参数匹配器</p><p>maven引入spring-boot-starter-test会自动将mockito引入到工程中。</p><p>（1） 在之前的代码中在定义一个BookService接口, 含义是借书接口，暂且不做实现</p><div></div><p>（2） 在之前的StudentService类中新增一个orderBook方法，含义是学生预定书籍方法，其中实现内容调用上述的BookService的orderBook方法。</p><div></div><p>（3） 编写单元测试方法，测试StudentService的orderBook方法</p><div></div><p>（4） 执行结果：</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb611a2df.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_Test_16' style="width: 796px; visibility: visible;"></p><p> （5） 结果解析<br></p><p>上述内容并没有实现BookService接口的orderBook(String name)方法。但是使用mockito进行模拟数据之后，却通过了单元测试，原因就在于Mockito替换了本来要在StudentService的orderBook方法中获取的对象，此处就模拟了该对象很难获取或当前无法获取到，用模拟数据进行替代。</p><p style="text-align:center;"><img src='https://s2.51cto.com/images/blog//_65cb611a5cac.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=/resize,m_fixed,w_1184' alt='java开发如何规范地写单元测试 java单元测试执行顺序_单元测试_17' style="width: 796px; visibility: visible;"></p><p>常用API:</p><p>上述案例中用到了mockito的when、any、theWhen等语法。接下来介绍下都有哪些常用的API：</p><p>1) mock：模拟一个需要的对象</p><p>2) when：一般配合thenXXX一起使用，表示当执行什么操作之后怎样。</p><p>3) any: 返回一个特定对象的缺省值，上例中标识可以填写任何String类型的数据。</p><p>4) theReturn: 在执行特定操作后返回指定结果。</p><p>5) spy：创造一个监控对象。</p><p>6) verify：验证特定的行为。</p><p>7) doReturn：返回结果。</p><p>8) doThrow：抛出特定异常。</p><p>9) doAnswer：做一个自定义响应。</p><p>10) times：操作执行次数。</p><p>11) atLeastOnce：操作至少要执行一次。</p><p>12) atLeast：操作至少执行指定的次数。</p><p>13) atMost：操作至多执行指定的次数。</p><p>14) atMostOnce：操作至多执行一次。</p><p>15) doNothing：不做任何的处理。</p><p>16) doReturn：返回一个结果。</p><p>17) doThrow：抛出一个指定异常。</p><p>18) doAnswer：指定一个特定操作。</p><p>19) doCallRealMethod：用于监控对象返回一个真实结果。</p><p>（1） 打桩</p><p>Mockito中有Stub，所谓存根或者叫打桩的概念，上面案例中的Mockito.when(bookService.orderBook(any(String.class))).thenReturn(expectBook);就是打桩的含义，先定义好如果按照既定的方式调用了什么，结果就输出什么。然后在使用Book book = studentService.orderBook(""); 即按照指定存根输出指定结果。</p><div></div><p>（2） 参数匹配</p><p>上例StudentService的orderBook方法中的any(String.class) 即为参数匹配器，可以匹配任何此处定义的String类型的数据。</p><p>（3） 次数验证</p><div></div><p>（4） 顺序验证</p><div></div><p>（5） 异常验证</p><div></div><p> <br></p><p> <br></p> 讯享网
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