mockito(模拟测试)框架基本使用指南

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  • Mockito 是一种 Java Mock 框架,主要是用来做 Mock 测试,它可以模拟任何 Spring 管理的 Bean、模拟方法的返回值、模拟抛出异常等等,避免为了测试一个方法,却要自行构建整个 bean 的依赖链。 同时 Mockito 也会记录调用这些模拟方法的参数、调用顺序,从而可以校验出这个 Mock 对象是否有被正确的顺序调用,以及按照期望的参数被调用。
  • 开发中有些依赖的接口还没有开发完成、有些接口还调不通等情况,但又想要验证部分代码逻辑时,可以使用 Mockito 对接口进行 mock。 mock 可以理解为一个模拟对象,即一个替代者,可以替换掉依赖的对象,这样一来就可以把注意力集中在业务代码逻辑,验证代码的正确性。
  • 使用 mock 的好处是,可以对方法的入参和返回值做灵活的设置。 比如可以在初始化的时候设置某个方法入参和返回值,这样当单元测试执行到这个方法的时候就不用受到方法依赖的约束。 假如这样一种情况,想要测定时任务发邮件,其实想测的是这个定时任务逻辑是否正常,对发送邮件是否成功并不关心。由于发送邮件需要依赖其他系统,单元测试是发不了邮件的。这样把发送邮件的方法给 mock 掉就很有必要了。
  • 目前在 Java 中主流的 Mock 测试工具有 Mockito、JMock、EasyMock等等,而 SpringBoot 目前内建的是 Mockito 框架。

依赖引入

  • 方式1:spring-boot-starter-test 模块集成了 mockito
 <dependency>
   <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
 dependency>
  • 方式2:单独引入 mockito 依赖
<dependency>
    <groupId>org.mockitogroupId>
    <artifactId>mockito-coreartifactId>
    <version>3.3.3version>
    <scope>testscope>
dependency>

Mockito 的局限性

主要是两个:

  • 不能 mock 静态方法
  • 不能 mock 私有方法
  • 不能 mock final class

这两种方法可能只能是通过其他工具,或者通过上层方法调用来做测试。

Mockito 的初始化

当要使用注解(比如 @Mock)来 mock 对象的使用,就需要先初始化 Mockito,这样用 @Mock 标注的对象才会被实例化,否则直接使用会报 Null 指针异常。

有两种初始化的方法:

  • 方式1:使用 MockitoAnnotations.initMocks() 方法
	@Mock
    private List mockList;

    @Before
    public void init(){
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }

    @Test
    public void test(){
        mockList.add(1);
        verify(mockList).add(1);
    }
  • 方式2:在类上标注 @RunWith(MockitoJUnitRunner.class) 注解
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class MockitoExample {
    @Mock
    private List mockList;
    @Test
    public void test(){
        mockList.add(1);
        verify(mockList).add(1);
    }
}

Mock 的使用

mock 主要功能就是模拟一个对象出来,注意 Mock 出来的对象是假对象,对其任何方法的操作都不会真正执行的。

mock 模拟的对象可以理解为真实方法的一个代理,每次对方法的调用其实都是调用了代理方法,这个代理方法是一个空方法,不会做任何事情。方法的返回值都返回默认的:

  • boolean:返回 false
  • 基本数值类型:返回 0
  • 对象类型:返回 null

mock 有两种使用方法:

  • 直接代码 mock 一个对象

    List list = Mockito.mock(ArrayList.class);

    list.add("22");

    System.out.println(list.size());

    Mockito.verify(list).add("22");
  • 用 @Mock 造一个对象
	@Mock
    private List mockList;

使用示例:

public class MockExample {
    @Mock
    private Service01 service01;
    @Before
    public void init(){
        MockitoAnnotations.initMocks(this);

        Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(),Mockito.anyString())).thenReturn(false);
    }

	@Test
    public void testMock(){

		boolean isSendSucc = service01.sendMail("张三","李四");
    }
}
public class Service01 {
    public boolean sendMail(String sender, String receiver){
        System.out.println(sender + "向" + receiver + "发送了一封邮件");
        return true;
    }
}

调用 mock 对象的方法

常用大概有以下几种:

  • 方式1:调用完方法后指定返回值

Mockito.when(调用的类.方法).thenReturn(指定的返回值);

Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(), Mockito.anyString())).thenReturn(false);

如果是 @Mock 标注的对象方法,这样设置后不会进去方法执行,直接返回指定值。 如果是 @Spy 标注的对象方法,这样设置后会进去执行方法,但是返回指定的返回值。 注意

  • 指定方法的返回值时,入参的设置可以使用 matcher 做匹配,其中的 any 方法匹配任意值

Mockito.when(userService.getUserById(Mockito.anyInt())).thenReturn(new User(3, "I'm mock"));
User user1 = userService.getUserById(3);
User user2 = userService.getUserById(200);

Mockito.when(userService.getUserById(3)).thenReturn(new User(3, "I'm mock"));
User user1 = userService.getUserById(3);
User user2 = userService.getUserById(200);

Mockito.when(userService.insertUser(Mockito.any(User.class))).thenReturn(100);
Integer i = userService.insertUser(new User());
  • 有多个入参的方法,一个入参使用了 matcher 做匹配,那么其他入参也要用 matcher 匹配。 例如下面用了 any 方法,那么第二入参就不能写死了,可以用 eq 方法来做匹配

Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(), "王五")).thenReturn(true);

Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(), Mockito.eq("王五"))).thenReturn(true);
  • 方式2:直接返回指定值

Mockito.doReturn(方法返回值).when(spy标注的对象).调用的方法;

Mockito.doReturn(false).when(service01).sendMail(Mockito.anyString(), Mockito.anyString());

这样设置后,不管是 @Mock 还是 @Spy 标注的对象方法都不会进去执行,会直接返回指定值。

  • 方式3:设置抛出异常

Mockito.when(调用方法).thenThrow(抛出的异常类);

Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(),Mockito.anyString())).thenThrow(RuntimeException.class);

可以用 Mockito 的 doNothing()、doThrow() 和 doAnswer() 来对无返回值的函数进行 Mock 和验证。

  • doNothing()

@Test
public void whenAddCalledVerfied() {
    MyList myList = mock(MyList.class);
    doNothing().when(myList).add(isA(Integer.class), isA(String.class));
    myList.add(0, "");

    verify(myList, times(1)).add(0, "");
}

@Test
public void whenAddCalledVerfied() {
    MyList myList = mock(MyList.class);
    myList(0, "");

    verify(myList, times(1)).add(0, "");
}
  • doThrow()
@Test(expected = Exception.class)
public void givenNull_AddThrows() {
    MyList myList = mock(MyList.class);
    doThrow().when(myList).add(isA(Integer.class), isNull());

    myList.add(0, null);
}
  • doAnswer()
@Test
public void whenAddCalledAnswered() {
    MyList myList = mock(MyList.class);
    doAnswer((Answer) invocation -> {
        Object arg0 = invocation.getArgument(0);
        Object arg1 = invocation.getArgument(1);

        assertEquals(3, arg0);
        assertEquals("answer me", arg1);
        return null;
    }).when(myList).add(any(Integer.class), any(String.class));
    myList.add(3, "answer me");
}
  • Mockito 的 doCallRealMethod() 方法可以用在 void 函数上,允许调用原始对象的实际方法同时也允许去调用验证。
@Test
public void whenAddCalledRealMethodCalled() {
    MyList myList = mock(MyList.class);
    doCallRealMethod().when(myList).add(any(Integer.class), any(String.class));
    myList.add(1, "real");

    verify(myList, times(1)).add(1, "real");
}

Spy 的使用

Spy 跟 Mock 不同之处在于,它是会真正执行方法逻辑的。相同之处是它可以指定方法的返回值。

有两种使用方法:

  • 直接代码实例化
    @Test
    public void mock2(){

        List list = Mockito.spy(ArrayList.class);

        list.add("22");

        System.out.println(list.size());

        Mockito.verify(list).add("22");
    }
  • 用 @Spy 标注 注意:@Spy 不能标注接口,可以是实现类和抽象类
    @Spy
    private List spyList;

使用示例

    @Spy
    private Service01 service01;
    @Before
    public void init(){
        MockitoAnnotations.initMocks(this);

    }

    @Test
    public void testMock(){

        boolean isSendSucc = service01.sendMail("张三","李四");
        System.out.println("邮件发送是否成功:" + isSendSucc);
    }

InjectMocks 的使用

@InjectMocks 用来给标注的成员变量填充带有 @Mock 和 @Spy 标签的 bean,可以理解为它会吸取所有 @Mock 和 @Spy 标注的bean 为自己所用。

示例1:

bookService 用了 @IninjectMocks,那么 bookService 里面成员变量 bookDao 就会使用 @Mock 标注的 bookDao。

这样就解决了 bean 的依赖问题了,bookService 里面的 bookDao 的任何操作完全可以在单元测试类里指定返回值。


@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class BookControllerTest {
    @InjectMocks
    private BookServiceImpl bookService;
    @Mock
    private BookDao bookDao;

    @Before
    public void init(){
        Mockito.when(bookDao.getBookById("123")).thenReturn("《java语言》");
    }

    @Test
    public void testGetBook(){
        System.out.println(bookService.getBookById("123"));
    }
}

public interface BookService {
    String getBookById(String id);
}

@Service
public class BookServiceImpl implements BookService {
    @Autowired
    private BookDao bookDao;
    @Override
    public String getBookById(String id) {
        return bookDao.getBookById(id);
    }
}

@Mapper
public interface BookDao {
    String getBookById(String id);
}

示例2:

如果是嵌套的 bean 可以用 ReflectionTestUtils.setFileld() 绑定成员变量。

例如要测试 service 上层的 Controller,希望 mock bookDao,而不是 service:


@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class BookControllerTest {
    @Spy
    private BookServiceImpl bookService;
    @InjectMocks
    private BookController bookController;
    @Mock
    private BookDao bookDao;

    @Before
    public void init(){
        Mockito.when(bookDao.getBookById("123")).thenReturn("《java语言》");

        ReflectionTestUtils.setField(bookService,"bookDao",bookDao);
    }

    @Test
    public void testGetBook(){
        System.out.println(bookController.getBookById("123"));
    }
}

@RestController
public class BookController {
    @Autowired
    private BookService bookService;

    @GetMapping("/getBook")
    public String getBookById(@RequestParam String id){
        return bookService.getBookById(id);
    }
}

@MockBean 的使用

@MockBean 是 SpringBoot 中增加的,用来支持容器中的 mock 测试。它跟 mock 的使用逻辑是一样,只是它修饰的对象是容器中的对象,也就是 bean 对象。


@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class MockBeanExample {

    @MockBean
    private Service01 service01;
    @Before
    public void init(){
        MockitoAnnotations.initMocks(this);

    }

	@Test
    public void testMock(){

		boolean isSendSucc = service01.sendMail("张三","李四");
    }
}

@Component
public class Service01 {
    public boolean sendMail(String sender, String receiver){
        System.out.println(sender + "向" + receiver + "发送了一封邮件");
        return true;
    }
}

@SpyBean 的使用

@SpyBean 也是 SpringBoot 增加的一个注解,用来支持 Spring 容器的单元测试,它与 Spy 的逻辑基本一致,不同之处就在于它标注的对象是容器对象。具体使用可以参考上面 @MockBean 的使用方法。

方法的校验和断言

通常写单元测试就是要断言方法的执行是否符合预期,除了 junit 提供的 Assert 类中的方法外,Mockito 也提供了几种校验方法:

  • 方法1:Mockito.verify() 方法断言方法是否被调用过

Mockito.verify(对象).对象的方法;

Mockito.verify(list).add("22");

Mockito.verify(userService, Mockito.times(1)).getUserById(Mockito.eq(3)) ;

InOrder inOrder = Mockito.inOrder(userService);
inOrder.verify(userService).getUserById(3);
inOrder.verify(userService).getUserById(5);
inOrder.verify(userService).insertUser(Mockito.any(User.class));
  • 方法2:断言异常
    @Before
    public void init(){
        MockitoAnnotations.initMocks(this);

		Mockito.when(service01.sendMail(Mockito.anyString(),Mockito.anyString()))
     		.thenThrow(RuntimeException.class);
    }

    @Test(expected=RuntimeException.class)
    public void testThrowException(){
        service01.sendMail("张三","李四");
    }
  • 方法3:Assert 类中的断言方法

测试 Controller

这里总结了 2 种测试方法,都要在 SpringBoot 的框架中测试。一般在集成测试中使用,需要启动 Spring 容器。

  • 方式1:使用 @AutoConfigureMockMvc(推荐) @AutoConfigureMockMvc 会自动注入 MockMvc,可以方便的指定入参或者是 header
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
public class BookControllerTest2 {
    @Autowired
    public MockMvc mockMvc;

    @Test
    public void testGetBookInfo() throws Exception {
        MvcResult result = mockMvc.perform(
                MockMvcRequestBuilders.post("/getBookInfo2").param("id","123").header("user","xiaoming"))
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andReturn();
        System.out.println(result.getResponse().getContentAsString());
    }
}

@RestController
public class BookController2 {
    @PostMapping("/getBookInfo2")
    public String getBookById(@RequestParam String id, @RequestHeader String user){
        System.out.println(user + "查询书籍信息,bookId=" + id);
        return "《java语言》";
    }
}
  • 方式2:使用 TestRestTemplate 模板
@RunWith(SpringRunner.class)

@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class BookControllerTest {

    @Autowired
    private TestRestTemplate testRestTemplate;

    @Test
    public void testGetBookInfo(){
        String result = testRestTemplate.getForObject("/getBookInfo?id=123456", String.class);
        System.out.println(result);
    }
}

@RestController
public class BookController2 {
    @GetMapping("/getBookInfo")
    public String getBookById(@RequestParam String id){
        System.out.println("查询书籍信息,bookId=" + id);
        return "《java语言》";
    }
}

@RunWith 的使用

常见用法有以下几种:

  • @RunWith(SpringRunner.class) 或者 @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class): 代表在 Spring 容器中运行单元测试。如果配合 @SpringBootTest 就是在 SpringBoot 容器中运行单元测试。 注:SpringRunner 就是 SpringJUnit4ClassRunner 的别名,它们作用是一样的。
@SpringBootTest(classes = MyApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class BaseTest {
    public void runUnitTest(){
    }
}
  • @RunWith(MockitoJUnitRunner.class) 可以理解为使用 Mockito工作运行单元测试,它会初始化 @Mock 和 @Spy 标注的成员变量
  • @RunWith(Suite.class):代表是一个集合测试类,一般是如下用法,也就是其可一次性测试多个用例
@RunWith(Suite.class)
@Suite.SuiteClasses({ServiceTest.class, A.class})
public class AllTest {
}
public class ServiceTest{
    @Test
    public void test01(){ }

    @Test
    public void test02(){}
}

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