单元测试与集成测试

2025-02-08 132 阅读3分钟

1. 核心测试框架：JUnit 与 Spring Test

JUnit：作为 Java 生态的标准测试框架，JUnit 5（结合 @Test 注解）用于定义测试用例。
Spring Test：提供与 Spring 上下文集成的支持，通过 @SpringBootTest 等注解加载 Spring 容器。
扩展机制：JUnit 5 的 @ExtendWith(SpringExtension.class) 将 Spring 的依赖注入和生命周期管理集成到测试中。

2. 分层测试与测试切片（Test Slices）

Spring Boot 提供测试切片，仅加载与测试目标相关的组件，而非整个应用上下文，提升测试速度：

@WebMvcTest：仅加载 Web 层（Controller、Filter 等），自动配置 MockMvc 模拟 HTTP 请求。
@DataJpaTest：仅加载 JPA 组件，默认使用内存数据库（如 H2）测试 Repository 层。
@JsonTest：专注于 JSON 序列化/反序列化测试。
其他切片：如 @RestClientTest（HTTP 客户端）、@JdbcTest（纯 JDBC 测试）等。

3. 应用上下文缓存

复用机制：相同配置的测试类共享同一个 Spring 上下文，避免重复启动耗时。
条件触发：通过 @DirtiesContext 标记需要重置上下文的测试，确保隔离性。

4. 依赖模拟（Mocking）

@MockBean / @SpyBean：利用 Mockito 创建模拟对象，替换 Spring 容器中的实际 Bean。
- 示例：在测试 Service 层时，模拟 Repository 层，避免真实数据库操作。
隔离测试：通过模拟外部依赖（如数据库、API 调用），确保测试专注于当前代码单元。

5. 测试配置与属性覆盖

专用配置文件：通过 src/test/resources/application.properties 提供测试专用配置（如使用 H2 数据库）。
动态属性覆盖：在测试中使用 @TestPropertySource 或 @DynamicPropertySource 动态修改配置（如随机端口）。

6. 工具类与实用方法

MockMvc：模拟 HTTP 请求，验证 Controller 的响应状态、JSON 结构等。

@WebMvcTest(UserController.class)
class UserControllerTest {
    @Autowired
    private MockMvc mvc;
    
    @Test
    void getUser() throws Exception {
        mvc.perform(get("/users/1"))
           .andExpect(status().isOk())
           .andExpect(jsonPath("$.name").value("Alice"));
    }
}

TestRestTemplate：在集成测试中发送真实 HTTP 请求（适用于随机端口测试）。
@Sql：执行 SQL 脚本初始化或清理测试数据。

7. 自动化配置（Auto-configuration）

条件化加载：根据测试切片自动配置相关组件（如 @DataJpaTest 自动配置 Hibernate、DataSource）。
排除无关组件：通过 @AutoConfigureTestDatabase 等注解覆盖默认配置，提升测试效率。

8. 测试生命周期管理

@BeforeEach / @AfterEach：在测试方法前后执行初始化或清理操作。
事务回滚：默认在测试结束后回滚数据库操作，保持测试环境干净（可通过 @Rollback(false) 禁用）。

总结：单元测试 vs 集成测试

单元测试：使用 Mockito 等工具模拟依赖，测试单个类或方法，不启动 Spring 上下文。
集成测试：通过 @SpringBootTest 加载完整或部分上下文，验证组件间交互。

通过以上机制，Spring Boot 的测试框架在保证测试覆盖率和准确性的同时，极大简化了配置和依赖管理，使开发者能够快速编写高效、可维护的测试用例。