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有效使用Mock编写java单元测试
 
44 次浏览     评价:  
 2019-8-13
 
编辑推荐:
本文来自cnblogs,本文简单介绍如何使用EasyMock,PowerMock等来进行单元测试,希望能对您有所帮助。

Java单元测试对于开发人员质量保证至关重要,尤其当面对一团乱码的遗留代码时,没有高覆盖率的单元测试做保障,没人敢轻易对代码进行重构。然而单元测试的编写也不是一件容易的事情,除非使用TDD方式,否则编写出容易测试的代码不但对开发人员的设计编码要求很高,而且代码中的各种依赖也常常为单元测试带来无穷无尽的障碍。

令人欣慰的是开源社区各种优秀的Mock框架让单元测试不再复杂,本文简单介绍EasyMock,PowerMock等的基本常用用法。

Mock说白了就是打桩(Stub)或则模拟,当你调用一个不好在测试中创建的对象时,Mock框架为你模拟一个和真实对象类似的替身来完成相应的行为。

EasyMock:

使用如下方式在Maven中添加EasyMock的依赖:

<dependency>
<groupId>org.easymock</groupId>
<artifactId>easymock</artifactId>
<version>3.2</version>
<scope>test</scope>
</dependency>

EasyMock使用动态代理实现模拟对象创建,其基本步骤为以下四步:

以数据库应用为例的被测试代码如下:

public class UserServiceImpl{
private UserDao dao;
public User query(String id) throws Exception{
try{
return dao.getById(id);
}catch(Exception e){
throw e;
}
return null;
}
}

public class UserDao{
public User getById(String id) throws Exception{
try{
return ……;
}catch(Exception e){
throw e;
}
return null;
}
}

现在希望对UserServiceImpl进行测试,而UserDao开发组只给出接口,尚未完成功能实现。

使用Mock对UserDao进行模拟来测试UserServiceImpl。

(1).基本的测试代码如下:

public class UserServiceImplTest {
@Test
public void testQuery() {
User expectedUser = new User();
user.setId(“1001”);
UserDao mock = EasyMock.createMock(UserDao.class); //创建Mock对象
Easymock.expect(mock.getById("1001")) .andReturn(expectedUser);//录制Mock对象预期行为
Easymock.replay(mock); //重放Mock对象,测试时以录制的对象预期行为代替真实对象的行为

UserServiceImpl service = new UserServiceImpl();
service.setUserDao(mock);
user user = service.query("1001");//调用测试方法
assertEquals(expectedUser, user); //断言测试结果
Easymock.verify(mock);//验证Mock对象被调用
}
}

注意:

在EasyMock3.0之前,org.easymock.EasyMock使用JDK的动态代理实现Mock对象创建,因此只能针对接口进行Mock,org.easymock.classextension.EasyMock使用CGLIB动态代理创建Mock对象,可以针对普通类进行Mock。

在EasyMock3.0之后,org.easymock.classextension.EasyMock被废弃,使用org.easymock.EasyMock可以针对接口和普通类进行Mock对象创建。

(2).调用测试设定:

如果想测试UserServiceImpl调用了UserDao的getById方法3次,则使用如下代码即可:

Easymock.expect(mock.getById("1001")) .andReturn(exceptUser).times(3);

(3).方法异常:

如果想测试UserServiceImpl在调用UserDao的getById方法时发生异常,可以使用如下代码:

Easymock.expect(mock.getById("1001")) .andThrow(new RuntimeException());

在测试UserServiceImpl时就可以使用try-catch捕获Mock的异常。

(4).基本参数匹配:

上面的方法在Mock UserDao的getById方法时传入了“0001”的预期值,这种方式是精确参数匹配,如果UserServiceImpl在调用是传入的参数不是“0001”就会发生Unexpect method的Mock异常,可以使用下面的方法在Mock时进行参数匹配:

Easymock.expect(mock.getById (Easymock.isA(String.class))) .andReturn(exceptedUser).times(3);

isA()方法会使用instanceof进行参数类型匹配,类似的方法还有anyInt(),anyObject(), isNull(),same(), startsWith()......

(5).数组类型参数匹配:

如果UserServiceImpl在调用UserDao的方法时传入的参数是数组,代码如下:

public class UserServiceImpl{
private UserDao dao;
public List<String> queryNames(String[] ids) throws Exception{
try{
return dao.getNames(ids);
}catch(Exception e){
throw e;
}
return null;
}
}

public class UserDao{
public List<String> getNames(String[] ids) throws Exception{
try{
return ……;
}catch(Exception e){
throw e;
}
return null;
}
}

此时有两种办法来进行参数匹配:

a.数组必须和测试给定的一致:

Easymock.expect(mock.getNames (EasyMock.aryEq(testIds))) .andReturn(exceptedNames);

b.不考虑测试数组内容:

Easymock.expect(mock.getNames (EasyMock.isA(String[].class))) .andReturn(exceptedNames);

(6).void方法Mock:

如果要Mock的方法是无返回值类型,例子如下:

public class UserDao {
public void updateUserById(String id) throws Exception{
try{
update…
}catch(Exception e){
throw e;
}
}
}

a.正常Mock代码如下:

mock.updateUserById(“TestId”);
EasyMock.expectLastCall().anytimes();

b.模拟发生异常的Mock代码如下:

mock.updateUserById(“TestId”);
EasyMock.expectLastCall().andThrow(new RuntimeException()).anytimes();

(7).多次调用返回不同值的Mock:

对于迭代器类型的遍历代码来说,需要在不同调用时间返回不同的结果,以JDBC结果集为例代码如下:

public List<String> getUserNames () throws Exception{
List<String> usernames = new ArrayList<String>();
ResultSet rs = pstmt.executeQuery(query);
try {
while(rs.next()){
usernames.add(rs.getString(2));
}
} catch (SQLException e) {
throw e;
}
}

在Mock结果集的next方法时如果总返回true,则代码就会陷入死循环,如果总返回false则代码逻辑根本无法执行到循环体内。

正常的测试逻辑应该是先返回几次true执行循环体,然后在返回false退出循环,使用Mock可以方便模拟这种预期的行为,代码如下:

EasyMock.expect(rs.next()).andReturn(true).times(2) .andReturn(false).times(1);

更多的关于EasyMock的用法,请参考EasyMock官方文档:

http://easymock.org/ EasyMock3_0_Documentation.html。

PowerMock:

上面介绍的EasyMock可以满足单元测试中的大部分需求,但是由于动态代理是使用了面向对象的继承和多态特性,JDK自身的动态代理只针对接口进行代理,其本质是为接口生成一个实现类,而CGLIB可以针对类进行代理,其本质是将类自身作为基类。

如果遇到了静态、final类型的类和方法,以及私有方法,EasyMock的动态代理局限性使得无法测试这些特性情况。

PowerMock是在EasyMock基础上进行扩展(只是补充,不是替代),使用了字节码操作技术直接对生成的字节码类文件进行修改,从而可以方便对静态,final类型的类和方法进行Mock,还可以对私有方法进行Mock,更可以对类进行部分Mock。

PowerMock的工作过程和EasyMock类似,不同之处在于需要在类层次声明@RunWith(PowerMockRunner.class)注解,以确保使用PowerMock框架引擎执行单元测试。

通过如下方式在maven添加PowerMock相关依赖:

<dependency>
<groupId>org.powermock</groupId>
<artifactId>powermock-api-easymock</artifactId>
<version>1.5.1</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.powermock</groupId>
<artifactId>powermock-module-junit4</artifactId>
<version>1.5.1</version>
<scope>test</scope>
</dependency>

例子如下:

(1).Miock final类的静态方法:

如果测试代码中使用到了java.lang.System类,代码如下:

public class SystemPropertyMockDemo {
public String getSystemProperty() throws IOException {
return System.getProperty("property");
}
}

如果对System.getProperty()方法进行Mock,代码如下:

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest({SystemPropertyMockDemo.class}) //声明要Mock的类
public class SystemPropertyMockDemoTest {
@Test
public void demoOfFinalSystemClassMocking() throws Exception {
PowerMock.mockStatic(System.class); //Mock静态方法
EasyMock.expect(System.getProperty("property")) .andReturn("my property");//录制Mock对象的静态方法
PowerMock.replayAll();//重放Mock对象
Assert.assertEquals("my property",
new SystemPropertyMockDemo().getSystemProperty());
PowerMock.verifyAll();//验证Mock对象
}
}

非final类的静态方法代码相同,注意(上述代码只能在EasyMock3.0之后版本正常运行)

如果要在EasyMock3.0之前版本正常Mock final类的静态方法,需要使用PowerMockito,

通过如下方式在maven中添加PowerMockito相关依赖:

<dependency>
<groupId>org.powermock</groupId>
<artifactId>powermock-api-mockito</artifactId>
<version>1.5.1</version>
<scope>test</scope>
</dependency>

代码如下:

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest({SystemPropertyMockDemo.class})
public class SystemPropertyMockDemoTest {
@Test
public void demoOfFinalSystemClassMocking() throws Exception {
PowerMockito.mockStatic(System.class);
PowerMockito.when(System.getProperty("property")) .thenReturn("my property");
PowerMock.replayAll();
Assert.assertEquals("my property",
new SystemPropertyMockDemo().getSystemProperty());
PowerMock.verifyAll();
}
}

注意:

对于JDK的类如果要进行静态或final方法Mock时,@PrepareForTest()注解中只能放被测试的类,而非JDK的类,如上面例子中的SystemPropertyMockDemo.class。

对于非JDK的类如果需要进行静态活final方法Mock时, @PrepareForTest()注解中直接放方法所在的类,若上面例子中的System不是JDK的类,则可以直接放System.class。

@PrepareForTest({......}) 注解既可以加在类层次上(对整个测试文件有效),也可以加在测试方法上(只对测试方法有效)。

(2).Mock非静态的final方法:

被测试代码如下:

public class ClassDependency {
public final boolean isAlive() {
return false;
}
}

public class ClassUnderTest{
public boolean callFinalMethod(ClassDependency refer) {
return refer.isAlive();
}
}

使用PowerMock的测试代码如下:

@RunWith(PowerMockRunner.class)
public class FinalMethodMockDemoTest {
@Test
@PrepareForTest(ClassDependency.class)
public void testCallFinalMethod() {
ClassDependency depencency = PowerMock.createMock(ClassDependency.class); //创建Mock对象
ClassUnderTest underTest = new ClassUnderTest();
EasyMock.expect(depencency.isAlive()) .andReturn(true);
PowerMock.replayAll();
Assert.assertTrue(underTest .callFinalMethod(depencency));
PowerMock.verifyAll();
}
}

(3)部分Mock和私有方法Mock:

如果被测试类某个方法不太容易调用,可以考虑只对该方法进行Mock,而其他方法全部使用被测试对象的真实方法,可以考虑使用PowerMock的部分Mock,被测试代码如下:

public class DataService {
public boolean replaceData(final String dataId, final byte[] binaryData) {
return modifyData(dataId, binaryData);
}
public boolean deleteData(final String dataId) {
return modifyData(dataId, null);
}

private boolean modifyData(final String dataId, final byte[] binaryData) {
return true;
}
}

只对modifyData方法进行Mock,而其他方法调用真实方法,测试代码如下:

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(DataService.class)
public class DataServiceTest {
@Test
public void testReplaceData() throws Exception {
DataService tested = PowerMock.createPartialMock(DataService.class, “modifyData”);//创建部分mock对象,只对modifyData方法Mock
PowerMock.expectPrivate(tested, “modifyData”, “id”, null).andReturn(true);//录制私有方法
PowerMock.replay(tested);
assertTrue(tested.deleteData(“id”));
PowerMock.verify(tested);
}
}

部分Mock在被测试方法的依赖在同一个类,且不容易创建时比较有用。

个人认为私有方法的Mock意义不是很大,完全可以使用反射机制直接调用。

(4).调用对象的构造方法Mock对象:

在被测试方法内部调用构造创建了一个对象很常见,被测试代码如下:

public class PersistenceManager {
public boolean createDirectoryStructure(String directoryPath) {
File directory = new File(directoryPath);
if (directory.exists()) {
throw new IllegalArgumentException("\"" + directoryPath + "\" already exists.");
}
return directory.mkdirs();
}
}

 

创建文件操作(new File(path))依赖与操作系统底层实现,如果给定的路径不合法,将会出现异常导致测试无法正常覆盖,此时需要使用PowerMock的提供的调用构造方法创建Mock对象,测试代码如下:

@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest( PersistenceManager.class )
public class PersistenceManagerTest {
@Test
public void testCreateDirectoryStructure_ok() throws Exception {
File fileMock = PowerMock.createMock(File.class);
PersistenceManager tested = new PersistenceManager();
PowerMock.expectNew(File.class, "directoryPath").andReturn(fileMock);
EasyMock.expect(fileMock.exists()).andReturn(false);
EasyMock.expect(fileMock.mkdirs()).andReturn(true);
PowerMock.replay(fileMock, File.class);
assertTrue(tested.createDirectoryStructure ("directoryPath"));
PowerMock.verify(fileMock, File.class);
}
}

也可以使用更简便的方法:

FilefileMock = PowerMock.createMockAndExpectNew (File.class,“directoryPath”);

 

通过EasyMock+PowerMock,开发中绝大部分的方法都可以被测试完全覆盖。

更多关于PowerMock的用法和参考文档请参考PowerMock官方网址:

https://code.google.com/p/powermock/。

 
   
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