Java中UnitTest和PowerMock的詳細(xì)解析

這篇文章主要講解了Java中UnitTest和PowerMock的詳細(xì)解析，內(nèi)容清晰明了，對(duì)此有興趣的小伙伴可以學(xué)習(xí)一下，相信大家閱讀完之后會(huì)有幫助。

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學(xué)習(xí)一門計(jì)算機(jī)語言，我覺得除了學(xué)習(xí)它的語法外，最重要的就是要學(xué)習(xí)怎么在這個(gè)語言環(huán)境下進(jìn)行單元測(cè)試，因?yàn)閱卧獪y(cè)試能幫你提早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤；同時(shí)給你的程序加一道防護(hù)網(wǎng)，防止你的修改破壞了原有的功能；單元測(cè)試還能指引你寫出更好的代碼，畢竟不能被測(cè)試的代碼一定不是好代碼；除此之外，它還能增加你的自信，能勇敢的說出「我的程序沒有bug」。

每個(gè)語言都有其常用的單元測(cè)試框架，本文主要介紹在 Java 中，我們?nèi)绾问褂?PowerMock，來解決我們?cè)趯憜卧獪y(cè)試時(shí)遇到的問題，從 Mock 這個(gè)詞可以看出，這類問題主要是解依賴問題。

在寫單元測(cè)試時(shí)，為了讓測(cè)試工作更簡(jiǎn)單、減少外部的不確定性，我們一般都會(huì)把被測(cè)類和其他依賴類進(jìn)行隔離，不然你的類依賴得越多，你需要做的準(zhǔn)備工作就越復(fù)雜，尤其是當(dāng)它依賴網(wǎng)絡(luò)或外部數(shù)據(jù)庫時(shí)，會(huì)給測(cè)試帶來極大的不確定性，而我們的單測(cè)一定要滿足快速、可重復(fù)執(zhí)行的要求，所以隔離或解依賴是必不可少的步驟。

而 Java 中的 PowerMock 庫是一個(gè)非常強(qiáng)大的解依賴庫，下面談到的 3 個(gè)特性，可以幫你解決絕大多數(shù)問題：

1 通過 PowerMock 注入依賴對(duì)象

2 利用 PowerMock 來 mock static 函數(shù)

3 輸出參數(shù)（output parameter）怎么 mock

通過 PowerMock 注入依賴對(duì)象

假設(shè)你有兩個(gè)類，MyService 和 MyDao，MyService 依賴于 MyDao，且它們的定義如下

// MyDao.java
@Mapper
public interface MyDao {
  /**
   * 根據(jù)用戶 id 查看他最近一次操作的時(shí)間
   */
  Date getLastOperationTime(long userId);
}

// MyService.java
@Service
public class MyService {
	@Autowired
	private MyDao myDao;
	
  public boolean operate(long userId, String operation) {
    Date lastTime = myDao.getLastOperationTime(userId);
    // ...
  }
}

這個(gè)服務(wù)提供一個(gè) operate 接口，用戶在調(diào)用該接口時(shí)，會(huì)被限制一個(gè)操作頻次，所以系統(tǒng)會(huì)記錄每個(gè)用戶上次操作的時(shí)間，通過 MyDao.getLastOperationTime(long userId) 接口獲取，現(xiàn)在我們要對(duì) MyService 類的 operate 做單元測(cè)試，該怎么做？

你可能會(huì)想到使用 SpringBoot，它能自動(dòng)幫我們初始化 myDao 對(duì)象，但這樣做卻存在一些問題：

1 SpringBoot 的啟動(dòng)速度很慢，這會(huì)延長(zhǎng)單元測(cè)試的時(shí)間

2 因?yàn)闀r(shí)間是一個(gè)不斷變化的量，也許這一次你構(gòu)造的時(shí)間滿足測(cè)試條件，但下一次運(yùn)行測(cè)試時(shí)，可能就不滿足了。

由于以上原因，我們一般在做單元測(cè)試時(shí)，不啟動(dòng) SpringBoot 上下文，而是采用 PowerMock 幫我們注入依賴，對(duì)于上面的 case，我們的測(cè)試用例可以這樣寫：

// MyServiceTest.java
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest({MyService.class, MyDao.class})
public class MyServiceTest {
  @Test
  public void testOperate() throws IllegalAccessException {
    // 構(gòu)造一個(gè)和當(dāng)前調(diào)用時(shí)間永遠(yuǎn)只差 4 秒的返回值
  	Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.add(Calendar.SECOND, -4);
    Date retTime = calendar.getTime();
    
    // spy 是對(duì)象的“部分 mock”
    MyService myService = PowerMockito.spy(new MyService());
    MyDao md = PowerMockito.mock(MyDao.class);
    PowerMockito
        .when(md.getLastOperationTime(Mockito.any(long.class)))
        .thenReturn(retTime);
    // 替換 myDao 成員
    MemberModifier.field(MyService.class, "myDao").set(myService, md);
    // 假設(shè)最小操作的間隔是 5 秒，否則返回 false
    Assert.assertFalse(myService.operate(1, "test operation"));
  }
}

從上面代碼中，我們首先構(gòu)造了一個(gè)返回時(shí)間 retTime，模擬操作間隔的時(shí)間為 4 秒，保證了每次運(yùn)行測(cè)試時(shí)該條件不會(huì)變化；然后我們用 spy 構(gòu)造一個(gè)待測(cè)試的 MyService 對(duì)象，spy 和 mock 的區(qū)別是，spy 只會(huì)部分模擬對(duì)象，即這里只修改掉 myService.myDao 成員，其他的保持不變。

然后我們定義了被 mock 的對(duì)象 MyDao md 的調(diào)用行為，當(dāng) md.getLastOperationTime 函數(shù)被調(diào)用時(shí)，返回我們構(gòu)造的時(shí)間 retTime，此時(shí)測(cè)試環(huán)境就設(shè)置完畢了，這樣做之后，你就可以很容易的測(cè)試 operate 函數(shù)了。

利用 PowerMock 來 mock static 函數(shù)

上文所說的使用 PowerMock 進(jìn)行依賴注入，可以覆蓋測(cè)試中絕大多數(shù)的解依賴場(chǎng)景，而另一種常見的依賴是 static 函數(shù)，例如我們自己寫的一些 CommonUtil 工具類中的函數(shù)。

還是使用上面的例子，假設(shè)我們要計(jì)算當(dāng)前時(shí)間和用戶上一次操作時(shí)間之間的間隔，并使用 public static long getTimeInterval(Date lastTime) 實(shí)現(xiàn)該功能，如下：

// CommonUtil.java
class CommonUtil {
  public static long getTimeInterval(Date lastTime) {
    long duration = Duration.between(lastTime.toInstant(),
        new Date().toInstant()).getSeconds();
    return duration; 
  }
}

我們的 operator 函數(shù)修改如下

// MyService.java
// ...
  public boolean operate(long userId, String operation) {
    Date lastTime = myDao.getLastOperationTime(userId);
    long duration = CommonUtil.getTimeInterval(lastTime);
    if (duration >= 5) {
      System.out.println("user: " + userId + " " + operation);
      return true;
    } else {
      return false;
    }
  }
// ...

這里先從 myDao 獲取上次操作的時(shí)間，再調(diào)用 CommonUtil.getTimeInterval 計(jì)算操作間隔，如果小于 5 秒，就返回 false，否則執(zhí)行操作，并返回 true。那么我的問題是，如何解掉這里 static 函數(shù)的依賴呢？我們直接看測(cè)試代碼吧

// MyServiceTest.java
@PrepareForTest({MyService.class, MyDao.class, CommonUtil.class})
public class MyServiceTest {
// ...
  @Test
  public void testOperateWithStatic() throws IllegalAccessException {
    // ...
    PowerMockito.spy(CommonUtil.class);
    PowerMockito.doReturn(5L).when(CommonUtil.class);
    CommonUtil.getTimeInterval(Mockito.anyObject());
    // ...
  }
}

首先在注解 @PrepareForTest 中增加 CommonUtil.class，依然使用 spy 對(duì)類 CommonUtil 進(jìn)行 mock，如果不這么做，這個(gè)類中所有靜態(tài)函數(shù)的行為都會(huì)發(fā)生變化，這會(huì)給你的測(cè)試帶來麻煩。spy 下面的兩行代碼你應(yīng)該放在一起解讀，意為當(dāng)調(diào)用 CommonUtil.getTimeInterval 時(shí)，返回 5；這種寫法比較奇怪，但卻是 PowerMock 要求的。至此，你已經(jīng)掌握了 mock static 函數(shù)的技巧。

輸出參數(shù)（output parameter）怎么 mock

有些函數(shù)會(huì)通過修改參數(shù)所引用的對(duì)象作為輸出，例如下面的這個(gè)場(chǎng)景，假設(shè)我們的 operation 是一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行的任務(wù)，我們需要不斷輪訓(xùn)該任務(wù)的狀態(tài)，更新到內(nèi)存，并對(duì)外提供查詢接口，如下代碼：到內(nèi)存，并對(duì)外提供查詢接口，如下代碼：

// MyTask.java
// ...
  public boolean run() throws InterruptedException {
    while (true) {
      updateStatus(operation);

      if (operation.getStatus().equals("success")) {
        return true;
      } else {
        Thread.sleep(1000);
      }
    }
  }

  public void updateStatus(Operation operation) {
    String status = myDao.getStatus(operation.getOperationId());
    operation.setStatus(status);
  }
// ...

上面的代碼中，run() 是一個(gè)輪詢?nèi)蝿?wù)，它會(huì)不斷更新 operation 的狀態(tài)，并在狀態(tài)達(dá)到 "success" 時(shí)停止，可以看到，updateStatus 就是我們所說的函數(shù)，雖然它沒有返回值，但它會(huì)修改參數(shù)所引用的對(duì)象，所以這種參數(shù)也被稱作輸出參數(shù)。

現(xiàn)在我們要測(cè)試 run() 函數(shù)的行為，看它是否會(huì)在 "success" 狀態(tài)下退出，那么我們就需要 mock updateStatus 函數(shù)，該怎么做？下面是它的測(cè)試代碼：

  @Test
  public void testUpdateStatus() throws InterruptedException {
    // 初始化被測(cè)對(duì)象
    MyTask myTask = PowerMockito.spy(new MyTask());
    myTask.setOperation(new MyTask.Operation());
    // 使用 doAnswer 來 mock updateStatus 函數(shù)的行為
    PowerMockito.doAnswer(new Answer<Object>() {
      @Override
      public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
        Object[] args = invocation.getArguments();
        MyTask.Operation operation = (MyTask.Operation)args[0];
        operation.setStatus("success");
        return null;
      }
    }).when(myTask).updateStatus(Mockito.any(MyTask.Operation.class));

    Assert.assertEquals(true, myTask.run());
  }

上面的代碼中，我們使用 doAnswer 來 mock updateStatus 的行為，相當(dāng)于使用 answer 函數(shù)來替換原來的 updateStatus 函數(shù)，在這里，我們將 operation 的狀態(tài)設(shè)置為了 "success"，以期待 myTask.run() 函數(shù)返回 true。于是，我們又學(xué)會(huì)了如何 mock 具有輸出參數(shù)的函數(shù)了。

看完上述內(nèi)容，是不是對(duì)Java中UnitTest和PowerMock的詳細(xì)解析有進(jìn)一步的了解，如果還想學(xué)習(xí)更多內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

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轉(zhuǎn)載來于：http://muchs.cn/article16/piddgg.html

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