java单元测试用例设计方法(java如何编写补充测试用例)

简介： 清代谴责小说家吴趼人在《痛史》中写道：“卷帙浩繁，望而生畏。” 意思是：“一部书的篇幅太长，让人看见就害怕。”编写单元测试用例也是如此，如果单元测试用例写起来又长又复杂，自然而然地会让人“望而生畏”，于是开始反感甚至于最终放弃。为了便于Java单元测试的推广，作者总结了十余种测试用例的简化方法，希望能够让大家编写单元测试用例时——“化繁为简、下笔如神”。

前言

清代谴责小说家吴趼人在《痛史》中写道：“卷帙浩繁，望而生畏。”

意思是：“ 一部书的篇幅太长，让人看见就害怕。”编写单元测试用例也是如此，如果单元测试用例写起来又长又复杂，自然而然地会让人“望而生畏”，于是开始反感甚至于最终放弃。为了便于Java单元测试的推广，作者总结了十余种测试用例的简化方法，希望能够让大家编写单元测试用例时——“化繁为简、下笔如神”。

1. 简化模拟数据对象

1.1. 利用JSON反序列化简化数据对象赋值语句

利用JSON反序列化，可以简化大量的数据对象赋值语句。首先，加载JSON资源文件为JSON字符串；然后，通过JSON反序列化JSON字符串为数据对象；最后，用该数据对象来模拟类属性值、方法参数值和方法返回值。

原始用例：

List<UserCreateVO> userCreateList = new ArrayList<>();UserCreateVO userCreate0 = new UserCreateVO();userCreate0.setName("Changyi");... // 约几十行userCreateList.add(userCreate0);UserCreateVO userCreate1 = new UserCreateVO();userCreate1.setName("Tester");... // 约几十行userCreateList.add(userCreate1);... // 约几十条userService.batchCreate(userCreateList);

简化用例：

String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "userCreateList.json");List<UserCreateVO> userCreateList = JSON.parseArray(text, UserCreateVO.class);userService.batchCreate(userCreateList);

1.2. 利用虚拟数据对象简化返回值模拟语句

有时候，模拟的方法返回值在测试方法内部并不发生修改，只是起到一个透传的作用而已。对于这种情况，我们只需要模拟一个对象实例，但并不关心其内部具体内容。所以，可以直接用虚拟数据对象替换真实数据对象，从而简化了返回值模拟语句。

被测代码：

@GetMapping("/get")public ExampleResult<UserVO> getUser(@RequestParam(value = "userId", required = true) Long userId) { UserVO user = userService.getUser(userId); return ExampleResult.success(user);}

原始用例：

// 模拟依赖方法String path = RESOURCE_PATH + "testGetUser/";String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "user.json");UserVO user = JSON.parseObject(text, UserVO.class);Mockito.doReturn(user).when(userService).getUser(user.getId());// 调用测试方法ExampleResult<UserVO> result = userController.getUser(user.getId());Assert.assertEquals("结果编码不一致", ResultCode.SUCCESS.getCode(), result.getCode());Assert.assertEquals("结果数据不一致", user, result.getData());

简化用例：

// 模拟依赖方法Long userId = 12345L;UserVO user = Mockito.mock(UserVO.class); // 也可以使用new UserVO()Mockito.doReturn(user).when(userService).getUser(userId);// 调用测试方法ExampleResult<UserVO> result = userController.getUser(userId);Assert.assertEquals("结果编码不一致", ResultCode.SUCCESS.getCode(), result.getCode());Assert.assertSame("结果数据不一致", user, result.getData());

1.3. 利用虚拟数据对象简化参数值模拟语句

有时候，模拟的方法参数值在测试方法内部并不发生修改，只是起到一个透传的作用而已。对于这种情况，我们只需要模拟一个对象实例，但并不关心其内部具体内容。所以，可以直接用虚拟数据对象替换真实数据对象，从而简化参数值模拟语句。

被测代码：

@GetMapping("/create")public ExampleResult<Void> createUser(@Valid @RequestBody UserCreateVO userCreate) { userService.createUser(userCreate); return ExampleResult.success();}

原始用例：

// 调用测试方法String path = RESOURCE_PATH + "testCreateUser/";String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "userCreate.json");UserCreateVO userCreate = JSON.parseObject(text, UserCreateVO.class);ExampleResult<Void> result = userController.createUser(userCreate);Assert.assertEquals("结果编码不一致", ResultCode.SUCCESS.getCode(), result.getCode());// 验证依赖方法Mockito.verify(userService).createUser(userCreate);

简化用例：

// 调用测试方法UserCreateVO userCreate = Mockito.mock(UserCreateVO.class); // 也可以使用new UserCreateVO()ExampleResult<Void> result = userController.createUser(userCreate);Assert.assertEquals("结果编码不一致", ResultCode.SUCCESS.getCode(), result.getCode());// 验证依赖方法Mockito.verify(userService).createUser(userCreate);

2. 简化模拟依赖方法

2.1. 利用默认返回值简化模拟依赖方法

模拟对象的方法是具有默认返回值的：当方法返回类型为基础类型时，默认返回值是0或false；当方法返回类型为对象类型时，默认返回值是null。在测试用例中，当需要模拟方法返回值为上述默认值时，我们可以省略这些模拟方法语句。当然，显式地写上这些模拟方法语句，可以让测试用例变得更便于理解。

原始用例：

Mockito.doReturn(false).when(userDAO).existName(userName);Mockito.doReturn(0L).when(userDAO).countByCompany(companyId);Mockito.doReturn(null).when(userDAO).queryByCompany(companyId, startIndex, pageSize);

简化用例：

可以把以上模拟方法语句直接删除。

2.2. 利用任意匹配参数简化模拟依赖方法

在模拟依赖方法时，有些参数需要使用到后面加载的数据对象，比如下面案例中的UserCreateVO的name属性值。这样，我们就需要提前加载UserCreateVO对象，既让模拟方法语句看起来比较繁琐，又让加载UserCreateVO对象语句和使用UserCreateVO对象语句分离（优秀的代码，变量定义和初始化一般紧挨着变量使用代码）。

利用任意匹配参数就可以解决这些问题，使测试用例变得更简洁更便于维护。但是要注意，验证该方法时，不能再用任意匹配参数去验证，必须使用真实的值去验证。

原始用例：

// 模拟依赖方法String path = RESOURCE_PATH + "testCreateUserWithSuccess/";String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "userCreateVO.json");UserCreateVO userCreateVO = JSON.parseObject(text, UserCreateVO.class);Mockito.doReturn(false).when(userDAO).existName(userCreateVO.getName());...// 调用测试方法Assert.assertEquals("用户标识不一致", userId, userService.createUser(userCreateVO));// 验证依赖方法Mockito.verify(userDAO).existName(userCreateVO.getName());...

简化用例：

// 模拟依赖方法Mockito.doReturn(false).when(userDAO).existName(Mockito.anyString());...// 调用测试方法String path = RESOURCE_PATH + "testCreateUserWithSuccess/";String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "userCreateVO.json");UserCreateVO userCreateVO = JSON.parseObject(text, UserCreateVO.class);Assert.assertEquals("用户标识不一致", userId, userService.createUser(userCreateVO));// 验证依赖方法Mockito.verify(userDAO).existName(userCreateVO.getName());...

2.3. 利用do/thenAnswer简化模拟依赖方法

当一个方法需要调用多次，但返回值跟调用顺序无关，只跟输入参数有关的时，可以用映射来模拟方法不同返回值。先加载一个映射JSON资源文件，通过JSON.parseObject方法转化为映射，然后利用Mockito的doAnswer-when或when-thenAnswer语法来模拟方法返回对应值（根据指定参数返回映射中的对应值）。

原始用例：

String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "user1.json");UserDO user1 = JSON.parseObject(text, UserDO.class);Mockito.doReturn(user1).when(userDAO).get(user1.getId());text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "user2.json");UserDO user2 = JSON.parseObject(text, UserDO.class);Mockito.doReturn(user2).when(userDAO).get(user2.getId());...

简化用例：

String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "userMap.json");Map<Long, UserDO> userMap = JSON.parseObject(text, new TypeReference<Map<Long, UserDO>>() {});Mockito.doAnswer(invocation -> userMap.get(invocation.getArgument(0))).when(userDAO).get(Mockito.anyLong());

2.4. 利用Mock参数简化模拟链式调用方法

在日常编码过程中，很多人都喜欢使用链式调用，这样可以让代码变得更简洁。对于链式调用，Mockito提供了更加简便的单元测试方法——提供Mockito.RETURNS_DEEP_STUBS参数，实现链式调用的对象自动mock。

被测代码：

public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) { registry.addMapping("/**") .allowedOrigins("*") .allowedMethods("GET", "HEAD", "POST", "PUT", "DELETE", "OPTIONS") .allowCredentials(true) .maxAge(MAX_AGE) .allowedHeaders("*");}

原始用例：

正常情况下，每一个依赖对象及其调用方法都要mock，编写的代码如下：

@Testpublic void testAddCorsMappings() { // 模拟依赖方法 CorsRegistry registry = Mockito.mock(CorsRegistry.class); CorsRegistration registration = Mockito.mock(CorsRegistration.class); Mockito.doReturn(registration).when(registry).addMapping(Mockito.anyString()); Mockito.doReturn(registration).when(registration).allowedOrigins(Mockito.any()); Mockito.doReturn(registration).when(registration).allowedMethods(Mockito.any()); Mockito.doReturn(registration).when(registration).allowCredentials(Mockito.anyBoolean()); Mockito.doReturn(registration).when(registration).maxAge(Mockito.anyLong()); Mockito.doReturn(registration).when(registration).allowedHeaders(Mockito.any()); // 调用测试方法 webAuthInterceptConfig.addCorsMappings(registry); // 验证依赖方法 Mockito.verify(registry).addMapping("/**"); Mockito.verify(registration).allowedOrigins("*"); Mockito.verify(registration).allowedMethods("GET", "HEAD", "POST", "PUT", "DELETE", "OPTIONS"); Mockito.verify(registration).allowCredentials(true); Mockito.verify(registration).maxAge(3600L); Mockito.verify(registration).allowedHeaders("*");}

简化用例：

利用Mockito.RETURNS_SELF参数编写的测试用例如下：

@Testpublic void testAddCorsMapping() { // 模拟依赖方法 CorsRegistry registry = Mockito.mock(CorsRegistry.class); CorsRegistration registration = Mockito.mock(CorsRegistration.class, Answers.RETURNS_SELF); Mockito.doReturn(registration).when(registry).addMapping(Mockito.anyString()); // 调用测试方法 webAuthInterceptConfig.addCorsMappings(registry); // 验证依赖方法 Mockito.verify(registry).addMapping("/**"); Mockito.verify(registration).allowedOrigins("*"); Mockito.verify(registration).allowedMethods("GET", "HEAD", "POST", "PUT", "DELETE", "OPTIONS"); Mockito.verify(registration).allowCredentials(true); Mockito.verify(registration).maxAge(3600L); Mockito.verify(registration).allowedHeaders("*");}

代码说明：

1. 在mock对象时，对于自返回对象，需要指定Mockito.RETURNS_SELF参数；
2. 在mock方法时，无需对自返回对象进行mock方法，因为框架已经mock方法返回了自身；
3. 在verify方法时，可以像普通测试法一样优美地验证所有方法调用。

参数说明：

在mock参数中，有2个参数适合于mock链式调用：

1. RETURNS_SELF参数：mock调用方法语句最少，适合于链式调用返回相同值；
2. RETURNS_DEEP_STUBS参数：mock调用方法语句较少，适合于链式调用返回不同值。

3. 简化验证数据对象

3.1. 利用JSON序列化简化数据对象验证语句

利用JSON反序列化，可以简化大量的数据对象验证语句。首先，加载JSON资源文件为JSON字符串；然后，通过JSON序列化数据对象（方法返回值或方法参数值）为JSON字符串；最后，再验证两个JSON字符串是否一致。

原始用例：

List<UserVO> userList = userService.queryByCompanyId(companyId);UserVO user0 = userList.get(0);Assert.assertEquals("name不一致", "Changyi", user0.getName());... // 约几十行UserVO user1 = userList.get(1);Assert.assertEquals("name不一致", "Tester", user1.getName());... // 约几十行... // 约几十条

简化用例：

List<UserVO> userList = userService.queryByCompanyId(companyId);String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "userList.json");Assert.assertEquals("用户列表不一致", text, JSON.toJSONString(userList));

小知识点：

1. 如果数据对象中存在Map对象，为了保证序列化后的字段顺序一致，需要添加SerializerFeature.MapSortField特征。

JSON.toJSONString(userMap, SerializerFeature.MapSortField);

1. 如果数据对象中存在随机对象，比如时间、随机数等，需要使用过滤器过滤这些字段。

排除所有类的属性字段：

List<UserVO> userList = ...;SimplePropertyPreFilter filter = new SimplePropertyPreFilter();filter.getExcludes().addAll(Arrays.asList("gmtCreate", "gmtModified"));Assert.assertEquals("用户信息不一致", text, JSON.toJSONString(user, filter));

排除单个类的属性字段：

List<UserVO> userList = ...;SimplePropertyPreFilter filter = new SimplePropertyPreFilter(UserVO.class);filter.getExcludes().addAll(Arrays.asList("gmtCreate", "gmtModified"));Assert.assertEquals("用户信息不一致", text, JSON.toJSONString(user, filter));

排除多个类的属性字段：

Pair<UserVO, CompanyVO> userCompanyPair = ...;SimplePropertyPreFilter userFilter = new SimplePropertyPreFilter(UserVO.class);userFilter.getExcludes().addAll(Arrays.asList("gmtCreate", "gmtModified"));SimplePropertyPreFilter companyFilter = new SimplePropertyPreFilter(CompanyVO.class);companyFilter.getExcludes().addAll(Arrays.asList("createTime", "modifyTime"));Assert.assertEquals("用户公司对不一致", text, JSON.toJSONString(userCompanyPair, new SerializeFilter[]{userFilter, companyFilter});

3.2. 利用数据对象相等简化返回值验证语句

在用Assert.assertEquals方法验证返回值时，可以直接指定基础类型值或数据对象实例。当数据对象实例不一致时，只要其数据对象相等（equals比较返回true），Assert.assertEquals方法也会认为其是相等的。所以，可以利用数据对象相等来替换JSON字符串验证，从而简化测试方法返回值验证语句。

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