SpringBoot+JUnit5+MockMvc+Mockito单元测试的实现

今天聊聊如何在 SpringBoot 中集成 Junit5、MockMvc、Mocktio。Junit5 是在 Java 栈中应用最广的测试框架,Junit4 一度霸榜。

升级到 Junit5 之后,除了增加 Java8 的很多特性,做了很多功能增强,在结构上做了优化调整,拆分了很多不同的模块,可以按需引入,比如:

  • JUnit Platform - 在 JVM 上启动测试框架
  • JUnit Jupiter - 在 JUnit5 中编写测试和扩展
  • JUnit Vintage - 提供运行基于 JUnit3 和 JUnit4 的测试引擎

从 SpringBoot 2.2.0 之后,Junit5 已经成为了默认的 Junit 版本。有了 JUnit Vintage,从 Junit4 迁移到 Junit5 的成本极低。所以本文就直接针对 Junit5 开始了。

版本

先说版本,是为了避免因为版本差异出现各种奇怪的问题:

  • JDK:jdk8(小版本可以忽略)
  • SpringBoot:2.5.2
    • 继承spring-boot-starter-parent
    • 依赖spring-boot-starter-web
    • 依赖spring-boot-starter-test
  • JUnit:5.7.2
  • Mockito:3.9.0
  • hamcrest:2.2

SpringBoot 的好处在于,只要继承spring-boot-starter-parent或引入spring-boot-pom-dependencies,然后添加spring-boot-starter-test依赖即可。定义的 POM 内容如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.2</version>
    </parent>
    <groupId>cn.howardliu.effective.spring</groupId>
    <artifactId>springboot-junit5-mockito</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>springboot-junit5-mockio</name>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

因为继承了spring-boot-starter-parent,所以我们依赖的spring-boot-starter-test不需要写具体的版本,可以直接集成父级的版本定义。其中,spring-boot-starter-web是用于提供 REST API 的 web 容器,spring-boot-starter-test可以提供各种测试框架的,spring-boot-maven-plugin是将 SpringBoot 应用打包为可执行 jar 的插件。

项目结构

因为是 DEMO 示例,我们实现一个 Echo 接口,能够接收请求参数,并返回加工后的字符串。按照惯例,我们使用万能的Hello, World!

我们的项目结构如下:

├── pom.xml
└── src
    ├── main
    │   ├── java
    │   │   └── cn
    │   │       └── howardliu
    │   │           └── effective
    │   │               └── spring
    │   │                   └── springbootjunit5mockio
    │   │                       ├── SpringbootJunit5MockioApplication.java
    │   │                       ├── controller
    │   │                       │   └── EchoController.java
    │   │                       └── service
    │   │                           ├── EchoService.java
    │   │                           └── impl
    │   │                               └── EchoServiceImpl.java
    │   └── resources
    │       └── application.yaml
    └── test
        └── java
            └── cn
                └── howardliu
                    └── effective
                        └── spring
                            └── springbootjunit5mockio
                                └── controller
                                    ├── EchoControllerMockTest.java
                                    └── EchoControllerNoMockitoTest.java
  • SpringbootJunit5MockioApplication:SpringBoot 应用启动入口
  • EchoController:接口定义
  • EchoService:实现业务逻辑接口
  • EchoServiceImpl:接口实现
  • EchoControllerMockTest:使用 Mock 代理 EchoService 实现
  • EchoControllerNoMockitoTest:直接测试接口实现
EchoServiceImpl

我们看下EchoService的实现,这将是我们 DEMO 的核心实现:

@Service
public class EchoServiceImpl implements EchoService {
    @Override
    public String echo(String foo) {
        return "Hello, " + foo;
    }
}
EchoControllerNoMockitoTest

我们先使用 Junit5+MockMvc 实现 Controller 接口的普通调用,代码如下:

@SpringBootTest(classes = SpringbootJunit5MockioApplication.class)
@AutoConfigureMockMvc
class EchoControllerNoMockitoTest {
    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;

    @Test
    void echo() throws Exception {
        final String result = mockMvc.perform(
                MockMvcRequestBuilders.get("/echo/")
                        .param("name", "看山")
        )
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andDo(MockMvcResultHandlers.print())
                .andReturn()
                .getResponse()
                .getContentAsString(StandardCharsets.UTF_8);

        Assertions.assertEquals("Hello, 看山", result);
    }
}

我们通过SpringBootTest注解定义这是一个 SpringBoot 应用的测试用例,然后通过AutoConfigureMockMvc启动测试容器。这样,就可以直接注入MockMvc实例测试 Controller 接口。

这里需要注意一点,网上很多教程会让写@ExtendWith({SpringExtension.class})这样一个注解,其实完全没有必要。通过源码我们可以知道,SpringBootTest注解已经添加了ExtendWith

EchoControllerMockTest

这个测试用例中,我们通过 Mockito 组件代理EchoServiceecho方法,代码如下:

@SpringBootTest(classes = SpringbootJunit5MockioApplication.class)
@ExtendWith(MockitoExtension.class)
@AutoConfigureMockMvc
class EchoControllerMockTest {
    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;
    @MockBean
    private EchoService echoService;

    @BeforeEach
    void setUp() {
        Mockito.when(echoService.echo(Mockito.any()))
                .thenReturn("看山说:" + System.currentTimeMillis());
    }

    @Test
    void echo() throws Exception {
        final String result = mockMvc.perform(
                MockMvcRequestBuilders.get("/echo/")
                        .param("name", "看山的小屋")
        )
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andDo(MockMvcResultHandlers.print())
                .andReturn()
                .getResponse()
                .getContentAsString(StandardCharsets.UTF_8);

        Assertions.assertTrue(result.startsWith("看山"));
    }
}

在这个示例中,我们需要注意@ExtendWith(MockitoExtension.class)注解,这个注解是用于引入MockBean的,我们通过对echo方法的拦截,使其返回我们定义好的响应结果。这种方式是为了在多系统或者多功能测试时,不需要真正调用接口。

比如,我们需要获取用户手机号,通常在接口中会校验用户有没有登录,我们就可以使用 Mockito 的能力代理登录验证,使结果永远是 true。

文末总结

至此,我们完成了 SpringBoot 集成 Junit5、MockMvc、Mockito 的示例。

很多同学感觉单元测试没有编写的必要,直接使用 Swagger 或者 Postman 之类的工具就能很好的测试接口。确实如此,对于简单的 CRUD 接口,写单元测试的必要性不太高。但是,如果是复杂接口呢?接口参数有很多的组合,响应结果也需要各种验证,如果使用一次性的工具,每次测试组合参数就已经让人崩溃了,而且组合参数不能存留甚至不能在多人间传承,就会浪费很多的人力。

此时,单元测试的效果就会显现。我们只需要编写一次参数组合,放在 csv 之类的文件中,通过单元测试的参数化测试方式,即可多次运行,验证接口的正确性。

或者,当我们感觉系统已经臭味弥漫,对其重构之后,为了验证接口功能不变,也可以直接使用原来的测试用例加以验证。

综上,虽然测试用例编写麻烦,但是妙用无穷。

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