单元测试的心法分享

大家好，我是G探险者！

今天我们简单聊聊单元测试的哪些事儿~

两天时间我玩明白了单元测试的套路。

这里我分享一下思路。

在我眼里单元测试室什么？

请看这张草图：

单元测试主要关注单个代码单元（通常是类或方法）的逻辑正确性，而不是功能测试的全面性。具体来说：

单元测试的目的

1. 验证逻辑路径：单元测试旨在验证代码逻辑中的不同路径是否按预期执行。这包括条件分支（如if-else语句）、循环、异常处理等。
2. 隔离测试：通过mock或stub来隔离被测试的单元，使其不依赖外部资源（如数据库、网络服务）或其他复杂对象。
3. 快速反馈：单元测试应该快速执行，提供即时的反馈，帮助开发者在早期发现并修复问题。
4. 保证代码质量：通过覆盖不同的逻辑路径和边界情况，确保代码在各种情况下都能正确运行。

与功能测试的区别

• 单元测试：专注于验证单个代码单元的内部逻辑，不要求模拟复杂的实际场景。变量值的准确性不是重点，重点是逻辑是否按预期执行。
• 功能测试：验证整个系统或子系统的功能是否满足需求，通常在集成环境中进行，涉及实际的外部资源和复杂的交互。

单元测试中的Mock实践

1. 分析需要mock的对象和行为

   • 确定哪些外部依赖（如数据库、网络服务）需要被mock。
   • 只mock那些必要的对象，保持测试的简洁性。

2. 创建mock对象的方式

   • 使用@Mock注解或Mockito.mock()方法创建mock对象。
   • 可以使用@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)或MockitoAnnotations.initMocks(this)来初始化@Mock注解的字段。

3. mock的目的

   • 隔离被测试单元，确保测试专注于目标代码逻辑。
   • 控制依赖对象的行为和状态，模拟各种异常和边界条件，验证代码的健壮性和正确性。

4. mock对象和行为

   • 使用when().thenReturn()模拟方法返回特定值。
   • 使用when().thenThrow()模拟方法抛出异常。
   • 使用thenReturn()多次或thenAnswer()模拟连续调用时的不同结果。
   • 使用verify()方法验证方法的调用次数和顺序，确保逻辑执行的正确性。

这里我总结了一些些单元测试基本套路吧，整理一个模板。

分析方法

假设我们有一个类 MyClass 和其中的一个方法 myMethod。在分析该方法时，你需要考虑以下几个方面：

1. 输入参数：方法接受哪些参数？
2. 依赖对象：方法中使用了哪些类的实例？
3. 行为动作：方法内部调用了哪些其他方法？是否有外部依赖，如数据库、网络调用等？
4. 输出结果：方法返回什么？是否有副作用（如修改了类的状态、写入日志等）？

分析示例

假设 MyClass 的 myMethod 如下：

public class MyClass {
    private MyDependency dependency;
 
    public MyClass(MyDependency dependency) {
        this.dependency = dependency;
    }
 
    public String myMethod(String input) {
        String transformedInput = input.toUpperCase();
        boolean isValid = dependency.validate(transformedInput);
        if (isValid) {
            return "Valid: " + transformedInput;
        } else {
            return "Invalid: " + transformedInput;
        }
    }
}

分析步骤

1. 输入参数：input（字符串）
2. 依赖对象：MyDependency（通过构造函数注入）
3. 行为动作：调用了 dependency.validate(transformedInput)
4. 输出结果：返回一个字符串，形式为 "Valid: " + transformedInput 或 "Invalid: " + transformedInput

单元测试模板

import static org.mockito.Mockito.*;
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Mock;
import org.mockito.MockitoAnnotations;
import org.powermock.modules.junit4.PowerMockRunner;
import org.powermock.modules.junit4.PowerMockRunnerDelegate;
import org.mockito.runners.MockitoJUnitRunner;
 
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PowerMockRunnerDelegate(MockitoJUnitRunner.class)
public class MyClassTest {
 
    @Mock
    private MyDependency mockDependency;
 
    @InjectMocks
    private MyClass myClass;
 
    @Before
    public void setUp() {
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }
 
    @Test
    public void testMyMethod_ValidInput() {
        // Arrange
        String input = "test";
        String transformedInput = "TEST";
        when(mockDependency.validate(transformedInput)).thenReturn(true);
 
        // Act
        String result = myClass.myMethod(input);
 
        // Assert
        assertEquals("Valid: TEST", result);
        verify(mockDependency).validate(transformedInput);
    }
 
    @Test
    public void testMyMethod_InvalidInput() {
        // Arrange
        String input = "test";
        String transformedInput = "TEST";
        when(mockDependency.validate(transformedInput)).thenReturn(false);
 
        // Act
        String result = myClass.myMethod(input);
 
        // Assert
        assertEquals("Invalid: TEST", result);
        verify(mockDependency).validate(transformedInput);
    }
}

模板解析

1. 导入依赖：导入了Mockito和JUnit的静态方法。
2. 测试类定义：定义了 MyClassTest 测试类。
3. Mock对象：使用 @Mock 注解创建 MyDependency 的mock对象。
4. 测试准备：在 setUp 方法中初始化mock对象，并创建 MyClass 实例。
5. 测试方法：定义两个测试方法，分别测试myMethod 在 validate 方法返回 true 和 false 的情况下的行为。

注意事项

• 测试覆盖：确保测试覆盖了所有可能的输入和边界情况。
• 行为验证：使用 verify 方法验证依赖对象的方法调用情况。
• 异常处理：如果方法可能抛出异常，编写相应的测试用例。

通过这个模板，你可以系统地分析并编写单元测试，确保测试的全面性和准确性。

题外话

当然现在idea 里面有相关的些单元测试的插件，比如Squaretest，或者你直接通过ChatGPT来写。但是你得知道原理。