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跟我学Spring3(13.1 & 13.2):测试之概述和单元测试

13.1  概述

13.1.1  测试

软件测试的目的首先是为了保证软件功能的正确性,其次是为了保证软件的质量,软件测试相当复杂,已经超出本书所涉及的范围,本节将只介绍软件测试流程中前两个步骤:单元测试和集成测试。

Spring提供了专门的测试模块用于简化单元测试和集成测试,单元测试和集成测试一般由程序员实现。

13.2  单元测试

13.2.1  概述

单元测试是最细粒度的测试,即具有原子性,通常测试的是某个功能(如测试类中的某个方法的功能)。

采用依赖注入后我们的代码对Spring IoC容器几乎没有任何依赖,因此在对我们代码进行测试时无需依赖Spring IoC容器,我们只需要通过简单的实例化对象、注入依赖然后测试相应方法来测试该方法是否完成我们预期的功能。

在本书中使用的传统开发流程,即先编写代码实现功能,然后再写测试来验证功能是否正确,而不是 测试驱动开发 ,测试驱动开发是指在编写代码实现功能之前先写测试,然后再根据测试来写满足测试要求的功能代码,通过测试来驱动开发,如果对测试驱动开发感兴趣推荐阅读【测试驱动开发的艺术】。

在实际工作中,应该只对一些复杂的功能进行单元测试,对于一些简单的功能(如数据访问层的CRUD)没有必要花费时间进行单元测试。

Spring对单元测试提供如下支持:

  • Mock对象:Spring通过Mock对象来简化一些场景的单元测试:

JNDI 测试支持 :在org.springframework.mock.jndi包下通过了SimpleNamingContextBuilder来来创建JNDI上下文Mock对象,从而无需依赖特定Java EE容器即可完成JNDI测试。

web 测试支持: 在org.springframework.mock.web包中提供了一组Servlet API的Mock对象,从而可以无需Web容器即可测试web层的类。

  • 工具类 :通过通用的工具类来简化编写测试代码:

反射工具类:在org.springframework.test.util包下的ReflectionTestUtils能通过反射完成类的非public字段或setter方法的调用;

JDBC 工具类: 在org.springframework.test.util包下的SimpleJdbcTestUtils能读取一个sql脚本文件并执行来简化SQL的执行,还提供了如清空表、统计表中行数的简便方法来简化测试代码的编写。

接下来让我们学习一下开发过程中各层代码如何编写测试用例。

13.2.2  准备测试环境

1 、Junit 安装: 将Junit 4包添加到“pointShop”项目中,具体方法请参照【2.2.3  Hello World】。

2 、jMock 安装: 到jMock官网【http://www.jmock.org/】下载最新的jMock包,在本书中使用jMock2.5.1版本,将下载的“jmock-2.5.1-jars.zip ”包中的如下jar包拷贝到项目的lib目录下并添加到类路径:

objenesis-1.0.jar

jmock-script-2.5.1.jar

jmock-legacy-2.5.1.jar

jmock-junit4-2.5.1.jar

jmock-junit3-2.5.1.jar

jmock-2.5.1.jar

hamcrest-library-1.1.jar

hamcrest-core-1.1.jar

bsh-core-2.0b4.jar

注:cglib包无需添加到类路径,因为我们之前已经提供。

3 、添加Spring 测试支持包: 将下载的spring-framework-3.0.5.RELEASE-with-docs.zip包中的如下jar包拷贝到项目的lib目录下并添加到类路径:

dist/org.springframework.test-3.0.5.RELEASE.jar

4、在“pointShop”项目下新建test文件夹并将其添加到【Java Build Path】中,该文件夹用于存放测试代码,从而分离测试代码和开发代码。

到此测试环境搭建完毕。

13.2.3  数据访问层

数据访问层单元测试,目的是测试该层定义的接口实现方法的行为是否正确,其实本质是测试是否正确与数据库交互,是否发送并执行了正确的SQL,SQL执行成功后是否正确的组装了业务逻辑层需要的数据。

数据访问层单元测试通过Mock对象与数据库交互的API来完成测试。

接下来让我们学习一下如何进行数据访问层单元测试:

1 、在test 文件夹下创建如下测试类:

java代码:

package cn.javass.point.dao.hibernate; //省略import public class GoodsHibernateDaoUnitTest {     //1、Mock对象上下文,用于创建Mock对象     private final Mockery context = new Mockery() {{         //1.1、表示可以支持Mock非接口类,默认只支持Mock接口         setImposteriser(ClassImposteriser.INSTANCE);     }};     //2、Mock HibernateTemplate类     private final HibernateTemplate mockHibernateTemplate = context.mock(HibernateTemplate.class);     private IGoodsDao goodsDao = null;       @Before     public void setUp() {         //3、创建IGoodsDao实现         GoodsHibernateDao goodsDaoTemp = new GoodsHibernateDao();         //4、通过ReflectionTestUtils注入需要的非public字段数据         ReflectionTestUtils.setField(goodsDaoTemp, "entityClass", GoodsModel.class);         //5、注入mockHibernateTemplate对象         goodsDaoTemp.setHibernateTemplate(mockHibernateTemplate);         //6、赋值给我们要使用的接口         goodsDao = goodsDaoTemp; } }
  • Mockery:jMock核心类,用于创建Mock对象的,通过其mock方法来创建相应接口或类的Mock对象。
  • goodsDaoTemp:需要测试的IGoodsDao实现,通过ReflectionTestUtils注入需要的非public字段数据。

2 、测试支持写完后,接下来测试一下IGoodsDao 的get 方法是否满足需求:

java代码:

@Test public void testSave () {     //7、创建需要的Model数据     final GoodsModel expected = new GoodsModel();     //8、定义预期行为,并在后边来验证预期行为是否正确     context.checking(new org.jmock.Expectations() {         {             //9、表示需要调用且只调用一次mockHibernateTemplate的get方法,             //且get方法参数为(GoodsModel.class, 1),并将返回goods             one(mockHibernateTemplate).get(GoodsModel.class, 1);             will(returnValue(expected));          }     });     //10、调用goodsDao的get方法,在内部实现中将委托给     //getHibernateTemplate().get(this.entityClass, id);     //因此按照第8步定义的预期行为将返回goods     GoodsModel actual = goodsDao.get(1);     //11、来验证第8步定义的预期行为是否调用了    context.assertIsSatisfied();     //12、验证goodsDao.get(1)返回结果是否正确     Assert.assertEquals(goods, expected); }
  • context.checking() 该方法中用于定义预期行为,其中第9步定义了需要调用一次且只调用一次mockHibernateTemplate的get方法,且get方法参数为(GoodsModel.class, 1),并将返回goods对象。
  • goodsDao.get(1) 调用goodsDao的get方法,在内部实现中将委托给“getHibernateTemplate().get(this.entityClass, id)”。
  • context.assertIsSatisfied() 来验证前边定义的预期行为是否执行,且是否正确。
  • Assert.assertEquals(expected, actual) 用于验证“goodsDao.get(1) ”返回的结果是否是预期结果。

以上测试方法其实是没有必要的,对于非常简单的CRUD没有必要写单元测试,只有相当复杂的方法才有必要写单元测试。

这种通过Mock对象来测试数据访问层代码其实一点意义没有,因为这里没有与数据库交互,无法验证真实环境中与数据库交互是否正确,因此这里只是告诉你如何测试数据访问层代码,在实际工作中一般通过集成测试来完成数据访问层测试。

13.2.4  业务逻辑层

业务逻辑单元测试,目的是测试该层的业务逻辑是否正确并通过Mock 数据访问层对象来隔离与数据库交互,从而无需连接数据库即可测试业务逻辑是否正确。

接下来让我们学习一下如何进行业务逻辑层单元测试:

1 、在test 文件夹下创建如下测试类:

java代码:

package cn.javass.point.service.impl; //省略import public class GoodsCodeServiceImplUnitTest {     //1、Mock对象上下文,用于创建Mock对象     private final Mockery context = new Mockery() {{         //1.1、表示可以支持Mock非接口类,默认只支持Mock接口         setImposteriser(ClassImposteriser.INSTANCE);     }};      //2、Mock IGoodsCodeDao接口     private IGoodsCodeDao goodsCodeDao = context.mock(IGoodsCodeDao.class);;      private IGoodsCodeService goodsCodeService;      @Before     public void setUp() {         GoodsCodeServiceImpl goodsCodeServiceTemp = new GoodsCodeServiceImpl();         //3、依赖注入         goodsCodeServiceTemp.setDao(goodsCodeDao);         goodsCodeService = goodsCodeServiceTemp; } }

以上测试支持代码和数据访问层测试代码非常类似,在此不再阐述。

2 、测试支持写完后,接下来测试一下购买商品Code 码是否满足需求:

测试业务逻辑时需要分别测试多种场景,即如在某种场景下成功或失败等等,即测试应该全面,每个功能点都应该测试到。

2.1 、测试购买失败的场景:

java代码:
@Test(expected = NotCodeException.class) public void testBuyFail() {     final int goodsId = 1;     //4、定义预期行为,并在后边来验证预期行为是否正确     context.checking(new org.jmock.Expectations() {       {           //5、表示需要调用goodsCodeDao对象的getOneNotExchanged一次且仅以此           //且返回值为null           one(goodsCodeDao).getOneNotExchanged(goodsId);           will(returnValue(null));       }     });     goodsCodeService.buy("test", goodsId);     context.assertIsSatisfied(); }

  • context.checking() 该方法中用于定义预期行为,其中第5步定义了需要调用一次且只调用一次goodsCodeDao的getOneNotExchanged方法,且getOneNotExchanged方法参数为(goodsId),并将返回null。
  • goodsCodeService.buy(“test”, goodsId) 调用goodsCodeService的buy方法,由于调用goodsCodeDao的getOneNotExchanged方法将返回null,因此buy方法将抛出“NotCodeException”异常,从而表示没有Code码。
  • context.assertIsSatisfied() 来验证前边定义的预期行为是否执行,且是否正确。
  • 由于我们在预期行为中调用getOneNotExchanged将返回null,因此测试将失败且抛出NotCodeException异常。

2.2 、测试购买成功的场景:

java代码:
@Test() public void testBuySuccess () {     final int goodsId = 1;     final GoodsCodeModel goodsCode = new GoodsCodeModel();     //6、定义预期行为,并在后边来验证预期行为是否正确     context.checking(new org.jmock.Expectations() {       {           //7、表示需要调用goodsCodeDao对象的getOneNotExchanged一次且仅以此           //且返回值为null           one(goodsCodeDao).getOneNotExchanged(goodsId);           will(returnValue(goodsCode));           //8、表示需要调用goodsCodeDao对象的save方法一次且仅一次           //且参数为goodsCode           one(goodsCodeDao).save(goodsCode);         }       });     goodsCodeService.buy("test", goodsId);     context.assertIsSatisfied();     Assert.assertEquals(goodsCode.isExchanged(), true); }

  • context.checking() 该方法中用于定义预期行为,其中第7步定义了需要调用一次且只调用一次goodsCodeDao的getOneNotExchanged方法,且getOneNotExchanged方法参数为(goodsId),并将返回goodsCode对象;第8步定义了需要调用goodsCodeDao对象的save一次且仅一次。
  • goodsCodeService.buy(“test”, goodsId) 调用goodsCodeService的buy方法,由于调用goodsCodeDao的getOneNotExchanged方法将返回goodsCode,因此buy方法将成功执行。
  • context.assertIsSatisfied() 来验证前边定义的预期行为是否执行,且是否正确。
  • Assert.assertEquals(goodsCode.isExchanged(), true) 表示goodsCode已经被购买过了。
  • 由于我们在预期行为中调用getOneNotExchanged将返回一个goodsCode对象,因此测试将成功,如果失败说明业务逻辑写错了。

到此业务逻辑层测试完毕,在进行业务逻辑层测试时我们只关心业务逻辑是否正确,而不关心底层数据访问层如何实现,因此测试业务逻辑层时只需Mock 数据访问层对象,然后定义一些预期行为来满足业务逻辑测试需求即可。

13.2.5  表现层

表现层测试包括如Struts2的Action单元测试、拦截器单元测试、JSP单元测试等等,在此我们只学习Struts2的Action单元测试。

Struts2的Action测试相对业务逻辑层测试相对复杂一些,因为牵扯到使用如Servlet API、ActionContext等等,这里需要通过stub(桩)实现或mock对象来模拟如HttpServletRequest等对象。

一、首先学习一些最简单的Action测试:

1 、在test 文件夹下创建如下测试类:

java代码:

package cn.javass.point.web.front; import cn.javass.point.service.IGoodsCodeService; import cn.javass.point.web.front.action.GoodsAction; //省略部分import public class GoodsActionUnitTest {     //1、Mock对象上下文,用于创建Mock对象     private final Mockery context = new Mockery() {{         //1.1、表示可以支持Mock非接口类,默认只支持Mock接口         setImposteriser(ClassImposteriser.INSTANCE);     }};      //2、Mock IGoodsCodeService接口     private IGoodsCodeService goodsCodeService = context.mock(IGoodsCodeService.class);      private GoodsAction goodsAction;      @Before     public void setUp() {         goodsAction = new GoodsAction();         //3、依赖注入         goodsAction.setGoodsCodeService(goodsCodeService); } }

以上测试支持代码和业务逻辑层测试代码非常类似,在此不再阐述。

2 、测试支持写完后,接下来测试一下前台购买商品Code 码是否满足需求:

类似于测试业务逻辑时需要分别测试多种场景,测试Action同样需要分别测试多种场景。

2.1 、测试购买失败的场景:

java代码:

@Test public void testBuyFail() {     final int goodsId = 1;     //4、定义预期行为,并在后边来验证预期行为是否正确     context.checking(new org.jmock.Expectations() {       {           //5、表示需要调用goodsCodeService对象的buy方法一次且仅一次           //且抛出NotCodeException异常           one(goodsCodeService).buy("test", goodsId);       will(throwException(new NotCodeException()));       }     });     //6、模拟Struts注入请求参数     goodsAction.setGoodsId(goodsId);     String actualResultCode = goodsAction.buy();     context.assertIsSatisfied();     Assert.assertEquals(ReflectionTestUtils.getField(goodsAction, "BUY_RESULT"), actualResultCode);     Assert.assertTrue(goodsAction.getActionErrors().size() > 0); }
  • context.checking() 该方法中用于定义预期行为,其中第5步定义了需要调用goodsCodeService对象的buy方法一次且仅一次且将抛出NotCodeException异常。
  • goodsAction.setGoodsId(goodsId) :用于模拟Struts注入请求参数,即完成数据绑定。
  • goodsAction.buy() 调用goodsAction的buy方法,该方法将委托给IGoodsCodeService实现完成,返回值用于定位视图。
  • context.assertIsSatisfied() 来验证前边定义的预期行为是否执行,且是否正确。
  • Assert.assertEquals(ReflectionTestUtils.getField( goodsAction, “BUY_RESULT”), actualResultCode) :验证返回的Result是否是我们指定的。
  • Assert.assertTrue(goodsAction.getActionErrors().size() > 0) :表示执行Action时有错误,即Action动作错误。如果条件不成立,说明我们Action功能是错误的,需要修改。

2.2 、测试购买成功的场景:

java代码:

@Test public void testBuySuccess() {     final int goodsId = 1;     final GoodsCodeModel goodsCode = new GoodsCodeModel();     //7、定义预期行为,并在后边来验证预期行为是否正确     context.checking(new org.jmock.Expectations() {       {           //8、表示需要调用goodsCodeService对象的buy方法一次且仅一次           //且返回goodsCode对象           one(goodsCodeService).buy("test", goodsId);           will(returnValue(goodsCode));       }     });     //9、模拟Struts注入请求参数     goodsAction.setGoodsId(goodsId);     String actualResultCode = goodsAction.buy();     context.assertIsSatisfied();     Assert.assertEquals(ReflectionTestUtils.getField(goodsAction, "BUY_RESULT"), actualResultCode);     Assert.assertTrue(goodsAction.getActionErrors().size() == 0); }
  • context.checking() 该方法中用于定义预期行为,其中第5步定义了需要调用goodsCodeService对象的buy方法一次且仅一次且将返回goodsCode对象。
  • goodsAction.setGoodsId(goodsId) :用于模拟Struts注入请求参数,即完成数据绑定。
  • goodsAction.buy() 调用goodsAction的buy方法,该方法将委托给IGoodsCodeService实现完成,返回值用于定位视图。
  • context.assertIsSatisfied() 来验证前边定义的预期行为是否执行,且是否正确。
  • Assert.assertEquals(ReflectionTestUtils.getField( goodsAction, “BUY_RESULT”), actualResultCode) :验证返回的Result是否是我们指定的。
  • Assert.assertTrue(goodsAction.getActionErrors().size() == 0) :表示执行Action时没有错误,即Action动作正确。如果条件不成立,说明我们Action功能是错误的,需要修改。

通过模拟ActionContext对象内容从而可以非常容易的测试Action中各种与http请求相关情况,无需依赖web服务器即可完成测试。但对于如果我们使用htpp请求相关对象的该如何测试?如果我们需要使用ActionContext获取值栈数据应该怎么办?这就需要Struts提供的junit插件支持了。我们会在集成测试中介绍。

对于表现层其他功能的单元测试本书不再介绍,如JSP单元测试、拦截器单元测试等等。

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