JUnit 5 单元测试

简介: 要说什么是 JUnit 5,首先就得聊下 Java 单元测试框架 JUnit,它与另一个框架 TestNG 占据了 Java领域里单元测试框架的主要市场,其中 JUnit 有着较长的发展历史和不断演进的丰富功能,备受大多数 Java 开发者的青睐。

JUnit 5 概述:

要说什么是 JUnit 5,首先就得聊下 Java 单元测试框架 JUnit,它与另一个框架 TestNG 占据了 Java领域里单元测试框架的主要市场,其中 JUnit 有着较长的发展历史和不断演进的丰富功能,备受大多数 Java 开发者的青睐。

JUnit 起源于 1997年,最初版本是由两位编程大师 Kent Beck 和 Erich Gamma 的一次飞机之旅上完成的,由于当时 Java 测试过程中缺乏成熟的工具,两人在飞机上就合作设计实现了 JUnit 雏形,旨在成为更好用的 Java 测试框架。如今二十多年过去了,JUnit 经过各个版本迭代演进,已经发展到了 5.x 版本,为 JDK 8以及更高的版本上提供更好的支持 (如支持 Lambda ) 和更丰富的测试形式 (如重复测试,参数化测试)。

了解过 JUint 之后,再回头来看下 JUnit 5,这个版本可以说是 JUnit 单元测试框架的一次重大升级,首先需要 Java 8 以上的运行环境,虽然在旧版本 JDK 也能编译运行,但要完全使用 JUnit 5 功能, JDK 8 环境是必不可少的。

自从有了类似 JUnit 之类的测试框架,Java 单元测试领域逐渐成熟,开发人员对单元测试框架也有了更高的要求:更多的测试方式,更少的其他库的依赖。因此,大家期待着一个更强大的测试框架诞生,JUnit 作为Java测试领域的领头羊,推出了 JUnit 5 这个版本,主要特性:

  • 提供全新的断言和测试注解,支持测试类内嵌
  • 更丰富的测试方式:支持动态测试,重复测试,参数化测试等
  • 实现了模块化,让测试执行和测试发现等不同模块解耦,减少依赖
  • 提供对 Java 8 的支持,如 Lambda 表达式,Sream API等。

https://junit.org/junit5/


测试用例

引入JUnit 5 依赖,我们可以先快速编写一个简单的测试用例,从这个测试用例来认识初步下 JUnit 5:

JUnit 4 和 JUnit 5 的差异

1. 忽略测试用例执行:

@Test
@Ignore
public void testMethod() {
   // ...
}
@Test
@Disabled("explanation")
public void testMethod() {
   // ...
}

2. RunWith 配置:

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ApplicationTests {
    @Test
    public void contextLoads() {
    }
}
@ExtendWith(SpringExtension.class)
@SpringBootTest
public class ApplicationTests {
    @Test
    public void contextLoads() {
    }
}

3. @Before@BeforeClass@After@AfterClass 被替换

  • @BeforeEach 替换 @Before
  • @BeforeAll 替换 @BeforeClass
  • @AfterEach 替换 @After
  • @AfterAll 替换 @AfterClass
<?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>2.3.3.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.caculate</groupId>
    <artifactId>caculate</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>caculate</name>
    <description>caculate</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>
  1. 工程创建好之后自动生成了一个测试类。
package com.calculatorss;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
@SpringBootTest
class CaculateApplicationTests {
    @Test
    void contextLoads() {
    }
}

这个测试类的作用是检查应用程序上下文是否可正常启动。@SpringBootTest 注解告诉 Spring Boot 查找带 @SpringBootApplication 注解的主配置类,并使用该类启动 Spring 应用程序上下文。

  1. 补充待测试应用逻辑代码

4.1. 定义 Service 层接口

package com.calculatorss.service;
/**
 * @author Reese
 * @date 2020-08-19
 */
public interface HelloService {
    String hello(String name);
}

4.2. 定义 Controller 层

package com.calculatorss.controller;
import com.calculatorss.service.HelloService;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
 * @author Reese
 * @date 2020-08-19
 */
@RestController
public class HelloController {
    private final HelloService helloService;
    public HelloController(HelloService helloService) {
        this.helloService = helloService;
    }
    @GetMapping("/hello/{name}")
    public String hello(@PathVariable("name") String name) {
        return helloService.hello(name);
    }
}

4.3. 定义 Service 层实现

package com.calculatorss.service;
import org.springframework.stereotype.Service;
/**
 * @author Reese
 * @date 2020-08-19
 */
@Service
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    @Override
    public String hello(String name) {
        return "Hello, " + name;
    }
}
  1. 编写发送 HTTP 请求的单元测试。
package com.calculatorss;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.web.client.TestRestTemplate;
import org.springframework.boot.web.server.LocalServerPort;
/**
 * @author Reese
 * @date 2020-08-19
 */
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class HttpRequestTest {
    @LocalServerPort
    private int port;
    @Autowired
    private TestRestTemplate restTemplate;
    @Test
    public void testHello() {
        String requestResult = this.restTemplate.getForObject("http://127.0.0.1:" + port + "/hello/spring",
                String.class);
        Assertions.assertThat(requestResult).contains("Hello, spring");
    }
}

说明:

  • webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT 使用本地的一个随机端口启动服务;
  • @LocalServerPort 相当于 @Value("${local.server.port}")
  • 在配置了 webEnvironment 后,Spring Boot 会自动提供一个 TestRestTemplate 实例,可用于发送 HTTP 请求。
  • 除了使用 TestRestTemplate 实例发送 HTTP 请求外,还可以借助 org.springframework.test.web.servlet.MockMvc 完成类似功能,代码如下:
package tutorial.spring.boot.junit5.controller;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.AutoConfigureMockMvc;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
import org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders;
import org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultHandlers;
import org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers;
@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
public class HelloControllerTest {
    @Autowired
    private HelloController helloController;
    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;
    @Test
    public void testNotNull() {
        Assertions.assertThat(helloController).isNotNull();
    }
    @Test
    public void testHello() throws Exception {
        this.mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/hello/spring"))
                .andDo(MockMvcResultHandlers.print())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.content().string("Hello, spring"));
    }
}

以上测试方法属于整体测试,即将应用上下文全都启动起来,还有一种分层测试方法,譬如仅测试 Controller 层。

  1. 分层测试。
package com.calculatorss;
import com.calculatorss.controller.HelloController;
import com.calculatorss.service.HelloService;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.mockito.Mockito;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.WebMvcTest;
import org.springframework.boot.test.mock.mockito.MockBean;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
import org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders;
import org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultHandlers;
import org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers;
/**
 * @author Reese
 * @date 2020-08-19
 */
@WebMvcTest
public class HelloControllerTest {
    @Autowired
    private HelloController helloController;
    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;
    @MockBean
    private HelloService helloService;
    @Test
    public void testNotNull() {
        Assertions.assertThat(helloController).isNotNull();
    }
    @Test
    public void testHello() throws Exception {
        Mockito.when(helloService.hello(Mockito.anyString())).thenReturn("Mock hello");
        this.mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/hello/spring"))
                .andDo(MockMvcResultHandlers.print())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.content().string("Mock hello"));
    }
}

说明:

  • @WebMvcTest 注释告诉 Spring Boot 仅实例化 Controller 层,而不去实例化整体上下文,还可以进一步指定仅实例化 Controller 层的某个实例:@WebMvcTest(HelloController.class)
  • 因为只实例化了 Controller 层,所以依赖的 Service 层实例需要通过 @MockBean 创建,并通过 Mockito 的方法指定 Mock 出来的 Service 层实例在特定情况下方法调用时的返回结果。

SpringBoot 整合 JUnit 5:

Spring Boot 2.2.0 版本开始引入 JUnit 5 作为单元测试默认库,在 Spring Boot 2.2.0 版本之前,spring-boot-starter-test 包含了 JUnit 4 的依赖,Spring Boot 2.2.0 版本之后替换成了 Junit Jupiter。

引入依赖:

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
  <scope>test</scope>
</dependency>

使用测试注解:

@ExtendWith(SpringExtension.class)  // 使用JUnit5测试工具
@WebAppConfiguration          // 启动WEB运行环境
@SpringBootTest(classes = TestDemoApplication.class)  // 配置程序启动类
public class RestHighLevelClientTest {
  // 编写测试函数
    // ......
}
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