为什么要写单元测试？如何写单元测试？

• 01、为什么要写单元测试
• 02、到底如何写单元测试

01、为什么要写单元测试

一聊起测试用例，很多人第一反应就是，我们公司的测试会写测试用例的，我自己也会使用postman或者swagger之类的进行代码自测。那我们研发到底要不要写单元测试用例呢？参考阿里巴巴开发手册，第8条规则（单元测试的基本目标：语句覆盖率达到 70%；核心模块的语句覆盖率和分支覆盖率都要达到 100%），大厂的要求就是必须喽。我个人感觉，写单元测试用例也是很有必要的，好处很多，例如：

1. 保证代码质量！！！无论初级，中级，高级攻城狮开发工程的代码，且不说效率如何，功能是必要要保证是正确的；交付测试以后，bug锐减，联调飞快。
2. 代码逻辑“文档化”！！！新人接手维护模块代码时，通过单元测试用例，以debug的方式就能熟悉业务代码。比起，看代码，研究表结构梳理代码结构，效率提升飞快。
3. 易维护！！！新人接手维护代码模块时，提交自己的代码时，远行之前的单元测试达到回归测试，保证了新改动不会影响老业务。
4. 快速定位bug！！！在联调期间，测试提出bug后，基于uat环境，编写出错的api测试用例。根据，测试提供的参数和token就可以以debug的方式跟踪问题的所在，如果是在微服务架构中，运行单元测试用例，不会注册本地服务到uat环境，还能过正常请求注册中心的服务。

02、到底如何写单元测试

Java开发springboot项目都是基于junit测试框架，比较MockitoJUnitRunner与SpringRunner与使用，MockitoJUnitRunner基于mockito，模拟业务条件，验证代码逻辑。SpringRunner是MockitoJUnitRunner子类，集成了Spring容器，可以在测试的根据配置加载Spring bean对象。在Springboot开发中，结合@SpringBootTest注解，加载项目配置，进行单元测试。

基于MockitoJUnitRunner的方法测试

以springboot项目为例，一般，对单个的方法都是进行mock测试，在测试方法使用MockitoJUnitRunner，根据不同条件覆盖测试。使用@InjectMocks注解，可以让模拟的方法正常发起请求；@Mock注解可以模拟期望的条件。以删除菜单服务为例，源码如下：

@Service
public class MenuManagerImpl implements IMenuManager {

    /**
     * 删除菜单业务逻辑
     **/
    @Override
    @OptimisticRetry
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public boolean delete(Long id) {

        if (Objects.isNull(id)) {
            return false;
        }
        Menu existingMenu = this.menuService.getById(id);
        if (Objects.isNull(existingMenu)) {
            return false;
        }
        if (!this.menuService.removeById(id)) {
            throw new OptimisticLockingFailureException("删除菜单失败！");
        }
        return true;
    }
}


 /**
  * 删除菜单方法级单元测试用例
  **/
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class MenuManagerImplTest {

    @InjectMocks
    private MenuManagerImpl menuManager;

    @Mock
    private IMenuService menuService;

    @Test
    public void delete() {

        Long id = null;
        boolean flag;
        // id为空
        flag = menuManager.delete(id);
        Assert.assertFalse(flag);

        // 菜单返回为空
        id = 1l;
        Mockito.when(this.menuService.getById(ArgumentMatchers.anyLong())).thenReturn(null);
        flag = menuManager.delete(id);
        Assert.assertFalse(flag);

        // 修改成功
        Menu mockMenu = new Menu();
        Mockito.when(this.menuService.getById(ArgumentMatchers.anyLong())).thenReturn(mockMenu);
        Mockito.when(this.menuService.removeById(ArgumentMatchers.anyLong())).thenReturn(true);
        flag = menuManager.delete(id);
        Assert.assertTrue(flag);
    }
}

基于SpringRunner的Spring容器测试

在api开发过程中，会对单个api的调用链路进行验证，对第三方服务进行mock模拟，本服务的业务逻辑进行测试。一般，会使用@SpringBootTest加载测试环境的Spring容器配置，使用MockMvc以http请求的方式进行测试。以修改新增菜单测试用例为例，如下：

/**
 * 成功新增菜单api
*/
@Api(tags = "管理员菜单api")
@RestController
public class AdminMenuController {

    @Autowired
    private IMenuManager menuManager;


    @PreAuthorize("hasAnyAuthority('menu:add','admin')")
    @ApiOperation(value = "新增菜单")
    @PostMapping("/admin/menu/add")
    @VerifyLoginUser(type = IS_ADMIN, errorMsg = INVALID_ADMIN_TYPE)
    public Response<MenuVo> save(@Validated @RequestBody SaveMenuDto saveMenuDto) {
        return Response.success(menuManager.save(saveMenuDto));
    }
}



/**
 * 成功新增菜单单元测试用例
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = MallSystemApplication.class)
@Slf4j
@AutoConfigureMockMvc
public class AdminMenuControllerTest extends BaseTest {

/**
 * 成功新增菜单
*/
@Test
public void success2save() throws Exception {

        SaveMenuDto saveMenuDto = new SaveMenuDto();
        saveMenuDto.setName("重置密码");
        saveMenuDto.setParentId(1355339254819966978l);
        saveMenuDto.setOrderNum(4);
        saveMenuDto.setType(MenuType.button.getValue());
        saveMenuDto.setVisible(MenuVisible.show.getValue());
        saveMenuDto.setUrl("https:baidu.com");
        saveMenuDto.setMethod(MenuMethod.put.getValue());
        saveMenuDto.setPerms("user:reset-pwd");
        // 发起http请求
        MvcResult mvcResult = mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders
                .post("/admin/menu/add")
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
                .content(JSON.toJSONString(saveMenuDto))
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
                .header(GlobalConstant.AUTHORIZATION_HEADER, GlobalConstant.ADMIN_TOKEN))
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andDo(MockMvcResultHandlers.print())
                .andReturn();
        Response<MenuVo> response = JSON.parseObject(mvcResult.getResponse().getContentAsString(), menuVoTypeReference);
        // 断言结果
        Assert.assertNotNull(response);
        MenuVo menuVo;
        Assert.assertNotNull(menuVo = response.getData());
        Assert.assertEquals(menuVo.getName(), saveMenuDto.getName());
        Assert.assertEquals(menuVo.getOrderNum(), saveMenuDto.getOrderNum());
        Assert.assertEquals(menuVo.getType(), saveMenuDto.getType());
        Assert.assertEquals(menuVo.getVisible(), saveMenuDto.getVisible());
        Assert.assertEquals(menuVo.getStatus(), MenuStatus.normal.getValue());
        Assert.assertEquals(menuVo.getUrl(), saveMenuDto.getUrl());
        Assert.assertEquals(menuVo.getPerms(), saveMenuDto.getPerms());
        Assert.assertEquals(menuVo.getMethod(), saveMenuDto.getMethod());
    }
}

具体编写单元测试用例规则参考测试用例的编写。简单说，一般api的单元测试用例，编写两类，如下：

1. 业务参数的校验，和义务异常的校验。例如，名称是否为空，电话号码是否正确，用户未登陆则抛出未登陆异常。
2. 各类业务场景的真实测试用例，例如，编写成功添加顶级菜单的测试用例，已经编写成功添加子级菜单的测试用例。

注意事项

• 配置覆盖

此外，如上基于mockmvc的编写的测试用例，由于加载了Spring的配置，会对项目发起真实的调用。如果，环境的配置为线上配置，容易出现安全问题；一般，处于安全考虑，很多公司会对真实环境的修改操作做事务回滚操作，甚至根本就不会进行真实环境的调用，使用模拟环境替换，例如数据库的操作可以使用h2内存数据库进行替换。

这时，可以在src/test/resources目录下，添加与src/main/resources目录下，相同的文件进行配置覆盖。src/test/main目录下的代码，会首先加载src/test/resources目录下的配置，如果没有则在加载src/main/resources目录的配置。常用场景如下：

1. 在单元测试环境使用使用内存数据库。
2. ginkens代码集成运行测试用例时，不希望在集成环境中输出日志文件信息,并且以debug级别输出日志。

以日志文件配置覆盖为例，在src/main/resources目录下配置日志有文件和控制台输出，如图：

main/resource目录下的logback-spring.xml，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration scan="true">

 <contextName>mall-system</contextName>

    <!-- 控制台日志输出配置 -->
 <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
  <encoder>
   <pattern>
    [%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%level][%thread] [%contextName] [%logger{80}:%L] %msg%n
   </pattern>
   <charset>UTF-8</charset>
  </encoder>
  <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
   <level>DEBUG</level>
  </filter>
 </appender>

    <!-- 日志文件输出配置 -->
 <appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
  <file>log/info.log</file>
  <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
   <fileNamePattern>log/info-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
   <maxFileSize>50MB</maxFileSize>
   <maxHistory>50</maxHistory>
   <totalSizeCap>10GB</totalSizeCap>
  </rollingPolicy>
  <encoder>
   <pattern>[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%level] [%contextName] [%logger{80}:%L] %msg%n</pattern>
  </encoder>
 </appender>

    <!-- 设置INFO 级别输出日志 -->
 <root level="INFO">
  <appender-ref ref="STDOUT" />
  <appender-ref ref="FILE" />
 </root>
</configuration>

src/test//resource目录下的新增logback-spring.xml，去掉日志文件输出的配置，设置日志输出级别为DEBUG；如果运行测试用例，则加载该配置不会进行日志文件的输出，并且打印DEBUG级别日志。如图：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration scan="true">

    <contextName>mall-system</contextName>
    
    <!-- 控制台日志输出 -->
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder>
            <pattern>
                [%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%level][%thread] [%contextName] [%logger{80}:%L] %msg%n
            </pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>DEBUG</level>
        </filter>
    </appender>

    <!-- DEBUG级别日志输出 -->
    <root level="DEBUG">
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
    </root>
</configuration>

• 指定环境

一般开发过程中，我们研发只会操作开发环境，也是为了避免数据安全问题，可以在单元测试用例中指定运行的环境配置。在测试类加上@ActiveProfiles("dev")，指定获取dev环境的配置。示例，

/**
* 获取dev环境配置
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = MallSystemApplication.class)
@Slf4j
@AutoConfigureMockMvc
@ActiveProfiles("dev")
public class AdminMenuControllerTest extends BaseTest {
}

在联调测试中，对于出错的api，可以编写对应的单元测试用例，使用@ActiveProfiles("uat")指定到测试环境，就可以根据测试提供的参数快速定位问题。示例：

/**
 * 新增菜单api联调
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = MallSystemApplication.class)
@Slf4j
@AutoConfigureMockMvc
@ActiveProfiles("uat")
public class AdminMenuControllerTest extends BaseTest {

/**
 * 成功新增菜单
*/
@Test
public void success2save() throws Exception {

String token="Bearer eyJhbGciOiJIUzUxMiJ9.eyJsb2dpbl91c2VyX2tleSI6IjhjMjhlZWEzLTA5MWEtNDA1OS1iMzliLTRjOGMyNGY4ZjEzMiJ9.xK9srWjeGaq4NXt4BzG2MQ_yN9IaYtPVjKj5MoSS4bX9Ytf1XJNe_NSupR0IItkB48G6mXVZwj5CIwWIYzvsEA";
    String paramJson="{
        "name":"mayuan",
        "parentId":"1",
        "orderNum":"1",
        "type":"1",
        "visible":true,
        "url":"https:baidu.com",
        "method":2,
        "perms":"user:reset-pwd"
   }";
   // 发起http请求
   MvcResult mvcResult = mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders
                .post("/admin/menu/add")
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
                .content(paramJson)
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
                .header(GlobalConstant.AUTHORIZATION_HEADER, token))
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andDo(MockMvcResultHandlers.print())
                .andReturn();
    }
}