使用JUnit4与JMockit进行打桩测试

1. 何为Mock

项目中各个模块，各个类之间会有互相依赖的关系，在单元测试中，我们只关心被测试的单元，对于其依赖的单元并不关心（会有另外针对该单元的测试）。

比如，逻辑层A类依赖了数据访问层B类的取数方法，然后进行逻辑处理。在对A的单元测试中，我们关注的是在B返回不同的查询结果的时候，A是怎么处理的，而不是B到底是怎么取的数，如何封装成一个模型等等。

因此，要屏蔽掉这些外部依赖，而Mock让我们有了一套仿真的环境。

目前业界有几种Mock，这里选用最全面的JMockit进行总结。

2. JMockit简介

JMockit的工作原理是通过asm修改原有class的字节码，再利用jdk的instrument机制替换现有class的内容，从而达到mock的目的。

这里使用的JMockit是1.21版本，具体使用方法可能与其他版本的不一样，但思想是相通的。Maven 配置如下：

<dependency>
　　<groupId>org.jmockit</groupId>
　　<artifactId>jmockit</artifactId>
　　<version>1.21</version>
　　<scope>test</scope>
</dependency>

JMockit有两种测试方式，一种是基于行为的，一种是基于状态的测试。

1） Behavior-oriented(Expectations & Verifications)  

2）State-oriented(MockUp<GenericType>)   

通俗点讲，Behavior-oriented是基于行为的mock，对mock目标代码的行为进行模仿，更像黑盒测试。State-oriented 是基于状态的mock，是站在目标测试代码内部的。可以对传入的参数进行检查、匹配，才返回某些结果，类似白盒。而State-oriented的 new MockUp基本上可以mock任何代码或逻辑。

假设现在有两个类，Service和DAO.  Service通过数据库查询出不同分组货物的数量，得到货物是否畅销。

 1 package com.khlin.test.junit.jmockit.demo;
 2 
 3 public class Service {
 4     
 5     private DAO dao;
 6     
 7     public void setDao(DAO dao) {
 8         this.dao = dao;
 9     }
10     
11     /**
12      * 根据存货量判断货物是否畅销
13      * @param group
14      * @return
15      */
16     public Status checkStatus(String group) {
17         int count = this.dao.getStoreCount(group);
18 
19         if (count <= 0) {
20             return Status.UNKOWN;
21         } else if (count <= 800) {
22             return Status.UNSALABLE;
23         } else if (count <= 1000) {
24             return Status.NORMAL;
25         } else {
26             return Status.SELLINGWELL;
27         }
28     }
29 }
 1 package com.khlin.test.junit.jmockit.demo;
 2 
 3 import java.util.HashMap;
 4 import java.util.Map;
 5 
 6 public class DAO {
 7 
 8     private Map<String, Integer> groupCounts = new HashMap<String, Integer>();
 9 
10     /**
11      * 假数据
12      */
13     {
14         this.groupCounts.put("A", 500);
15         this.groupCounts.put("B", 1000);
16         this.groupCounts.put("C", 1200);
17     }
18 
19     public int getStoreCount(String group) {
20         Integer count = this.groupCounts.get(group);
21 
22         return null == count ? -1 : count.intValue();
23     }
24 }
 1 package com.khlin.test.junit.jmockit.demo;
 2 
 3 public enum Status {
 4 
 5     /**
 6      * 畅销
 7      */
 8     SELLINGWELL,
 9     /**
10      * 一般
11      */
12     NORMAL,
13     /**
14      * 滞销
15      */
16     UNSALABLE,
17     
18     /**
19      * 状态未知
20      */
21     UNKOWN
22 }

基于行为的Mock 测试，一共三个阶段：record、replay、verify。

1）record：在这个阶段，各种在实际执行中期望被调用的方法都会被录制。

2）repaly：在这个阶段，执行单元测试Case，原先在record 阶段被录制的调用都可能有机会被执行到。这里有“有可能”强调了并不是录制了就一定会严格执行。

3）verify：在这个阶段，断言测试的执行结果或者其他是否是原来期望的那样。

假设现在我只想测试Service，在存货量900件的情况下，是否能正确返回NORMAL的状态。那么，我并不关心传入DAO的到底是哪个分组，也不关心DAO怎么去数据库取数，我只想让DAO返回900，这样就可以测试Service了。

示例代码：

 1 @RunWith(JMockit.class)
 2 public class ServiceBehavier {
 3 
 4     @Mocked
 5     DAO dao = new DAO();
 6 
 7     private Service service = new Service();
 8 
 9     @Test
10     public void test() {
11 
12         // 1. record 录制期望值
13         new NonStrictExpectations() {
14             {
15                 /**
16                  * 录制的方法
17                  */
18                 dao.getStoreCount(anyString);// mock这个方法，无论传入任何String类型的值，都返回同样的值，达到黑盒的效果
19                 /**
20                  * 预期结果，返回900
21                  */
22                 result = 900;
23                 /**
24                 times必须调用两次。在Expectations中，必须调用，否则会报错，因此不需要作校验。
25                 在NonStrictExpectations中不强制要求，但要进行verify验证.但似乎已经强制要求了
26                 此外还有maxTimes，minTimes
27                 */
28                 times = 1;
29             }
30         };
31         service.setDao(dao);
32 
33         // 2. replay 调用
34         Assert.assertEquals(Status.NORMAL, service.checkStatus("D"));
35 
36 //        Assert.assertEquals(Status.NORMAL, service.checkStatus("D"));
37 
38          //3.校验是否只调用了一次。如果上面注释的语句再调一次，且把录制的times改为2，那么在验证阶段将会报错。
39         new Verifications() {
40             {
41                 dao.getStoreCount(anyString);
42                 times = 1;
43             }
44         };
45 
46     }
47 }

基于状态的Mock测试

通过MockUp类，直接改写了mock类的代码逻辑，有点类似白盒测试。

 1 public class ServiceState {
 2 
 3     private DAO dao;
 4     
 5     private Service service;
 6 
 7     @Test
 8     public void test() {
 9         
10         //1. mock对象
11         MockUp<DAO> mockUp = new MockUp<DAO>() {
12 
13             @Mock
14             public int getStoreCount(String group) {
15                 return 2000;
16             }
17         };
18         
19         //2. 获取实例
20         dao = mockUp.getMockInstance();
21         service = new Service();
22         service.setDao(dao);
23         
24         //3.调用
25         Assert.assertEquals(Status.SELLINGWELL, service.checkStatus("FFF"));
26         
27         //4. 还原对象，避免测试方法之间互相影响。其实对一个实例来说没什么影响，对静态方法影响较大。旧版本的tearDown()方法是Mockit类的静态方法
28         mockUp.tearDown();
29     }
30 }

3. JMockit mock各种类型或方法的示例代码

抽象类 

 1 package com.khlin.test.junit.jmockit.demo.jmockit;
 2 
 3 public abstract class AbstractA {
 4     
 5     public abstract int getAbstractAnything();
 6 
 7     public int getAnything() {
 8         return 1;
 9     }
10 }
View Code

接口类

1 package com.khlin.test.junit.jmockit.demo.jmockit;
2 
3 public interface InterfaceB {
4     
5     public int getAnything();
6 }
View Code

普通类

 1 package com.khlin.test.junit.jmockit.demo.jmockit;
 2 
 3 public class ClassA {
 4     
 5     InterfaceB interfaceB;
 6     
 7     private int number;
 8     
 9     public void setInterfaceB(InterfaceB interfaceB) {
10         this.interfaceB = interfaceB;
11     }
12     
13     public int getAnything() {
14         return getAnythingPrivate();
15     }
16     
17     private int getAnythingPrivate() {
18         return 1;
19     }
20     
21     public int getNumber() {
22         return number;
23     }
24     
25     
26     
27     public static int getStaticAnything(){
28         return getStaticAnythingPrivate();
29     }
30     
31     private static int getStaticAnythingPrivate() {
32         return 1;
33     }
34     
35     public int getClassBAnything() {
36         return this.interfaceB.getAnything();
37     }
38 }
View Code

接口实现类

1 package com.khlin.test.junit.jmockit.demo.jmockit;
2 
3 public class ClassB implements InterfaceB {
4 
5     public int getAnything() {
6         return 10;
7     }
8     
9 }
View Code

终极测试代码

  1 package com.khlin.test.junit.jmockit.demo;
  2 
  3 import mockit.Deencapsulation;
  4 import mockit.Expectations;
  5 import mockit.Injectable;
  6 import mockit.Mock;
  7 import mockit.MockUp;
  8 import mockit.Mocked;
  9 import mockit.NonStrictExpectations;
 10 import mockit.Tested;
 11 import mockit.Verifications;
 12 import mockit.integration.junit4.JMockit;
 13 
 14 import org.junit.Assert;
 15 import org.junit.Test;
 16 import org.junit.runner.RunWith;
 17 
 18 import com.khlin.test.junit.jmockit.demo.jmockit.AbstractA;
 19 import com.khlin.test.junit.jmockit.demo.jmockit.ClassA;
 20 import com.khlin.test.junit.jmockit.demo.jmockit.ClassB;
 21 import com.khlin.test.junit.jmockit.demo.jmockit.InterfaceB;
 22 
 23 @RunWith(JMockit.class)
 24 public class JMockitTest {
 25 
 26     /**
 27      * mock私有方法
 28      */
 29     @Test
 30     public void testPrivateMethod() {
 31 
 32         final ClassA a = new ClassA();
 33         // 局部参数，把a传进去
 34         new NonStrictExpectations(a) {
 35             {
 36                 Deencapsulation.invoke(a, "getAnythingPrivate");
 37                 result = 100;
 38                 times = 1;
 39             }
 40         };
 41 
 42         Assert.assertEquals(100, a.getAnything());
 43 
 44         new Verifications() {
 45             {
 46                 Deencapsulation.invoke(a, "getAnythingPrivate");
 47                 times = 1;
 48             }
 49         };
 50     }
 51 
 52     /**
 53      * mock私有静态方法
 54      */
 55     @Test
 56     public void testPrivateStaticMethod() {
 57 
 58         new NonStrictExpectations(ClassA.class) {
 59             {
 60                 Deencapsulation
 61                         .invoke(ClassA.class, "getStaticAnythingPrivate");
 62                 result = 100;
 63                 times = 1;
 64             }
 65         };
 66 
 67         Assert.assertEquals(100, ClassA.getStaticAnything());
 68 
 69         new Verifications() {
 70             {
 71                 Deencapsulation
 72                         .invoke(ClassA.class, "getStaticAnythingPrivate");
 73                 times = 1;
 74             }
 75         };
 76 
 77     }
 78 
 79     /**
 80      * mock公有方法
 81      */
 82     @Test
 83     public void testPublicMethod() {
 84         final ClassA classA = new ClassA();
 85         new NonStrictExpectations(classA) {
 86             {
 87                 classA.getAnything();
 88                 result = 100;
 89                 times = 1;
 90             }
 91         };
 92 
 93         Assert.assertEquals(100, classA.getAnything());
 94 
 95         new Verifications() {
 96             {
 97                 classA.getAnything();
 98                 times = 1;
 99             }
100         };
101     }
102 
103     /**
104      * mock公有静态方法--基于行为
105      */
106     @Test
107     public void testPublicStaticMethod() {
108 
109         new NonStrictExpectations(ClassA.class) {
110             {
111                 ClassA.getStaticAnything();
112                 result = 100;
113                 times = 1;
114             }
115         };
116 
117         Assert.assertEquals(100, ClassA.getStaticAnything());
118 
119         new Verifications() {
120             {
121                 ClassA.getStaticAnything();
122                 times = 1;
123             }
124         };
125     }
126     
127     /**
128      * mock公有静态方法--基于状态
129      */
130     @Test
131     public void testPublicStaticMethodBaseOnStatus() {
132 
133         MockUp<ClassA> mockUp = new MockUp<ClassA>() {
134             @Mock
135             public int getStaticAnything() { //注意这里不用声明为static
136                 return 100;
137             }
138         };
139         
140         Assert.assertEquals(100, ClassA.getStaticAnything());
141     }
142     
143     /**
144      * mock接口
145      */
146     @Test
147     public void testInterface() {
148         
149         InterfaceB interfaceB = new MockUp<InterfaceB>() {
150             @Mock
151             public int getAnything() {
152                 return 100;
153             }
154         }.getMockInstance();
155         
156         
157         ClassA classA = new ClassA();
158         classA.setInterfaceB(interfaceB);
159         
160         Assert.assertEquals(100, classA.getClassBAnything());
161     }
162     
163     /**
164      * mock接口--基于状态
165      */
166     @Test
167     public void testInterfaceBasedOnStatus() {
168         final InterfaceB interfaceB = new ClassB();
169         
170         new NonStrictExpectations(interfaceB) {
171             {
172                 interfaceB.getAnything();
173                 result = 100;
174                 times = 1;
175             }
176         };
177         
178         ClassA classA = new ClassA();
179         classA.setInterfaceB(interfaceB);
180         
181         Assert.assertEquals(100, classA.getClassBAnything());
182         
183         new Verifications() {
184             {
185                 interfaceB.getAnything();
186                 times = 1;
187             }
188         };
189     }
190     
191     
192     
193     /**
194      * mock抽象类
195      */
196     @Test
197     public void testAbstract() {
198         AbstractA abstractA = new MockUp<AbstractA>() {
199             @Mock
200             public int getAbstractAnything(){
201                 return 100;
202             }
203             
204             @Mock
205             public int getAnything(){
206                 return 1000;
207             }
208         }.getMockInstance();
209         
210         Assert.assertEquals(100, abstractA.getAbstractAnything());
211         
212         Assert.assertEquals(1000, abstractA.getAnything());
213     }
214 }
View Code
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