單元測試mock框架——jmockit實戰
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JMockit是google code上面的一個java單元測試mock專案,她很方便地讓你對單元測試中的final類,
JMockit的測試方式可以通過下面2個途徑實現
一.根據用例的測試路徑,測試程式碼內部邏輯
對於這種情景,可以使用jmockit的基於行為的mock方式。在這種方式中,目的是測試單元測試及其依賴程式碼的呼叫過程,驗證程式碼邏輯是否滿足測試路徑。 由於被依賴程式碼可能在自己單測中已測試過,或者難以測試,就需要把這些被依賴程式碼的邏輯用預定期待的行為替換掉,也就是mock掉,從而把待測是程式碼隔離開,這也是單元測試的初衷。 這種方式和白盒測試接近。
二.根據測試用例的輸入輸出資料,測試程式碼是否功能執行正常。
對於這種情景,可以使用jmockit基於狀態的mock方式。目的是從被測程式碼的使用角度出發,結合資料的輸入輸出來檢驗程式執行的這個正確性。使用這個方式,需要把被依賴的程式碼mock掉,實際上相當於改變了被依賴的程式碼的邏輯。通常在整合測試中,如果有難以呼叫的外部介面,就通過這個方式mock掉,模擬外部介面。 這種方式有點像黑盒測試。
下面根據一個簡單例子簡單介紹JMockit的幾個常用測試場景和使用方法。
被測試類:一個猜骰子點數的類。new Guess(int n)時候指定最大猜數次數,並且生成實際點數。在n次猜測內猜中則輸出成功,n次猜測失敗後通過failHandle()輸出錯誤。結果輸出通過GuessDAO來儲存。但GuessDAO還沒實現。
- /** 在n次機會隨機猜骰子點數 ,結果儲存到資料庫中 */
- publicclass Guess {
- privateint maxTryTime; // 最大重試次數
- privateint tryTime = 0; // 當前重試次數
- privateint number = (int) (Math.random() * 6); // 目標數字
- private GuessDAO guessDAO; // 持久化依賴
- public Guess(int maxRetryTime) {
- this.maxTryTime = maxRetryTime;
- }
- publicvoid doit() {
- while (tryTime++ < maxTryTime && !tryIt()) {
- // 到達最大嘗試次數仍不成功則呼叫handle
- if (tryTime == maxTryTime) {
- failHandle();
- }
- }
- }
- publicboolean tryIt() { // 最壞情況下呼叫maxRetryTime次tryIt(),猜中則儲存資訊
- if (number == randomGuess()) {
- guessDAO.saveResult(true, number);
- returntrue;
- }
- returnfalse;
- }
- publicvoid failHandle() { // 失敗處理,猜不中時呼叫
- guessDAO.saveResult(false, number);
- }
- privateint randomGuess(){ // 猜的隨機過程
- return (int) (Math.random() * 6);
- }
- publicvoid setGuessDAO(GuessDAO guessDAO) {
- this.guessDAO = guessDAO;
- }
- }
下面通過3個測試用例來說明如何使用jmockit
以下程式碼基於jmockit1.0 左右版本,新版去廢除了一些功能(如@Mocked不能修飾成員)
1. 測試當沒有一次猜中時,程式碼邏輯如何執行。
先上測試程式碼:
- publicclass GuessTest {
- @Tested// 表明被修飾例項是將會被自動構建和注入的例項
- Guess guess = new Guess(3);
- @Injectable// 表明被修飾例項將會自動注入到@Tested修飾的例項中,並且會自動mock掉,除非在測試前被賦值
- GuessDAO guessDAO;
- /**
- * 連續3次失敗
- */
- @Test
- publicvoid behaviorTest_fail3time() {
- new Expectations() { // Expectations中包含的內部類區塊中,體現的是一個錄製被測類的邏輯。
- @Mocked(methods="tryIt") // 表明被修飾的類對tryIt()方法進行mock。
- Guess g;
- {
- g.tryIt(); // 期待呼叫Guess.tryIt()方法
- result = false; // mock掉返回值為false(表明猜不中)
- times = 3; // 期待以上過程重複3次
- guessDAO.saveResult(false, anyInt); // 期待呼叫guessDAO把猜失敗的結果儲存
- }
- };
- guess.doit(); // 錄製完成後,進行實際的程式碼呼叫,也稱回放(replay)
- }
- }
說明下這個測試程式碼的目的: 測試行為是guess.doit(),程式碼期望在呼叫doit()函式後,會發生:
1.呼叫tryIt,並把結果mock為false;
2.重複第一步3次;
3.把結果通過guessDAO儲存。即呼叫3次均猜錯數字
可以看出,JMockit在基於行為的測試中,體現3個步驟。第一個是指令碼錄製,也就是把期望的行為記錄下來。在上面例子中,在Expectation內部類的區塊中的程式碼就是期待發生的行為。第二是回放,也就是guess.doit()觸發的過程。第三是檢驗,在這裡沒有確切體現出,但是的確發生著檢驗:假設doit方法呼叫後,程式碼的邏輯沒有符合錄製過程中的指令碼的行為,那麼測試結果失敗(其實Jmockit有專門的Verifications做檢驗,但是這裡Expecation已經包含了這個功能,如果用NonStrictExpecation就需要有檢驗塊)。
再介紹下這段程式碼中用到的各個JMockit元素(結論源自文件及自己程式碼測試):
@Tested和@Injectable: 對@Tested物件判斷是否為null,是則通過合適構造器初始化,並實現依賴注入。呼叫構造方法時,會嘗試使用@Injectable的欄位進行構造器注入。普通注入時,@Injectable欄位如果沒有在測試方法前被賦值,其行為將會被mock成預設值(靜態方法和建構函式不會被mock掉)。Injectable最大作用除了注入,還有就是mock的範圍只限當前註釋例項。一句話:@Injectable的例項會自動注入到@Tested中,如果沒初始賦值,那麼JMockit將會以相應規則初始化。
@Mocked:@Mocked修飾的例項,將會把例項對應類的所有例項的所有行為都mock掉(無論構造方法,還是private,protected方法,夠霸氣吧)。在Expectation區塊中,宣告的成員變數均預設帶有@Mocked,但是本例沒有省略,是因為@Mocked會mock掉所有方法,而回放的程式碼中doit函式我們是不希望它也被mock,所以通過method="tryIt"來設定被mock的類只對tryIt方法進行mock。
Expectations:這是錄製期望發生行為的地方。result和times都是其內定成員變數。result可以重定義錄製行為的返回值甚至通過Delegate來重定義行為,times是期待錄製行為的發生次數。在Expectations中發生的呼叫,均會被mock。由於沒定義result,所以guessDAO.saveResult()呼叫的結果返回空。
2. 當多次失敗後,最後一次猜數成功時,程式碼邏輯如何執行。
在上面的測試程式碼中,加多一個測試方法:
- /**
- * 兩次失敗,第三次猜數成功
- */
- @Test
- publicvoid behaviorTest_sucecess() {
- new Expectations(Guess.class) { // 建構函式可以傳入Class或Instance例項
- {
- guess.tryIt();
- result = false;
- times=2;
- invoke(guess, "randomGuess", new Object[]{}); // invoke()能呼叫私有方法
- result = (Integer)getField(guess, "number"); // getField()能操作私有成員
- guessDAO.saveResult(true, (Integer)getField(guess, "number"));
- }
- };
- guess.doit();
- }
第二個測試用例是期待先猜2次失敗,第3次猜中。
所以錄製中會先呼叫2次tryIt並返回false,在發生第3次呼叫時,通過invoke呼叫私有方法randomGuess,並期待其返回被測例項的私有成員number,通過這種作弊的方式,自然肯定能在第三次猜中數字。最後期待guessDAO把結果儲存。
這段程式碼和之前的區別是,在Expectation中沒定義成員變數,而把Guess.class顯式地通過建構函式傳入。這麼做也是為了只對tryIt方法mock,因為在Expectation建構函式傳入Class物件或Instance物件後,只會區塊內Class或Instance對應的行為進行mock。通過以上2個基於行為mock的例子,應該對JMockit如何測試程式碼內部邏輯有了解了吧。下面再對基於狀態的mock介紹:
3. 模擬正常猜骰子,觀察輸出猜中的概率
再加入第三各測試方法:
- /**
- * 模擬正常執行,計算抽中概率,把DAO mock掉
- */
- @Test
- publicvoid stateTest_mockDAO() {
- final Map<Integer, Integer> statMap = new HashMap<Integer, Integer>(); // statMap.get(0)為猜中次數,statMap.get(1)為失敗次數
- statMap.put(0, 0);
- statMap.put(1, 0);
- guessDAO = new MockUp<GuessDAO>() { // MockUp用來定義新的程式碼邏輯
- @SuppressWarnings("unused")
- @Mock
- publicboolean saveResult(boolean isSuccess, int n) {
- if (isSuccess) {
- statMap.put(0, statMap.get(0)+1);
- System.out.println("you guess it! dice:" + n);
- } else {
- statMap.put(1, statMap.get(1)+1);
- System.out.println("you didn't guess it. dice:" + n);
- }
- returntrue;
- }
- }.getMockInstance();
- for (int i=0; i<1000; i++) {
- Guess guess = new Guess(3);
- guess.setGuessDAO(guessDAO);
- guess.doit();
- }
- System.out.println("hit" + statMap.get(0));
- System.out.println("not hit" + statMap.get(1));
- double rate =((double) statMap.get(0)) / (statMap.get(0)+statMap.get(1));
- System.out.println("hit rate=" + rate);
- }
第三個用例目的是,測試在指定嘗試次數下猜中數字的概率。這就不再盯著程式碼內部邏輯,而從整體功能角度進行測試,把內部無法呼叫的的依賴介面mock掉。
在基於狀態的mock中,看不到了Expectations,@Mocked等字樣了。取而代之的是MockUp,@Mock。程式碼中對GuessDAO的儲存方法進行了重定義。讓其直接從控制帶輸出訊息。
通過這種方式,不僅可以進行功能黑盒測試,還可以儘快地讓測試程式碼跑起來。
MockUp中的泛型型別是被重定義的類,重定義的方法需要和原類中的方法簽名一致。但是,static方法可以省區static關鍵字。如:
- new MockUp<Calendar>() {
- @Mock
- public Calendar getInstance() {
- return calendar1;
- }
- };
至此,通過三個例子,把JMockit的2個測試方式簡單介紹了。但是JMockit的功能不僅如此,詳細能請檢視官方文件和例項。
=============
過程中遇到還未解決的疑問:
1. 基於行為的mock,需要對回放的類的具體型別類mock,沒法針對父類型別mock?
- Guess g = new Guess(3);
- new Expectations() {
- @Mocked(methods="tryIt")
- GuessParent mg; // 對Guess父類進行mock
- {
- mg.tryIt();result=true;
- }
- };
- g.doit();
除非在expectation建構函式傳入例項g才可以。
2. 基於行為的動態mock, 文件說: If the Class
object
for a given class is passed, the methods and constructors defined in that class are considered for mocking,but not the
methods and constructors of its super-classes. If an instance of
a given class is passed, then all methods defined in the whole class hierarchy, from the concrete class of the given instance up to (but not including) Object
,
are considered for mocking; the constructors of these classes, however, are not (since
an instance was already created). 粗體的不是很理解,是說mock的父類的方法和建構函式不被mock?但測試結果卻不是這樣
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