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《跟我学Spring3 》【第十三章】 测试 之 13.1 概述 13.2 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:

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:

@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:

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:

@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: 

@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:

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:

@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:

@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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