单元测试

单元测试

单元测试的意义

单测好处：

• 单元测试使工作完成的更轻松
• 单元测试使你的设计更好
• 大大减少花在调试上的时间
• 能帮助你更好的理解代码

单元测试是什么？

指对软件中最小的可测试单元进行检查和验证，调用被测服务的类或方法，根据类或方法的参数，传入相应的数据，得到一个返回结果，最终断言返回的结果是否符合预期。如果相等，测试通过；如果不相等，测试失败。

所以，单元测试关注的是代码的实现与逻辑。单元测试是最基本的测试，也是测试中的最小单元，它的对象是函数对象，也可以包含输入输出，针对的是函数功能或者函数内部的代码逻辑，并不包含业务逻辑。

该类测试一般由研发人员完成，需要借助单元测试框架，如java的Junit、TestNG，mockito，python的unittest等

好的单元测试准则

1.运行快速

单元测试运行比较频繁，如果打包时候，单元测试运行很慢，会很影响效率。

• 单个测试小于200ms
• 单个测试套件小于10s
• 整个测试小于10分钟

2.一致性

任何时候，同样的输入需要同样的结果。

3.原子性

所有的测试只有两种结果：通过和未通过。不能存在部分测试通过的情况

4.单一职责

一个测试只验证一个行为。

• 一个方法，多个行为->多个测试
• 一个行为，多个方法->一个测试（一个行为，多个方法一般指该方法调用private，protected，getters，setters）
• 多个assert只有在测试一个行为时可以接受

5.独立无耦合

单元测试之间无相互调用

• 单元测试执行顺序无关
• 不同顺序无影响

单元测试之间不能共享状态

• 比如不能共享变量，如果需要，放在setup里

6.隔离外部调用

• 单元测试需要快速运行，且每次结果一致，所以需要隔离一切对外部的调用
• 不使用具体的其它真实类（就是不要new）
• 不读数据库
• 不读网络
• 不读外部文件
• 适当时候可构建相同的内部文件mock
• 不依赖本地时间
• 不依赖环境变量

7.自描述

• 单元测试是开发级文档
• 单元测试是方法的描述

8.单元测试逻辑

• 单元测试必须容易读和理解
• 变量名，方法名，类名
• 无条件语句，无swith（分解if到多个测试，所有的输入都是已知的，所有的结果都是一定的，可以mock）
• 无循环语句
• 无异常捕捉（测试预知的异常，用ExpectedException方法）

9.产品代码

• 产品代码不能有测试逻辑
• 测试代码和产品代码要分离
• 使用依赖注入
• 不要在产品代码里有任何只供测试的代码

根据上述指导思想和实际实现情况，一般在实现单元测试时有两种不同的实现方式

• 单层隔离
• 内部穿透

单层隔离

正常代码分层会分为controller、service、dao等，在单层隔离的思想中，是针对每一层的代码做各自的单元测试，不向下穿透。这样的写法主要是保证单层的业务逻辑固化且正确。

实践过程中，例如针对controller层编写的单元测试需要将对应controller类代码文件外部所有的调用全部mock，包括对应的内部/外部的service。其他层的代码也是如此。（可以参考样例代码中cdo-test-sample-core层的单测代码）

好处

• 单元测试代码极其轻量，运行速度快
• 真正符合了单元测试的原则，可以在断网的情况下进行运行，屏蔽服务注册和配置管理，各种中间件的影响
• 单元测试质量更高

缺点

• 单元测试的代码量比较大
• 对于低复杂度的项目比较不友好（例如项目是单纯分层之后的CRUD）

内部穿透（集成测试）

穿透，自然就是从顶层一直调用到底层，为什么还要加上内部二字？就是除了项目内的方法可以穿透，项目外部依赖还是要mock掉。实践过程中，就是单元测试针对controller层编写，但会完整调用service、dao，最终对落地结果进行验证。（可以参考样例代码中cdo-test-sample-api层的单测代码）

好处

• 代码量相对较小
• 学习曲线低，穿透的单元测试更偏向黑盒，开发人员构造输入条件，然后从落地结果中验证预期结果

缺点

• 整体较重，启动spring容器，中间件mock，整体单元测试运行预计需要分钟级别。所以基本是要在ci的时候来执行

   这两种方法，具体使用哪种合适，应该由项目成员根据项目实际情况自行选择，一般建议核心项目两种执行方法都可以同时执行，具体实施时可以先执行“单层隔离”积累单测用例，再做“内部穿透”。

   PS：我们一般使用@SpringBootTest注解进行集成测试，使用其它spring test（@WebMvcTest）注解进行特定组件的单元测试。

参考文档：

• https://howtodoinjava.com/spring-boot2/testing/testing-support/