JUnit 是单元测试框架。Mockito 与 JUnit 不同,并不是单元测试框架(这方面 JUnit 已经足够好了),它是用于生成模拟对象或者直接点说,就是”假对象“的工具。两者定位不同,所以一般通常的做法就是联合 JUnit + Mockito 来进行测试。

入门

首先是配置 Mock 对象,看看例子怎么写的。

  1. List mock = mock( List.class );  
  2. when( mock.get(0) ).thenReturn( 1 );  
  3. assertEquals( "预期返回1", 1, mock.get( 0 ) );// mock.get(0) 返回 1  

其 中 mock 是模拟 List 的对象,拥有 List 的所有方法和属性。when(xxxx).thenReturn(yyyy); 是指定当执行了这个方法的时候,返回 thenReturn 的值,相当于是对模拟对象的配置过程,为某些条件给定一个预期的返回值。相信通过这个简单的例子你可以明白所谓 Mock 便是这么一回事。

我们看到 List 为 Java.util.List 是接口,并不是实现类,但这不妨碍我们使用它作为我们的“打桩”对象,——当然你也可以使用实现类,传入 mock(obj) 方法中。这里提到的是"打桩(Stub,也有人称其为“存根”)"的概念,是一个形象的说法,就是把所需的测试数据塞进对象中,适用于基于状态的 (state-based)测试,关注的是输入和输出。Mockito 中 when(…).thenReturn(…)  这样的语法来定义对象方法和参数(输入),然后在 thenReturn 中指定结果(输出)。此过程称为 Stub 打桩。一旦这个方法被 stub 了,就会一直返回这个 stub 的值。

打桩需要注意以下几点

  • 对于 static 和 final 方法, Mockito 无法对其 when(…).thenReturn(…) 操作。
  • 当我们连续两次为同一个方法使用 stub 的时候,他只会只用最新的一次。

mock 对象会覆盖整个被 mock 的对象,因此没有 stub 的方法只能返回默认值。又因为,我们 mock 一个接口的时候,很多成员方法只是一个签名,并没有实现,这就要我们手动写出这些实现方法啦。典型地,我们模拟一个 request 请求对象,你被测试的代码中使用了 HttpSerevletRequest 什么方法,就要写出相应的实现方法!

  1. HttpServletRequest request = mock(HttpServletRequest.class);  
  2. when(request.getParameter("foo")).thenReturn("boo");  

这 里“打桩”之后,我们执行 request.getParamter("foo") 就会返回 boo,如果不这样设定,Mockito 就会返回默认的 null,也不会报错说这个方法找不到。mock 实例默认的会给所有的方法添加基本实现:返回 null 或空集合,或者 0 等基本类型的值。这取决于方法返回类型,如 int 会返回 0,布尔值返回 false。对于其他 type 会返回 null。

打桩支持迭代风格的返回值设定,例如,

  1. // 第一种方式   
  2. when(i.next()).thenReturn("Hello").thenReturn("World");  
  3. // 第二种方式  
  4. when(i.next()).thenReturn("Hello", "World");  
  5. // 第三种方式,都是等价的  
  6. when(i.next()).thenReturn("Hello");  
  7. when(i.next()).thenReturn("World");  

第一次调用 i.next() 将返回 ”Hello”,第二次的调用会返回 ”World”。

上述我们一直在讨论被测试的方法都有返回值的,那么没有返回值的 void 方法呢?也是测试吗?答案是肯定的。——只不过 Mockito 要求你的写法上有不同,因为都没返回值了,调用 thenReturn(xxx) 肯定不行,取而代之的写法是,

  1. doNothing().when(obj).notify();  
  2. // 或直接  
  3. when(obj).notify();  

Mockito 还能对被测试的方法强行抛出异常,

  1. when(i.next()).thenThrow(new RuntimeException());  
  2. doThrow(new RuntimeException()).when(i).remove(); // void 方法的  
  3. // 迭代风格   
  4. doNothing().doThrow(new RuntimeException()).when(i).remove(); // 第一次调用 remove 方法什么都不做,第二次调用抛出 RuntimeException 异常。  

如需指定异常类型,参见这里

模拟传入的参数 argument matchers

拿上面的例子说,其中一个问题,

  1. when(request.getParameter("foo")).thenReturn("boo");  

这 里 getParameter("foo") 这里我们是写死参数 foo 的,但是如果我不关心输入的具体内容,可以吗?可以的,最好能像正则表达式那样,/w+ 表示任意字符串是不是很方便,不用考虑具体什么参数,只要是 字符串 型的参数,就可以打桩。如此方便的想法 Mockito 也考虑到了,提供 argument matchers 机制,例如 anyString() 匹配任何 String 参数,anyInt() 匹配任何 int 参数,anySet() 匹配任何 Set,any() 则意味着参数为任意值。例子如下,

  1. when(mockedList.get(anyInt())).thenReturn("element");     
  2. System.out.println(mockedList.get(999));// 此时打印是 element     

再进一步,自定义类型也可以,如 any(User.class),另,参见《学习 Mockito - 自定义参数匹配器》这里这里

获取返回的结果

一个问题,thenReturn 是返回结果是我们写死的。如果要让被测试的方法不写死,返回实际结果并让我们可以获取到的——怎么做呢?有时我们需要自定义方法执行的返回结果,Answer 接口就是满足这样的需求而存在的。

例如模拟常见的 request.getAttribute(key),由于这本来是个接口,所以连内部实现都要自己写了。此次通过 Answer 接口获取参数内容。

  1. final Map<String, Object> hash = new HashMap<String, Object>();  
  2. Answer<String> aswser = new Answer<String>() {    
  3.     public String answer(InvocationOnMock invocation) {    
  4.         Object[] args = invocation.getArguments();    
  5.         return hash.get(args[0].toString()).toString();    
  6.     }   
  7. };  
  8.   
  9. when(request.getAttribute("isRawOutput")).thenReturn(true);   
  10. when(request.getAttribute("errMsg")).thenAnswer(aswser);   
  11. when(request.getAttribute("msg")).thenAnswer(aswser);  

利用 InvocationOnMock 提供的方法可以获取 mock 方法的调用信息。下面是它提供的方法:

  • getArguments() 调用后会以 Object 数组的方式返回 mock 方法调用的参数。
  • getMethod() 返回 java.lang.reflect.Method 对象
  • getMock() 返回 mock 对象
  • callRealMethod() 真实方法调用,如果 mock 的是接口它将会抛出异常

void 方法可以获取参数,只是写法上有区别,

  1. doAnswer(new Answer<Object>() {  
  2.     public Object answer(InvocationOnMock invocation) {  
  3.         Object[] args = invocation.getArguments();  
  4.         // Object mock = invocation.getMock();    
  5.         System.out.println(args[1]);  
  6.         hash.put(args[0].toString(), args[1]);  
  7.         return "called with arguments: " + args;  
  8.     }  
  9. }).when(request).setAttribute(anyString(), anyString());  

其实就是一个回调,——如果不是接口,是实现类的话,估计不用自己写实现。

验证 Verify

前面提到的 when(……).thenReturn(……) 属于状态测试,某些时候,测试不关心返回结果,而是侧重方法有否被正确的参数调用过,这时候就应该使用 验证方法了。从概念上讲,就是和状态测试所不同的“行为测试”了。

一旦使用 mock() 对模拟对象打桩,意味着 Mockito 会记录着这个模拟对象调用了什么方法,还有调用了多少次。最后由用户决定是否需要进行验证,即 verify() 方法。

verify() 说明其作用的例子,

  1. mockedList.add("one");  
  2. mockedList.add("two");  
  3. verify(mockedList).add("one"); // 如果times不传入,则默认是1  

verify 内部跟踪了所有的方法调用和参数的调用情况,然后会返回一个结果,说明是否通过。参见另外一个详细的例子。

  1. Map mock = Mockito.mock( Map.class );  
  2. when( mock.get( "city" ) ).thenReturn( "广州" );  
  3. // 关注参数有否传入  
  4. verify(mock).get( Matchers.eq( "city" ) );  
  5. // 关注调用的次数  
  6. verify(mock, times( 2 ));        

也就是说,这是对历史记录作一种回溯校验的处理。

这里补充一个学究的问题,所谓 Mock 与 Stub 打桩,其实它们之间不能互为其表。但 Mockito 语境中则 Stub 和 Mock 对象同时使用的。因为它既可以设置方法调用返回值,又可以验证方法的调用。有关 stub 和 mock 的详细论述请见 Martin Fowler 大叔的文章《Mocks Aren't Stub》

Mockito 除了提供 times(N) 方法供我们调用外,还提供了很多可选的方法:

  • never() 没有被调用,相当于 times(0)
  • atLeast(N) 至少被调用 N 次
  • atLeastOnce() 相当于 atLeast(1)
  • atMost(N) 最多被调用 N 次

verify 也可以像 when 那样使用模拟参数,若方法中的某一个参数使用了matcher,则所有的参数都必须使用 matcher。

  1. // correct    
  2. verify(mock).someMethod(anyInt(), anyString(), eq("third argument"));    
  3. // will throw exception    
  4. verify(mock).someMethod(anyInt(), anyString(), "third argument");    

在最后的验证时如果只输入字符串”hello”是会报错的,必须使用 Matchers 类内建的 eq 方法。

  1. Map mapMock = mock(Map.class);    
  2. when(mapMock.put(anyInt(), anyString())).thenReturn("world");    
  3. mapMock.put(1, "hello");    
  4. verify(mapMock).put(anyInt(), eq("hello"));  

其他高级用法,详见《学习 Mockito - Mock对象的行为验证》,主要特性如下,

  • 参数验证,详见《利用 ArgumentCaptor(参数捕获器)捕获方法参数进行验证》
  • 超时验证,通过 timeout,并制定毫秒数验证超时。注意,如果被调用多次,times 还是需要的。
  • 方法调用顺序 通过 InOrder 对象,验证方法的执行顺序,如上例子中,如果 mock 的 get(0) 和 get(1) 方法反过来则测试不通过。这里 mock2 其实没有被调用过。所以不需要些。
  • verifyNoMoreInteractions 查询是否存在被调用,但未被验证的方法,如果存在则抛出异常。这里因为验证了get(anyInt()),相当于所有的 get 方法被验证,所以通过。
  • verifyZeroInteractions 查询对象是否未产生交互,如果传入 的 mock 对象的方法被调用过,则抛出异常。这里 mock2 的方法没有被调用过,所有通过。

参见《用mockito的verify来验证mock的方法是否被调用》

看 mockito的api时,一直都不清楚veriry()这个方法的作用,因为如果我mock了某个方法,肯定是为了调用的啊。直到今天在回归接口测试用 例的时候,发现有两个用例,用例2比用例1多了一个 mock 的步骤,不过最后的结果输出是一样的。由于代码做了修改,我重新 mock 后,其实用例2中对于的步骤是不会执行的,可测试还是通过了。仔细查看后,发现mock的方法没有被调用,所以用例2和用例1就变成一样的了。于是,就产 生了这么个需求:单单通过结果来判断正确与否还是不够的,我还要判断是否按我指定的路径执行的用例。到这里,终于领略到了mockito的verify的 强大威力,以下是示例代码:

若调用成功,则程序正常运行,反之则会报告: Wanted but not invoked:verify(mockedList).add("one"); 错误。

感觉 verify 会用的比较少。

Spy

spy 的意思是你可以修改某个真实对象的某些方法的行为特征,而不改变他的基本行为特征,这种策略的使用跟 AOP 有点类似。下面举官方的例子来说明:

  1. List list = new LinkedList();    
  2. List spy = spy(list);    
  3.     
  4. //optionally, you can stub out some methods:    
  5. when(spy.size()).thenReturn(100);    
  6.      
  7. //using the spy calls <b>real</b> methods    
  8. spy.add("one");    
  9. spy.add("two");    
  10.      
  11. //prints "one" - the first element of a list    
  12. System.out.println(spy.get(0));    
  13.      
  14. //size() method was stubbed - 100 is printed    
  15. System.out.println(spy.size());    
  16.      
  17. //optionally, you can verify    
  18. verify(spy).add("one");    
  19. verify(spy).add("two");  

可以看到 spy 保留了 list 的大部分功能,只是将它的 size() 方法改写了。不过 spy 在使用的时候有很多地方需要注意,一不小心就会导致问题,所以不到万不得已还是不要用 spy。

总结例子

出处在这里

  1. @Test    
  2. public void save() {    
  3.     User user = new User();    
  4.     user.setLoginName("admin");    
  5.     // 第一次调用findUserByLoginName返回user 第二次调用返回null    
  6.     when(mockUserDao.findUserByLoginName(anyString())).thenReturn(user).thenReturn(null);    
  7.     try {    
  8.         // 测试如果重名会抛出异常    
  9.         userService.save(user);    
  10.         // 如果没有抛出异常测试不通过    
  11.         failBecauseExceptionWasNotThrown(RuntimeException.class);    
  12.     } catch (ServiceException se) {    
  13.     }    
  14.     verify(mockUserDao).findUserByLoginName("admin");    
  15.     
  16.     // userService.save(user);    
  17.     user.setPassword("123456");    
  18.     String userId = userService.save(user);    
  19.     // 断言返回结果    
  20.     assertThat(userId).isNotEmpty().hasSize(32);    
  21.     
  22.     verify(mockUserDao, times(2)).findUserByLoginName(anyString());    
  23.     verify(mockUserDao).save(any(User.class));    
  24. }    
  25.     
  26. @Test    
  27. public void save2() {    
  28.     User user = new User();    
  29.     user.setLoginName("admin");    
  30.     user.setPassword("123456");    
  31.     userService.save(user);    
  32.     
  33.     // 通过ArgumentCaptor(参数捕获器) 对传入参数进行验证    
  34.     ArgumentCaptor<User> argument = ArgumentCaptor.forClass(User.class);    
  35.     verify(mockUserDao).save(argument.capture());    
  36.     assertThat("admin").isEqualTo(argument.getValue().getLoginName());    
  37.     
  38.     // stub 调用save方法时抛出异常    
  39.     doThrow(new ServiceException("测试抛出异常")).when(mockUserDao).save(any(User.class));    
  40.     try {    
  41.         userService.save(user);    
  42.         failBecauseExceptionWasNotThrown(RuntimeException.class);    
  43.     } catch (ServiceException se) {    
  44.     }    
  45. }    

其他高级话题

如果没有 JUnit,可以使用 Mockito 的 @Before 的注解,进行一些前期的初始化工作,

  1. public class ArticleManagerTest {  
  2.     @Mock private ArticleCalculator calculator;  
  3.     @Mock private ArticleDatabase database;  
  4.     @Mock private UserProvider userProvider;  
  5.   
  6.     @Before public void setup() {  
  7.         MockitoAnnotations.initMocks(testClass);  
  8.     }  
  9. }   

如果有 JUnit,则无需 @Before,但要修改 JUnit 默认容器,

  1. @RunWith(MockitoJUnitRunner.class)  
  2. public class ExampleTest {  
  3.     @Mock private List list;  
  4.   
  5.     @Test public void shouldDoSomething() {  
  6.         list.add(100);  
  7.     }  
  8. }  

在 JUnit 中有很多个 Runner ,他们负责调用你的测试代码,每一个 Runner 都有各自的特殊功能,你要根据需要选择不同的 Runner 来运行你的测试代码。

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貌似 Mockito 的注解都比较强大,有待以后再看看:

《学习Mockito - Mockito对Annotation的支持》http://jilen.iteye.com/blog/1427368

参见资源: