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关于《SpringBoot单元测试》系列

《SpringBoot单元测试》系列旨在通过一系列知识归纳和实战，和读者们一起提升在SpringBoot环境下的单元测试的技能；

本篇概览

本文是《SpringBoot单元测试》系列的第一篇，咱们一起来写几个最简单的单元测试类，了解如何测试Service层和Controller层，包括以下内容：

版本和环境信息
创建《SpringBoot单元测试》系列所有源码的父工程junitpractice
创建本文实战用到的子工程simplebean
借助IDEA，对指定java类生成单元测试代码
测试SpringBoot项目的Service层
测试SpringBoot项目的Controller层，此时模拟web环境，并未启动web server
测试SpringBoot项目的Controller层，真正启动web server，用WebTestClient实例发送请求，此时pom.xml中要添加webflux的依赖
测试SpringBoot项目的Controller层，真正启动web server，用TestRestTemplate实例发送请求

可见上述内容都是些最基本的操作，有助于咱们快速掌握如何编写单元测试用例；

版本和环境信息

整个系列的编码和执行在以下环境进行，供您参考：

硬件配置：处理器i5-8400，内存32G，硬盘128G SSD + 500G HDD
操作系统：Windows10家庭中文版
IDEA：2020.2.2 (Ultimate Edition)
JDK：1.8.0_181
SpringBoot：2.3.4.RELEASE
JUnit Jupiter：5.6.2

接下来开始实战，咱们先建好SpringBoot项目；

关于lombok

为了简化代码，项目中使用了lombok，请您在IDEA中安装lombok插件；

源码下载

如果您不想编码，可以在GitHub下载所有源码，地址和链接信息如下表所示(
https://github.com/zq2599/blog_demos)：

这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在junitpractice文件夹下，如下图红框所示：

junitpractice是父子结构的工程，本篇的代码在simplebean子工程中，如下图：

创建Maven父工程

为了便于管理整个系列的源码，在此建立名为junitpractice的maven工程，后续所有实战的源码都作为junitpractice的子工程；
junitpractice的pom.xml如下，可见是以SpringBoot的2.3.4.RELEASE版本作为其父工程：



    4.0.0
    
        simplebean
        
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.3.4.RELEASE
         
    
    com.bolingcavalry
    junitpractice
    1.0-SNAPSHOT
    pom
    
        UTF-8
        UTF-8
        1.8
    

    
        
            
                org.projectlombok
                lombok
                1.16.16

本篇的源码工程

创建名为simplebean的子工程，pom.xml如下，注意单元测试要依赖spring-boot-starter-test：



    4.0.0
    
        com.bolingcavalry
        junitpractice
        1.0-SNAPSHOT
        ../pom.xml
    
    com.bolingcavalry
    simplebean
    0.0.1-SNAPSHOT
    simplebean
    Demo project for simplebean in Spring Boot junit
    
        1.8
    
    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        

        
            org.projectlombok
            lombok
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-webflux
            test
        
    
    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin

接下来写一些最简单的代码，让服务能运行起来，service接口：

package com.bolingcavalry.simplebean.service;

public interface HelloService {
    String hello(String name);
}

接口实现：

package com.bolingcavalry.simplebean.service.impl;

import com.bolingcavalry.simplebean.service.HelloService;
import org.springframework.context.annotation.Primary;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service()
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    @Override
    public String hello(String name) {
        return "Hello " + name;
    }
}

controller类，调用了HelloService 的服务：

package com.bolingcavalry.simplebean.controller;

import com.bolingcavalry.simplebean.service.HelloService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
    @Autowired
    private HelloService helloService;

    @RequestMapping(value = "/{name}", method = RequestMethod.GET)
    public String logExtend(@PathVariable String name){
        return helloService.hello(name);
    }
}

准备工作完成，可以编写单元测试的代码了；

用IEDA生成单元测试代码

打开HelloServiceImpl.java，如下操作：

在弹出的菜单中选择Test，如下图：

如下图，把红框中的hello方法勾选上：

此时，IDEA会帮我们自动生成单元测试代码，内容和位置如下图所示：

如下图操作，即可执行新增的单元测试代码HelloServiceImplTest.java：

以上就是通过IDEA生成单元测试代码的过程，接下来咱们修改HelloServiceImplTest.java的代码，对SpringBoot工程进行测试；

测试Service层

先来测试工程的Service层，看看HelloService能否正常工作，修改HelloServiceImplTest.java，修改后如下：

@SpringBootTest
class HelloServiceImplTest {
    private static final String NAME = "Tom";

    @Test
    void hello(@Autowired HelloService helloService) {
        TestCase.assertEquals("Hello " + NAME, helloService.hello(NAME));
    }
}

上述代码要注意的是两个注解，第一是SpringBootTest，用于开启springboot对junit的支持(例如指定SpringExtension作为ParameterResolver），第二个是hello方法的入参，通过Autowired取得了Spring容器中的HelloService实例；

TestCase.assertEquals方法有两个入参，如果它们的equals比较结果为true，则表示测试通过；

鼠标点击下图红框位置：

在弹出的菜单中，点击Run ‘HelloServiceImplTest’，如下图红框所示：

执行结果如下图所示，测试通过：

新增方法testApplicationContext，用来验证单元测试时能否使用Spring的ApplicationContext实例：

    @Test
    void testApplicationContext(@Autowired ApplicationContext applicationContext) {
        // 通过applicationContext从spring环境取得helloService实例
        HelloService helloService = applicationContext.getBean(HelloService.class);
        // 非空
        TestCase.assertNotNull(helloService);
        // 相等
        TestCase.assertEquals("Hello " + NAME, helloService.hello(NAME));
    }

如下图，可见单元测试时可以使用Spring的ApplicationContext实例来执行spring相关的操作：

对service层进行单元测试的基本操作就完成了，接下来尝试web接口的测试；

测试Controller层（未启动web server）

除了service层，Controller层提供的web接口也是单元测试的重点，接下来尝试最简单的Controller层单元测试；
新建HelloControllerTest.java，内容如下：

package com.bolingcavalry.simplebean.service.impl;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.AutoConfigureMockMvc;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
import static org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders.get;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.content;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.status;

@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
public class HelloControllerTest {
    private static final String NAME = "Tom";
    @Test
    void hello(@Autowired MockMvc mvc) throws Exception {
        // 模拟
        mvc.perform(get("/" + NAME))
                .andExpect(status().isOk())
                .andExpect(content().string("Hello " + NAME));
    }
}

上述代码中，通过AutoConfigureMockMvc注解开启MockMvc的自动装配，再通过MockMvc模拟web环境，在不启动web server的情况下调用到Controller层的服务，再用两个andExpect方法分别验证web服务的返回码和返回内容；

测试通过如下图：

测试Controller层（启动web server）

通过MockMvc的方式调用Controller层的服务时，并没有启动web server，如果我们希望单元测试时web server就像生产环境一样是正常运行的，就不要用MockMvc来模拟web环境，来看看如何在单元测试时将web server启动；

SpringBootTest的注解有个属性webEnvironment，其值有以下四种：

MOCK : 模拟的web服务环境，这是默认取值，刚才的HelloControllerTest.java就是这种
RANDOM_PORT : 启动web server，服务端口随机取值
DEFINED_PORT : 启动web server， 服务端口是当前项目设置的端口
NONE : 不提供web服务环境

根据上述定义，新建单元测试类HelloControllerWithWebTestClientTest.java，webEnvironment取值为RANDOM_PORT，这样就能把嵌入式tomcat启动了：

package com.bolingcavalry.simplebean.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.web.server.LocalServerPort;
import org.springframework.test.web.reactive.server.WebTestClient;

@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
@Slf4j
public class HelloControllerWithWebTestClientTest {

    private static final String NAME = "Tom";

    @Test
    void hello(@Autowired WebTestClient webClient, @LocalServerPort int port) throws Exception {

        webClient
                .get()
                .uri("/" + NAME)
                .exchange()
                .expectStatus()
                .isOk()
                .expectBody(String.class)
                .isEqualTo("Hello " + NAME);

        log.info("web端口是[{}]", port);
    }
}

从上述代码可见，发起请求用的是WebTestClient实例，即从客户端发请求到web server，来验证Controller层的服务；

使用LocalServerPort注解，可以得到服务端口的数值；

使用WebTestClient实例时，pom.xml中一定要添加webflux的依赖，如下：


  org.springframework.boot
  spring-boot-starter-webflux
  test

单元测试执行结果如下，红框1证实了嵌入式tomcat已经被启动，红框2就是web监听的端口：

另一种访问web server的方式

刚刚咱们使用WebTestClient来访问web server，但使用WebTestClient必须要在pom.xml中添加webflux的依赖，这个略微有些麻烦，其实您还可以选择TestRestTemplate来取代WebTestClient，而使用TestRestTemplate时无需额外的jar依赖；
新建HelloControllerWithTestRestTemplateTest.java，这里面使用TestRestTemplate实例向web server发送请求，另外还展示了assertThat的用法：

package com.bolingcavalry.simplebean.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.web.client.TestRestTemplate;
import org.springframework.boot.web.server.LocalServerPort;
import org.springframework.http.HttpEntity;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;

import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;

@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
@Slf4j
public class HelloControllerWithTestRestTemplateTest {

    private static final String NAME = "Tom";

    @Test
    void hello(@Autowired TestRestTemplate testRestTemplate, @LocalServerPort int port) throws Exception {
        log.info("web端口是[{}]", port);
        // 向web server发送请求
        ResponseEntity responseEntity = testRestTemplate.exchange("/" + NAME, HttpMethod.GET, HttpEntity.EMPTY, String.class);
        // 检查code
        assertThat(responseEntity.getStatusCode()).isEqualByComparingTo(HttpStatus.OK);
        // 检查内容
        assertThat(responseEntity.getBody()).isEqualTo("Hello " + NAME);
    }
}

执行单元测试成功：

至此，咱们通过四个简单示例熟悉了最基本的SpringBoot单元测试，接下来的章节会展开更多知识点和细节，对单元测试做更深入的学习

SpringBoot单元测试之一:基本操作

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