Java测试框架Mockito的简明教程

什么是 Mock 测试

Mock 测试就是在测试过程中，对于某些不容易构造（如 HttpServletRequest 必须在Servlet 容器中才能构造出来）或者不容易获取比较复杂的对象（如 JDBC 中的ResultSet 对象），用一个虚拟的对象（Mock 对象）来创建以便测试的测试方法。

Mock 最大的功能是帮你把单元测试的耦合分解开，如果你的代码对另一个类或者接口有依赖，它能够帮你模拟这些依赖，并帮你验证所调用的依赖的行为。

比如一段代码有这样的依赖：

当我们需要测试A类的时候，如果没有 Mock，则我们需要把整个依赖树都构建出来，而使用 Mock 的话就可以将结构分解开，像下面这样：

Mock 对象使用范畴

真实对象具有不可确定的行为，产生不可预测的效果（如：股票行情，天气预报） ：

• 真实对象很难被创建的
• 真实对象的某些行为很难被触发
• 真实对象实际上还不存在的（和其他开发小组或者和新的硬件打交道）等等

使用 Mock 对象测试的关键步骤

• 使用一个接口来描述这个对象
• 在产品代码中实现这个接口
• 在测试代码中实现这个接口
• 在被测试代码中只是通过接口来引用对象，所以它不知道这个引用的对象是真实对象，还是 Mock 对象。

Mock 与Stub 的区别

Mock 不是 Stub，两者是有区别的：

• 前者被称为 mockist TDD，而后者一般称为 classic TDD ；
• 前者是基于行为的验证（behavior verification），后者是基于状态的验证 （state verification）；
• 前者使用的是模拟的对象，而后者使用的是真实的对象。

Java Mock 测试

目前，在 Java 阵营中主要的 Mock 测试工具有 Mockito，JMock，EasyMock 等。

关于这些框架的比较，不是本文的重点。本文着重介绍 Mockito 的使用。

Mockito 的特性

Mockito 是美味的 Java 单元测试 Mock 框架，开源。

大多 Java Mock 库如 EasyMock 或 JMock 都是 expect-run-verify （期望-运行-验证）方式，而 Mockito 则使用更简单，更直观的方法：在执行后的互动中提问。使用 Mockito，你可以验证任何你想要的。而那些使用 expect-run-verify 方式的库，你常常被迫查看无关的交互。

非 expect-run-verify 方式 也意味着，Mockito 无需准备昂贵的前期启动。他们的目标是透明的，让开发人员专注于测试选定的行为。

Mockito 拥有的非常少的 API，所有开始使用 Mockito，几乎没有时间成本。因为只有一种创造 mock 的方式。只要记住，在执行前 stub，而后在交互中验证。你很快就会发现这样 TDD java 代码是多么自然。

类似 EasyMock 的语法来的，所以你可以放心地重构。Mockito 并不需要“expectation（期望）”的概念。只有 stub 和验证。

Mockito 实现了 Gerard Meszaros 所谓的 Test Spy.

其他的一些特点：

• 可以 mock 具体类而不单止是接口
• 一点注解语法糖 - @Mock
• 干净的验证错误是 - 点击堆栈跟踪，看看在测试中的失败验证;点击异常的原因来导航到代码中的实际互动。堆栈跟踪总是干干净净。
• 允许灵活有序的验证（例如：你任意有序 verify，而不是每一个单独的交互）
• 支持“详细的用户号码的时间”以及“至少一​​次”验证
• 灵活的验证或使用参数匹配器的 stub （anyObject()，anyString() 或 refEq() 用于基于反射的相等匹配）
• 允许创建自定义的参数匹配器或者使用现有的 hamcrest 匹配器

Mockito 入门

声明 mockito 依赖

Gradle 用户可以使用：

repositories { jcenter() }
dependencies { testCompile "org.mockito:mockito-core:1.+" }

示例

1.验证行为

//Let's import Mockito statically so that the code looks clearer
import static org.mockito.Mockito.*;
//mock creation
List mockedList = mock(List.class);
//using mock object
mockedList.add("one");
mockedList.clear();
//verification
verify(mockedList).add("one");
verify(mockedList).clear();

一旦创建 mock 将会记得所有的交互。你可以选择验证你感兴趣的任何交互

2.stubbing

//You can mock concrete classes, not just interfaces
LinkedList mockedList = mock(LinkedList.class);
//stubbing
when(mockedList.get(0)).thenReturn("first");
when(mockedList.get(1)).thenThrow(new RuntimeException());
//following prints "first"
System.out.println(mockedList.get(0));
//following throws runtime exception
System.out.println(mockedList.get(1));
//following prints "null" because get(999) was not stubbed
System.out.println(mockedList.get(999));
//Although it is possible to verify a stubbed invocation, usually it's just redundant
//If your code cares what get(0) returns, then something else breaks (often even before verify() gets executed).
//If your code doesn't care what get(0) returns, then it should not be stubbed. Not convinced? See here.
verify(mockedList).get(0);

• 默认情况下，所有方法都会返回值，一个 mock 将返回要么 null，一个原始/基本类型的包装值或适当的空集。例如，对于一个 int/Integer 就是 0，而对于 boolean/Boolean 就是 false。
• Stubbing 可以被覆盖。
• 一旦 stub，该方法将始终返回一个 stub 的值，无论它有多少次被调用。
• 最后的 stubbing 是很重要的 - 当你使用相同的参数 stub 多次同样的方法。换句话说：stubbing 的顺序是重要的，但它唯一有意义的却很少，例如当 stubbing 完全相同的方法调用，或者有时当参数匹配器的使用，等等。

3.参数匹配器

Mockito 验证参数值使用 Java 方式：通过使用 equals() 方法。有时，当需要额外的灵活性，可以使用参数匹配器：

//stubbing using built-in anyInt() argument matcher
when(mockedList.get(anyInt())).thenReturn("element");
//stubbing using custom matcher (let's say isValid() returns your own matcher implementation):
when(mockedList.contains(argThat(isValid()))).thenReturn("element");
//following prints "element"
System.out.println(mockedList.get(999));
//you can also verify using an argument matcher
verify(mockedList).get(anyInt());

参数匹配器允许灵活的验证或 stubbing。点击这里查看更多内置的匹配器和自定义的参数匹配器/ hamcrest匹配器的例子。

自定义参数的匹配信息，请查看 Javadoc 中 ArgumentMatcher 类。

如果你正在使用参数的匹配，所有的参数都由匹配器来提供。

下面的示例演示验证，但同样适用于 stubbing：

verify(mock).someMethod(anyInt(), anyString(), eq("third argument"));
//above is correct - eq() is also an argument matcher
verify(mock).someMethod(anyInt(), anyString(), "third argument");
//above is incorrect - exception will be thrown because third argument is given without an argument matcher.

4.调用额外的调用数字/at least x / never

//using mock
mockedList.add("once");
mockedList.add("twice");
mockedList.add("twice");
mockedList.add("three times");
mockedList.add("three times");
mockedList.add("three times");
//following two verifications work exactly the same - times(1) is used by default
verify(mockedList).add("once");
verify(mockedList, times(1)).add("once");
//exact number of invocations verification
verify(mockedList, times(2)).add("twice");
verify(mockedList, times(3)).add("three times");
//verification using never(). never() is an alias to times(0)
verify(mockedList, never()).add("never happened");
//verification using atLeast()/atMost()
verify(mockedList, atLeastOnce()).add("three times");
verify(mockedList, atLeast(2)).add("five times");
verify(mockedList, atMost(5)).add("three times");

times(1) 是默认的，因此，使用的 times(1) 可以显示的省略。

5.Stubbing void 方法处理异常

doThrow(new RuntimeException()).when(mockedList).clear();
//following throws RuntimeException:
mockedList.clear();

6.有序的验证

// A. Single mock whose methods must be invoked in a particular order
List singleMock = mock(List.class);
//using a single mock
singleMock.add("was added first");
singleMock.add("was added second");
//create an inOrder verifier for a single mock
InOrder inOrder = inOrder(singleMock);
//following will make sure that add is first called with "was added first, then with "was added second"
inOrder.verify(singleMock).add("was added first");
inOrder.verify(singleMock).add("was added second");
// B. Multiple mocks that must be used in a particular order
List firstMock = mock(List.class);
List secondMock = mock(List.class);
//using mocks
firstMock.add("was called first");
secondMock.add("was called second");
//create inOrder object passing any mocks that need to be verified in order
InOrder inOrder = inOrder(firstMock, secondMock);
//following will make sure that firstMock was called before secondMock
inOrder.verify(firstMock).add("was called first");
inOrder.verify(secondMock).add("was called second");
// Oh, and A + B can be mixed together at will

有序验证是为了灵活 - 你不必一个接一个验证所有的交互。

此外，您还可以通过创建 InOrder 对象传递只与有序验证相关的 mock 。

7. 确保 mock 上不会发生交互

//using mocks - only mockOne is interacted
mockOne.add("one");
//ordinary verification
verify(mockOne).add("one");
//verify that method was never called on a mock
verify(mockOne, never()).add("two");
//verify that other mocks were not interacted
verifyZeroInteractions(mockTwo, mockThree);

8.寻找多余的调用

//using mocks
mockedList.add("one");
mockedList.add("two");
verify(mockedList).add("one");
//following verification will fail
verifyNoMoreInteractions(mockedList);

注意：不建议 verifyNoMoreInteractions() 在每个测试方法中使用。 verifyNoMoreInteractions() 是从交互测试工具包一个方便的断言。只有与它的相关时才使用它。滥用它导致难以维护。

9. 标准创建 mock 方式 - 使用 @Mock 注解

• 最小化可重用 mock 创建代码
• 使测试类更加可读性
• 使验证错误更加易读，因为字段名称用于唯一识别 mock

public class ArticleManagerTest {
@Mock private ArticleCalculator calculator;
@Mock private ArticleDatabase database;
@Mock private UserProvider userProvider;
private ArticleManager manager;

在基础类或者测试 runner 里面，使用如下：

MockitoAnnotations.initMocks(testClass);


可以使用内建 runner: MockitoJUnitRunner 或者 rule: MockitoRule

10. Stubbing 连续调用（迭代器式的 stubbing）

when(mock.someMethod("some arg"))
.thenThrow(new RuntimeException())
.thenReturn("foo");
//First call: throws runtime exception:
mock.someMethod("some arg");
//Second call: prints "foo"
System.out.println(mock.someMethod("some arg"));
//Any consecutive call: prints "foo" as well (last stubbing wins).
System.out.println(mock.someMethod("some arg"));

下面是一个精简版本：

when(mock.someMethod("some arg"))
.thenReturn("one", "two", "three");

11. 回调 Stubbing

允许使用泛型 Answer 接口。

然而，这是不包括在最初的 Mockito 另一个有争议的功能。我们建议您只需用thenReturn() 或 thenThrow() 来 stubbing ，这在测试/测试驱动中应用简洁与简单的代码足够了。但是，如果你有一个需要 stub 到泛型 Answer 接口，这里是一个例子：

when(mock.someMethod(anyString())).thenAnswer(new Answer() {
Object answer(InvocationOnMock invocation) {
Object[] args = invocation.getArguments();
Object mock = invocation.getMock();
return "called with arguments: " + args;
}
});
//the following prints "called with arguments: foo"
System.out.println(mock.someMethod("foo"));

12. doReturn()|doThrow()| doAnswer()|doNothing()|doCallRealMethod() 家族方法

Stubbing void 方法，需要不同的 when(Object) ，因为编译器不喜欢括号内无效的方法…

在 用于 Stubbing void 方法中，doThrow(Throwable…) 取代 stubVoid(Object)。主要原因是提高可读性和与 doAnswer() 保持一致性。

当你想用 stub void 方法 使用 doThrow（）：

doThrow(new RuntimeException()).when(mockedList).clear();
//following throws RuntimeException:
mockedList.clear();

在调用 when() 的相应地方可以使用 oThrow(), doAnswer(), doNothing(), doReturn() 和 doCallRealMethod()，当：

• stub void 方法
• stub 方法在 spy 对象(见下面)
• 可以不止一次的 stub 相同的方法，在测试的中期来改变 mock 的行为

但你更加倾向于使用这些方法来代替 when()，在所有的 stubbing 调用。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。