基于Mock测试Spring MVC接口过程解析

1. 前言

在Java开发中接触的开发者大多数不太注重对接口的测试，结果在联调对接中出现各种问题。也有的使用Postman等工具进行测试，虽然在使用上没有什么问题，如果接口增加了权限测试起来就比较恶心了。所以建议在单元测试中测试接口，保证在交付前先自测接口的健壮性。今天就来分享一下胖哥在开发中是如何对Spring MVC接口进行测试的。

在开始前请务必确认添加了Spring Boot Test相关的组件，在最新的版本中应该包含以下依赖：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
  <scope>test</scope>
  <exclusions>
    <exclusion>
      <groupId>org.junit.vintage</groupId>
      <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
    </exclusion>
  </exclusions>
</dependency>

本文是在Spring Boot 2.3.4.RELEASE下进行的。

2. 单独测试控制层

如果我们只需要对控制层接口(Controller)进行测试，且该接口不依赖@Service、@Component等注解声明的Spring Bean时，可以借助@WebMvcTest来启用只针对Web控制层的测试，例如

@WebMvcTest
class CustomSpringInjectApplicationTests {
  @Autowired
  MockMvc mockMvc;

  @SneakyThrows
  @Test
  void contextLoads() {
    mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/foo/map"))
        .andExpect(ResultMatcher.matchAll(status().isOk(),
            content().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON),
            jsonPath("$.test", Is.is("hello"))))
        .andDo(MockMvcResultHandlers.print());
  }

}

这种方式要快的多，它只加载了应用程序的一小部分。但是如果你涉及到服务层这种方式是不凑效的，我们就需要另一种方式了。

3. 整体测试

大多数Spring Boot下的接口测试是整体而又全面的测试，涉及到控制层、服务层、持久层等方方面面，所以需要加载比较完整的Spring Boot上下文。这时我们可以这样做，声明一个抽象的测试基类：

package cn.felord.custom;

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;

/**
 * 测试基类，
 * @author felord.cn
 */
@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
abstract class CustomSpringInjectApplicationTests {
  /**
   * The Mock mvc.
   */
  @Autowired
  MockMvc mockMvc;
  // 其它公共依赖和处理方法
}

只有当@AutoConfigureMockMvc存在时MockMvc才会被注入Spring IoC。

然后针对具体的控制层进行如下测试代码的编写：

package cn.felord.custom;

import lombok.SneakyThrows;
import org.hamcrest.core.Is;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.test.web.servlet.ResultMatcher;
import org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders;
import org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultHandlers;

import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.*;

/**
 * 测试FooController.
 *
 * @author felord.cn
 */
public class FooTests extends CustomSpringInjectApplicationTests {
  /**
   * /foo/map接口测试.
   */
  @SneakyThrows
  @Test
  void contextLoads() {
    mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/foo/map"))
        .andExpect(ResultMatcher.matchAll(status().isOk(),
            content().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON),
            jsonPath("$.test", Is.is("bar"))))
        .andDo(MockMvcResultHandlers.print());
  }
}

4. MockMvc测试

集成测试时，希望能够通过输入URL对Controller进行测试，如果通过启动服务器，建立http client进行测试，这样会使得测试变得很麻烦，比如，启动速度慢，测试验证不方便，依赖网络环境等，为了可以对Controller进行测试就引入了MockMvc。

MockMvc实现了对Http请求的模拟，能够直接使用网络的形式，转换到Controller的调用，这样可以使得测试速度快、不依赖网络环境，而且提供了一套验证的工具，这样可以使得请求的验证统一而且很方便。接下来我们来一步步构造一个测试的模拟请求，假设我们存在一个下面这样的接口：

@RestController
@RequestMapping("/foo")
public class FooController {
  @Autowired
  private MyBean myBean;

  @GetMapping("/user")
  public Map<String, String> bar(@RequestHeader("Api-Version") String apiVersion, User user) {
    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("test", myBean.bar());
    map.put("version", apiVersion);
    map.put("username", user.getName());
    //todo your business
    return map;
  }
}

参数设定为name=felord.cn&age=18，那么对应的HTTP报文是这样的：

GET /foo/user?name=felord.cn&age=18 HTTP/1.1
Host: localhost:8888
Api-Version: v1

可以预见的返回值为：

{
  "test": "bar",
  "version": "v1",
  "username": "felord.cn"
}

事实上对接口的测试可以分为以下几步。

构建请求

构建请求由MockMvcRequestBuilders负责，他提供了请求方法（Method），请求头(Header)，请求体(Body)，参数（Parameters），会话（Session）等所有请求的属性构建。/foo/user接口的请求可以转换为：

MockMvcRequestBuilders.get("/foo/user")
.param("name", "felord.cn")
.param("age", "18")
.header("Api-Version", "v1")

执行Mock请求

然后由MockMvc执行Mock请求：

mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/foo/user")
.param("name", "felord.cn")
.param("age", "18")
.header("Api-Version", "v1"))

对结果进行处理

请求结果被封装到ResultActions对象中，它封装了多种让我们对Mock请求结果进行处理的方法。

对结果进行预期期望

ResultActions#andExpect(ResultMatcher matcher)方法负责对响应的结果的进行预期期望，看看是否符合测试的期望值。参数ResultMatcher负责从响应对象中提取我们需要期望的部位进行预期比对。

假如我们期望接口/foo/user返回的是JSON，并且HTTP状态为200，同时响应体包含了version=v1的值，我们应该这么声明：

ResultMatcher.matchAll(MockMvcResultMatchers.status().isOk(),
MockMvcResultMatchers.content().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON),
MockMvcResultMatchers.jsonPath("$.version", Is.is("v1")));

JsonPath是一个强大的JSON解析类库，请通过其项目仓库https://github.com/json-path/JsonPath了解。

对响应进行处理

ResultActions#andDo(ResultHandler handler)方法负责对整个请求/响应进行打印或者log输出、流输出，由MockMvcResultHandlers工具类提供这些方法。我们可以通过以上三种途径来查看请求响应的细节。

例如/foo/user接口：

MockHttpServletRequest:
   HTTP Method = GET
   Request URI = /foo/user
    Parameters = {name=[felord.cn], age=[18]}
     Headers = [Api-Version:"v1"]
       Body = null
  Session Attrs = {}

Handler:
       Type = cn.felord.xbean.config.FooController
      Method = cn.felord.xbean.config.FooController#urlEncode(String, Params)

Async:
  Async started = false
   Async result = null

Resolved Exception:
       Type = null

ModelAndView:
    View name = null
       View = null
      Model = null

FlashMap:
    Attributes = null

MockHttpServletResponse:
      Status = 200
  Error message = null
     Headers = [Content-Type:"application/json"]
   Content type = application/json
       Body = {"test":"bar","version":"v1","username":"felord.cn"}
  Forwarded URL = null
  Redirected URL = null
     Cookies = []

获取返回结果

如果你希望进一步处理响应的结果，也可以通过ResultActions#andReturn()拿到MvcResult类型的结果进行进一步的处理。

完整的测试过程

通常andExpect是我们必然会选择的，而andDo和andReturn在某些场景下会有用，它们两个是可选的。我们把上面的连在一起。

@Autowired
MockMvc mockMvc;

@SneakyThrows
@Test
void contextLoads() {
   mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/foo/user")
      .param("name", "felord.cn")
      .param("age", "18")
      .header("Api-Version", "v1"))
      .andExpect(ResultMatcher.matchAll(status().isOk(),
          content().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON),
          jsonPath("$.version", Is.is("v1"))))
      .andDo(MockMvcResultHandlers.print());

}

这种流式的接口单元测试从语义上看也是比较好理解的，你可以使用各种断言、正例、反例测试你的接口，最终让你的接口更加健壮。

5. 总结

一旦你熟练了这种方式，你编写的接口将更加具有权威性而不会再漏洞百出，甚至有时候你也可以使用Mock来设计接口，使之更加贴合业务。所以CRUD不是完全没有技术含量，高质量高效率的CRUD往往需要这种工程化的单元测试来支撑。

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。