unit-testing

# 单元测试技能包 编写高质量单元测试的专业指南，基于JUnit 5和Mockito框架。 ## 测试原则 1. **测试独立性**：每个测试用例应独立运行，不依赖其他测试的执行顺序或结果 2. **单一职责**：每个测试只验证一个具体的行为或场景 3. **命名清晰**：测试方法名应清楚描述测试场景，推荐格式：`方法名_测试场景_期望结果` 4. **覆盖全面**：包括正常场景、边界条件、异常情况三个维度 ## 测试结构（AAA模式） 每个测试用例应遵循Arrange-Act-Assert三段式结构： ```java @Test void calculateTotal_withValidItems_returnsCorrectSum() { // Arrange - 准备测试数据和依赖 List<Item> items = Arrays.asList( new Item("A", 10.0), new Item("B", 20.0) ); Calculator calculator = new Calculator(); // Act - 执行被测试的方法 double result = calculator.calculateTotal(items); // Assert - 验证结果是否符合期望 assertEquals(30.0, result, 0.001); } ``` ## 常用断言 ### JUnit 5断言 - `assertEquals(expected, actual)` - 验证相等性 - `assertNotNull(actual)` - 验证非空 - `assertTrue(condition)` / `assertFalse(condition)` - 验证布尔条件 - `assertThrows(Exception.class, () -> {...})` - 验证异常抛出 - `assertAll()` - 批量断言，全部执行 - `assertTimeout(duration, () -> {...})` - 验证执行时间 ### AssertJ流式断言（推荐） ```java assertThat(result) .isNotNull() .isInstanceOf(User.class) .extracting(User::getName) .isEqualTo("张三"); ``` ## Mock使用指南 ### 基本Mock ```java @ExtendWith(MockitoExtension.class) class UserServiceTest { @Mock private UserRepository userRepository; @InjectMocks private UserService userService; @Test void getUser_whenExists_returnsUser() { // 定义Mock行为 when(userRepository.findById(1L)) .thenReturn(Optional.of(new User("张三"))); // 执行测试 User user = userService.getUser(1L); // 验证结果 assertEquals("张三", user.getName()); // 验证方法调用 verify(userRepository).findById(1L); } } ``` ### Mock注意事项 - 使用`@Mock`注解标记依赖 - 使用`@InjectMocks`自动注入Mock对象 - 使用`when().thenReturn()`定义Mock返回值 - 使用`verify()`验证方法是否被调用 - 使用`any()`、`eq()`等匹配器灵活匹配参数 ## 边界条件测试清单 必须测试的边界条件： - **空值（null）**：输入参数为null的情况 - **空集合**：空列表、空Map、空字符串 - **单元素集合**：只有一个元素的集合 - **大量数据**：大数据量场景的性能和正确性 - **边界值**：最大值、最小值、0、-1等 - **特殊字符**：空格、换行符、特殊符号 - **并发场景**：多线程并发访问 ## 测试覆盖策略 ### 方法级覆盖 每个public方法至少包含以下测试： - 正常情况测试 - 异常情况测试（参数非法、状态异常等） - 边界条件测试 ### 分支覆盖 - if/else的每个分支都应被测试覆盖 - switch/case的每个case都应测试 - 循环的边界条件（0次、1次、多次） ## 最佳实践 1. **测试先行**：可能的话采用TDD（测试驱动开发） 2. **快速执行**：单元测试应该快速执行，避免依赖外部资源 3. **可重复**：测试结果应该稳定可重复，不依赖执行环境 4. **自动化**：集成到CI/CD流程中自动执行 5. **定期重构**：测试代码也需要重构和维护 ## 反模式（避免） ❌ 测试私有方法（应该测试public接口） ❌ 测试第三方库（应该Mock掉） ❌ 测试getter/setter（没有必要） ❌ 过度Mock（导致测试脆弱） ❌ 忽略异常测试