Mockito单元测试框架使用

1.1 Mockito是什么？

Mockito是mocking框架，它让你用简洁的API做测试。而且Mockito简单易学，它可读性强和验证语法简洁。

1.2 为什么需要Mock

测试驱动的开发( TDD)要求我们先写单元测试，再写实现代码。在写单元测试的过程中，我们往往会遇到要测试的类有很多依赖，这些依赖的类/对象/资源又有别的依赖，从而形成一个大的依赖树，要在单元测试的环境中完整地构建这样的依赖，是一件很困难的事情。如下图所示：

Mockito单元测试框架使用

为了测试类A，我们需要Mock B类和C类（用虚拟对象来代替）如下图所示：

Mockito单元测试框架使用

1.3 Stub和Mock异同[1]

相同：Stub和Mock都是模拟外部依赖
不同：Stub是完全模拟一个外部依赖，而Mock还可以用来判断测试通过还是失败

1.4 Mockito资源

官网： http://mockito.org
API文档：http://docs.mockito.googlecode.com/hg/org/mockito/Mockito.html
项目源码：https://github.com/mockito/mockito

1.5 使用场景

提前创建测试; TDD（测试驱动开发）
团队可以并行工作
你可以创建一个验证或者演示程序
为无法访问的资源编写测试
Mock 可以交给用户
隔离系统

2 使用Mockito [2][4]

添加maven依赖

<groupId>org.mockito</groupId>

<artifactId>mockito-all</artifactId>

</dependency>

添加junit依赖

<groupId>junit</groupId>

<artifactId>junit</artifactId>

</dependency>

添加引用

import static org.mockito.Mockito.*;

import static org.junit.Assert.*;

2.1 验证行为

@Test

public void verify_behaviour(){

//模拟创建一个List对象

List mock = mock(List.class);

//使用mock的对象

mock.add(1);

mock.clear();

//验证add(1)和clear()行为是否发生

verify(mock).add(1);

verify(mock).clear();

}

2.2 模拟我们所期望的结果

@Test

public void when_thenReturn(){

//mock一个Iterator类

Iterator iterator = mock(Iterator.class);

//预设当iterator调用next()时第一次返回hello，第n次都返回world

when(iterator.next()).thenReturn("hello").thenReturn("world");

//使用mock的对象

String result = iterator.next() + " " + iterator.next() + " " + iterator.next();

//验证结果

assertEquals("hello world world",result);

}

@Test(expected = IOException.class)

public void when_thenThrow() throws IOException {

OutputStream outputStream = mock(OutputStream.class);

OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(outputStream);

//预设当流关闭时抛出异常

doThrow(new IOException()).when(outputStream).close();

outputStream.close();

}

2.3 RETURNS_SMART_NULLS和RETURNS_DEEP_STUBS

RETURNS_SMART_NULLS实现了Answer接口的对象，它是创建mock对象时的一个可选参数，mock(Class,Answer)。

在创建mock对象时，有的方法我们没有进行stubbing，所以调用时会放回Null这样在进行操作是很可能抛出NullPointerException。如果通过RETURNS_SMART_NULLS参数创建的mock对象在没有调用stubbed方法时会返回SmartNull。例如：返回类型是String，会返回”“;是int，会返回0；是List，会返回空的List。另外，在控制台窗口中可以看到SmartNull的友好提示。

@Test

public void returnsSmartNullsTest() {

List mock = mock(List.class, RETURNS_SMART_NULLS);

System.out.println(mock.get(0));

//使用RETURNS_SMART_NULLS参数创建的mock对象，不会抛出NullPointerException异常。另外控制台窗口会提示信息“SmartNull returned by unstubbed get() method on mock”

System.out.println(mock.toArray().length);

}

RETURNS_DEEP_STUBS也是创建mock对象时的备选参数

RETURNS_DEEP_STUBS参数程序会自动进行mock所需的对象，方法deepstubsTest和deepstubsTest2是等价的

@Test

public void deepstubsTest(){

Account account=mock(Account.class,RETURNS_DEEP_STUBS);

when(account.getRailwayTicket().getDestination()).thenReturn("Beijing");

account.getRailwayTicket().getDestination();

verify(account.getRailwayTicket()).getDestination();

assertEquals("Beijing",account.getRailwayTicket().getDestination());

}

@Test

public void deepstubsTest2(){

Account account=mock(Account.class);

RailwayTicket railwayTicket=mock(RailwayTicket.class);

when(account.getRailwayTicket()).thenReturn(railwayTicket);

when(railwayTicket.getDestination()).thenReturn("Beijing");

account.getRailwayTicket().getDestination();

verify(account.getRailwayTicket()).getDestination();

assertEquals("Beijing",account.getRailwayTicket().getDestination());

}

public class RailwayTicket{

private String destination;

public String getDestination() {

return destination;

}

public void setDestination(String destination) {

this.destination = destination;

}

public class Account{

private RailwayTicket railwayTicket;

public RailwayTicket getRailwayTicket() {

return railwayTicket;

}

public void setRailwayTicket(RailwayTicket railwayTicket) {

this.railwayTicket = railwayTicket;

}

2.4 模拟方法体抛出异常

@Test(expected = RuntimeException.class)

public void doThrow_when(){

List list = mock(List.class);

doThrow(new RuntimeException()).when(list).add(1);

list.add(1);

}

2.5 使用注解来快速模拟

在上面的测试中我们在每个测试方法里都mock了一个List对象，为了避免重复的mock，是测试类更具有可读性，我们可以使用下面的注解方式来快速模拟对象：

@Mock

private List mockList;

OK，我们再用注解的mock对象试试

@Test

public void shorthand(){

mockList.add(1);

verify(mockList).add(1);

}

运行这个测试类你会发现报错了，mock的对象为NULL，为此我们必须在基类中添加初始化mock的代码

public class MockitoExample2 {

@Mock

private List mockList;

public MockitoExample2(){

MockitoAnnotations.initMocks(this);

}

@Test

public void shorthand(){

mockList.add(1);

verify(mockList).add(1);

}

或者使用built-in runner：MockitoJUnitRunner

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)

public class MockitoExample2 {

@Mock

private List mockList;

@Test

public void shorthand(){

mockList.add(1);

verify(mockList).add(1);

}

2.6 参数匹配

@Test

public void with_arguments(){

Comparable comparable = mock(Comparable.class);

//预设根据不同的参数返回不同的结果

when(comparable.compareTo("Test")).thenReturn(1);

when(comparable.compareTo("Omg")).thenReturn(2);

assertEquals(1, comparable.compareTo("Test"));

assertEquals(2, comparable.compareTo("Omg"));

//对于没有预设的情况会返回默认值

assertEquals(0, comparable.compareTo("Not stub"));

}

除了匹配制定参数外，还可以匹配自己想要的任意参数

@Test

public void with_unspecified_arguments(){

List list = mock(List.class);

//匹配任意参数

when(list.get(anyInt())).thenReturn(1);

when(list.contains(argThat(new IsValid()))).thenReturn(true);

assertEquals(1, list.get(1));

assertEquals(1, list.get(999));

assertTrue(list.contains(1));

assertTrue(!list.contains(3));

}

private class IsValid extends ArgumentMatcher<List>{

@Override

public boolean matches(Object o) {

return o == 1 || o == 2;

}

注意：如果你使用了参数匹配，那么所有的参数都必须通过matchers来匹配，如下代码：

@Test

public void all_arguments_provided_by_matchers(){

Comparator comparator = mock(Comparator.class);

comparator.compare("nihao","hello");

//如果你使用了参数匹配，那么所有的参数都必须通过matchers来匹配

verify(comparator).compare(anyString(),eq("hello"));

//下面的为无效的参数匹配使用

//verify(comparator).compare(anyString(),"hello");

}

2.7 自定义参数匹配

@Test

public void argumentMatchersTest(){

//创建mock对象

List<String> mock = mock(List.class);

//argThat(Matches<T> matcher)方法用来应用自定义的规则，可以传入任何实现Matcher接口的实现类。

when(mock.addAll(argThat(new IsListofTwoElements()))).thenReturn(true);

mock.addAll(Arrays.asList("one","two","three"));

//IsListofTwoElements用来匹配size为2的List，因为例子传入List为三个元素，所以此时将失败。

verify(mock).addAll(argThat(new IsListofTwoElements()));

}

class IsListofTwoElements extends ArgumentMatcher<List>

{

public boolean matches(Object list)

{

return((List)list).size()==2;

}

2.8 捕获参数来进一步断言

较复杂的参数匹配器会降低代码的可读性，有些地方使用参数捕获器更加合适。

@Test

public void capturing_args(){

PersonDao personDao = mock(PersonDao.class);

PersonService personService = new PersonService(personDao);

ArgumentCaptor<Person> argument = ArgumentCaptor.forClass(Person.class);

personService.update(1,"jack");

verify(personDao).update(argument.capture());

assertEquals(1,argument.getValue().getId());

assertEquals("jack",argument.getValue().getName());

}

class Person{

private int id;

private String name;

Person(int id, String name) {

this.id = id;

this.name = name;

}

public int getId() {

return id;

}

public String getName() {

return name;

}

interface PersonDao{

public void update(Person person);

}

class PersonService{

private PersonDao personDao;

PersonService(PersonDao personDao) {

this.personDao = personDao;

}

public void update(int id,String name){

personDao.update(new Person(id,name));

}

2.9 使用方法预期回调接口生成期望值（Answer结构）

@Test

public void answerTest(){

when(mockList.get(anyInt())).thenAnswer(new CustomAnswer());

assertEquals("hello world:0",mockList.get(0));

assertEquals("hello world:999",mockList.get(999));

}

private class CustomAnswer implements Answer<String>{

@Override

public String answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {

Object[] args = invocation.getArguments();

return "hello world:"+args[0];

}

也可使用匿名内部类实现

@Test

public void answer_with_callback(){

//使用Answer来生成我们我们期望的返回

when(mockList.get(anyInt())).thenAnswer(new Answer<Object>() {

@Override

public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {

Object[] args = invocation.getArguments();

return "hello world:"+args[0];

}

});

assertEquals("hello world:0",mockList.get(0));

assertEquals("hello world:999",mockList.get(999));

}

2.10 修改对未预设的调用返回默认期望

@Test

public void unstubbed_invocations(){

//mock对象使用Answer来对未预设的调用返回默认期望值

List mock = mock(List.class,new Answer() {

@Override

public Object answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {

return 999;

}

});

//下面的get(1)没有预设，通常情况下会返回NULL，但是使用了Answer改变了默认期望值

assertEquals(999, mock.get(1));

//下面的size()没有预设，通常情况下会返回0，但是使用了Answer改变了默认期望值

assertEquals(999,mock.size());

}

2.11 用spy监控真实对象

Mock不是真实的对象，它只是用类型的class创建了一个虚拟对象，并可以设置对象行为
Spy是一个真实的对象，但它可以设置对象行为
InjectMocks创建这个类的对象并自动将标记@Mock、@Spy等注解的属性值注入到这个中

@Test(expected = IndexOutOfBoundsException.class)

public void spy_on_real_objects(){

List list = new LinkedList();

List spy = spy(list);

//下面预设的spy.get(0)会报错，因为会调用真实对象的get(0)，所以会抛出越界异常

//when(spy.get(0)).thenReturn(3);

//使用doReturn-when可以避免when-thenReturn调用真实对象api

doReturn(999).when(spy).get(999);

//预设size()期望值

when(spy.size()).thenReturn(100);

//调用真实对象的api

spy.add(1);

spy.add(2);

assertEquals(100,spy.size());

assertEquals(1,spy.get(0));

assertEquals(2,spy.get(1));

verify(spy).add(1);

verify(spy).add(2);

assertEquals(999,spy.get(999));

spy.get(2);

}

2.12 真实的部分mock

@Test

public void real_partial_mock(){

//通过spy来调用真实的api

List list = spy(new ArrayList());

assertEquals(0,list.size());

A a = mock(A.class);

//通过thenCallRealMethod来调用真实的api

when(a.doSomething(anyInt())).thenCallRealMethod();

assertEquals(999,a.doSomething(999));

}

class A{

public int doSomething(int i){

return i;

}

2.13 重置mock

@Test

public void reset_mock(){

List list = mock(List.class);

when(list.size()).thenReturn(10);

list.add(1);

assertEquals(10,list.size());

//重置mock，清除所有的互动和预设

reset(list);

assertEquals(0,list.size());

}

2.14 验证确切的调用次数

@Test

public void verifying_number_of_invocations(){

List list = mock(List.class);

list.add(1);

list.add(2);

list.add(3);

//验证是否被调用一次，等效于下面的times(1)

verify(list).add(1);

verify(list,times(1)).add(1);

//验证是否被调用2次

verify(list,times(2)).add(2);

//验证是否被调用3次

verify(list,times(3)).add(3);

//验证是否从未被调用过

verify(list,never()).add(4);

//验证至少调用一次

verify(list,atLeastOnce()).add(1);

//验证至少调用2次

verify(list,atLeast(2)).add(2);

//验证至多调用3次

verify(list,atMost(3)).add(3);

}

2.15 连续调用

@Test(expected = RuntimeException.class)

public void consecutive_calls(){

//模拟连续调用返回期望值，如果分开，则只有最后一个有效

when(mockList.get(0)).thenReturn(0);

when(mockList.get(0)).thenReturn(1);

when(mockList.get(0)).thenReturn(2);

when(mockList.get(1)).thenReturn(0).thenReturn(1).thenThrow(new RuntimeException());

assertEquals(2,mockList.get(0));

assertEquals(0,mockList.get(1));

assertEquals(1,mockList.get(1));

//第三次或更多调用都会抛出异常

mockList.get(1);

}

2.16 验证执行顺序

@Test

public void verification_in_order(){

List list = mock(List.class);

List list2 = mock(List.class);

list.add(1);

list2.add("hello");

list.add(2);

list2.add("world");

//将需要排序的mock对象放入InOrder

InOrder inOrder = inOrder(list,list2);

//下面的代码不能颠倒顺序，验证执行顺序

inOrder.verify(list).add(1);

inOrder.verify(list2).add("hello");

inOrder.verify(list).add(2);

inOrder.verify(list2).add("world");

}

2.17 确保模拟对象上无互动发生

@Test

public void verify_interaction(){

List list = mock(List.class);

List list2 = mock(List.class);

List list3 = mock(List.class);

list.add(1);

verify(list).add(1);

verify(list,never()).add(2);

//验证零互动行为

verifyZeroInteractions(list2,list3);

}

2.18 找出冗余的互动(即未被验证到的)

@Test(expected = NoInteractionsWanted.class)

public void find_redundant_interaction(){

List list = mock(List.class);

list.add(1);

list.add(2);

verify(list,times(2)).add(anyInt());

//检查是否有未被验证的互动行为，因为add(1)和add(2)都会被上面的anyInt()验证到，所以下面的代码会通过

verifyNoMoreInteractions(list);

List list2 = mock(List.class);

list2.add(1);

list2.add(2);

verify(list2).add(1);

//检查是否有未被验证的互动行为，因为add(2)没有被验证，所以下面的代码会失败抛出异常

verifyNoMoreInteractions(list2);

}

3 Mockito如何实现Mock[3]

Mockito并不是创建一个真实的对象，而是模拟这个对象，他用简单的when(mock.method(params)).thenRetrun(result)语句设置mock对象的行为，如下语句：

// 设置mock对象的行为－当调用其get方法获取第0个元素时，返回"first"

Mockito.when(mockedList.get(0)).thenReturn("first");

在Mock对象的时候，创建一个proxy对象，保存被调用的方法名（get），以及调用时候传递的参数（0），然后在调用thenReturn方法时再把“first”保存起来，这样，就有了构建一个stub方法所需的所有信息，构建一个stub。当get方法被调用的时候，实际上调用的是之前保存的proxy对象的get方法，返回之前保存的数据。

Mockito单元测试框架使用

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