加速Java应用开发速度——单元/集成测试+CI

奇犽

1、为什么需要测试？

• 测试的目的是什么？我的理解是：

• 缩短发现问题到解决问题的速度；

• 给程序一个修改后能验证是否正确的保证；（回归测试）

• 如果是开源软件，我们可以通过单元测试了解其是怎么使用的；比如我之前通过cglib的单元测试学习过cglib的使用；

  
  

所以如果你遇到如上问题，就需要写测试。写测试可能是为了自己（1、2）；也可能是为了帮助别人（3）。

2、如何进行测试？

很多朋友不知道如何进行测试，其实测试很简单，别把它想复杂了，按照自己的想法测试每个功能点是否正确即可。

2.1、测试流程

集成·测试流程

单元·测试流程

可以看出，单元测试与集成测试唯一不同点是一个调用依赖系统而一个不调用；因为单元测试是最小粒度的测试，如在Java中是测试一个类，不会测试依赖系统；而集成测试是会测试依赖系统的。

测试的步骤：

• 准备环境

• 调用被测系统

• 验证

• 清理环境

  
  

环境：也叫做夹具（fixture）或者固件，表示调用被测系统时需要准备/清理的数据等等；

被测系统：在Java中就是要测试的类，如UserService；

依赖系统：测试被测系统时，其依赖的部分，如UserDao；

测试用例：包含测试方法的类，里边有很多测试方法来测试被测系统。

接下来仔细看看各部分都做了哪些工作。

2.2、环境

环境，也叫做夹具（fixture），表示调用被测系统时需要准备/清理的数据等等；保证测试时环境是干净的，如不被之前的数据库数据影响；保证每次测试都是在干净/新鲜的环境中执行的。所谓干净的环境表示如当前测试不被之前测试插入/删除/修改的数据造成影响。在junit中可以使用：

• @Before（setUp） 安装夹具或准备环境：在测试用例的每个测试方法之前执行；比如创建新鲜的被测系统，单元测试时安装Mock的依赖系统；

• @After（tearDown）卸载夹具或清理环境：在测试用例的每个测试方法之后执行；比如数据库测试时回滚事务，删除数据；关闭文件；

• @BeforeClass：在整个测试用例之前执行；

• @AfterClass：在整个测试用例之后执行；

  
  

使用如上方法，而不是直接在测试方法中安装/卸载；是因为不管有没有异常，@After/@AfterClass都会执行，这样防止出现异常可能造成环境是不新鲜的问题。

如果大家使用spring test来测试数据库相关的系统，可以考虑使用@TransactionConfiguration来支持默认事务回滚，这样不会对现有系统造成影响。

测试时一定要保证环境是干净/新鲜的，才能保证每次测试的结果是一样的。

2.3、被测系统与依赖系统

被测系统：在Java中就是被测试的Java类。

依赖系统：就是被测试Java类依赖的其他类。

如果是单元测试，一般情况下，会对依赖系统进行模拟（Mock），即给它一个假的实现；典型的如测试服务层时注入一个Mock的DAO层，这样的好处：

• 加快测试速度；因为不会调用真实的被测系统，所以速度特别快；

• 测试还没有完成的功能；尤其在多团队协作时，可以只在定义好接口的情况下开发系统；

  
  

如果是集成测试时，直接注入真实的依赖系统即可，好处：

• 完成联调；

• 发现自己的问题；

• 还可能发现自己使用上问题及使用的API的问题；

  
  

    单元测试虽然好，但是是隔离测试，即不会调用被测系统来完成测试，因为不是真实的联调，所以很可能会潜在有一些问题，因此还是需要集成测试。（所以不是很刻意分单元或集成测试，且有些系统可能只有集成测试）

    但是集成测试速度是比较慢的，一般提交给CI执行，不影响当前开发进度。

2.4、验证

验证的目的：是保证实际结果和我们预期的结果是否一致，说白了就是是否是我们想的那样。

一般使用断言来验证，如：

Assert.assertEquals(expectedResult, actualResult); //验证预期结果和实际结果是否相等

验证主要有两种：

• 结果验证

• 行为验证

  
  

结果验证：即验证被测系统返回的结果是否正确，如：

1.   @Test
   
2.     public void testCount() {
   
3.         String ql = "select count(o) from User o";
   
4.         long expectedCount = repositoryHelper.count(ql) + 1;
   
5. 
   
6.         User user = createUser();
   
7.         repositoryHelper.getEntityManager().persist(user);
   
8. 
   
9.         long acutalCount = repositoryHelper.count(ql);
   
10.         Assert.assertEquals(expectedCount, acutalCount);
    
11. 
    
12.     }

复制代码

验证返回的数据总数 = 插入之前的总数 + 1； 即结果验证。此处我们使用了一种叫做相对（delta）测试；即不关心数据库里到底多少条，只关心实际的和预期的差。

行为验证：即验证被测系统是否调用了依赖系统的某个API ，这个只有当我们使用Mock时测试时比较简单，如当用户注册时：

1、加积分

2、发系统消息

3、……

此时我们并不能通过结果验证是否调用了这些方法；那么我们可以使用Mock技术来完成验证是否调用了这些API，比如使用jmock测试框架就支持行为验证。集成测试是很难进行行为验证的，如果测试需要预留间谍接口。

3、测试有哪些好处？

    我们写代码的目的是正确的完成某个功能，如何保证正确呢？测试！所以在不使用如单元测试技术时，我们也是需要测试，但是这个测试是我们人工验证的。缺点很明显：

• 不是自动的，每次需要对比预期结果与实际结果，尤其数据量/逻辑复杂时更痛苦；

• 不是回归的，上次测试完成后，下次还得重复自己一遍；

  
  

为了解决这个问题，我们使用如单元测试技术来解决这个问题：

• 测试自动化；即验证预期结果与实际结果交给计算机吧；

• 测试回归性，可以重复执行测试，验证修改后逻辑是否还是正确的；

  
  

即测试的好处，从如上已经提炼出来了：

• 缩短发现问题到解决问题的时间；

• 重复使用测试，保证修改后的代码还是正确的；

• 如果做开源项目，可以提供给使用人员参考如何使用；

• 因为单元测试都非常快，所以提升了开发速度；

  
  

4、一切都需要测试吗？

肯定不是，一切都是相对的；哪些不需要测试呢：

• 你非常熟悉的功能；

• 一些简单的CRUD；

• 你认为不需要测试的；比如你很有把握的东西，就没有必要浪费时间测试了；

  
  

哪些需要测试呢：

• 复杂的业务逻辑/系统核心功能，最典型的如订单系统：一定要有足够的单元测试保证，这是一个电商系统的核心；还有如用户系统、积分系统等等；

• 框架级别/工具级别/通用级别的代码需要测试，即提供给第三方使用的代码，因为这些代码可能被很多系统依赖，应该保证其正确性；而且还要保证以后版本升级的向下兼容；

• 你认为需要测试的，比如你没有把握的东西，还是写点测试来缩短如开发web项目的重启系统的时间吧；

  
  

    测试不是不耗时间的，没意义的测试就是浪费时间，最典型是一些书上的对一个增删改查进行测试，实际项目没有任何意义。所以你应该只对自己很难驾驭的觉得有必要的代码进行测试。不要成为一个测试狂，什么都测试。