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Java - UnitTest.md

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Java - UnitTest.md

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单元测试

单元测试是编写测试代码，用以检测特定的、明确的功能。单元测试只针对功能点进行测试，不包括对业务流程正确性的测试。

Junit

Junit4

概念

👉 官方文档

相关注解

@BeforeClass 全局只会执行一次，而且是第一个运行
@Before 在测试方法运行之前运行
@Test 测试方法
@ClassRule
@After 在测试方法运行之后允许
@AfterClass 全局只会执行一次，而且是最后一个运行
@Ignore 忽略此方法
@FixMethodOrder

Junit5

概念

👉 官方文档

Spring Boot 2.2.0 版本开始引入 JUnit 5 作为单元测试默认库

作为最新版本的 Junit框架，Junit5 与之前版本的 Junit 框架有很大的不同。由三个不同子项目的几个不同模块组成。

  • Junit Platform：Junit Platform是在JVM上启动测试框架的基础，不仅支持Junit自制的测试引擎，其他测试引擎也都可以接入。

  • Junit Jupiter：Junit Jupiter提供了JUnit5的新的编程模型，是Junit5新特性的核心。内部 包含了一个测试引擎，用于在Junit Platform上运行。

  • Junit Vintage：由于JUint已经发展多年，为了照顾老的项目，Junit Vintage提供了兼容JUnit4.x,Junit3.x的测试引擎。

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相关注解

@Test：表示方法是测试方法。但是与JUnit4的@Test不同，他的职责非常单一不能声明任何属性，拓展的测试将会由Jupiter提供额外测试
@ParameterizedTest：表示方法是参数化测试，下方会有详细介绍
@RepeatedTest：表示方法可重复执行，下方会有详细介绍
@DisplayName：为测试类或者测试方法设置展示名称
@BeforeEach：表示在每个单元测试之前执行
@AfterEach：表示在每个单元测试之后执行
@BeforeAll：表示在所有单元测试之前执行
@AfterAll：表示在所有单元测试之后执行
@Tag：表示单元测试类别，类似于JUnit4中的@Categories
@Disabled：表示测试类或测试方法不执行，类似于JUnit4中的@Ignore
@Timeout：表示测试方法运行如果超过了指定时间将会返回错误
@ExtendWith：为测试类或测试方法提供扩展类引用，类似于@RunWith

断言 Assert

断言（Assertions）是测试方法中的核心部分，用来对测试需要满足的条件进行验证。

断言方法都是 org.junit.jupiter.api.Assertions 的静态方法。

单值检测

方法 说明
assertEquals 判断两个对象或两个原始类型是否相等
assertNotEquals 判断两个对象或两个原始类型是否不相等
assertSame 判断两个对象引用是否指向同一个对象
assertNotSame 判断两个对象引用是否指向不同的对象
assertTrue 判断给定的布尔值是否为 true
assertFalse 判断给定的布尔值是否为 false
assertNull 判断给定的对象引用是否为 null
assertNotNull 判断给定的对象引用是否不为 null

数组断言

组合断言

异常断言

超时断言

快速失败

假设 Assume

JUnit 5 中的假设类似于断言，不同之处在于不满足的断言会使得测试方法失败，而不满足的前置条件只会使得测试方法的执行终止。

前置条件可以看成是测试方法执行的前提，当该前提不满足时，就没有继续执行的必要。

参数化测试

参数化测试是 Junit5 很重要的一个新特性，它使得用不同的参数多次运行测试成为了可能，也为我们的单元测试带来许多便利。

利用 @ValueSource 等注解，指定入参，我们将可以使用不同的参数进行多次单元测试，而不需要每新增一个参数就新增一个单元测试，省去了很多冗余代码。

@ParameterizedTest：声明是一个参数化测试

@ValueSource：为参数化测试指定入参来源，支持八大基础类以及 String 类型、Class类型

@NullSource：表示为参数化测试提供一个 null 的入参

@EnumSource：表示为参数化测试提供一个枚举入参

@CsvFileSource：表示读取指定 csv 文件内容作为参数化测试入参

@MethodSource：表示读取指定方法的返回值作为参数化测试入参（方法返回需要是一个流）

Spring-test

问题分析

观察以下测试类：

public class AccountTest {
  
    AccountService accountService;
  
    @Before
    public void init() {
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        accountService = ac.getBean("accountService", AccountService.class);
    }

    @Test
    public void testFindAll() {
        List<Account> accounts = accountService.findAllAccount();
        for (Account account： accounts) {
            System.out.println(account);
        }
    }

}

当运行单元测试时，每次都需要创建容器，事实上创建容器只是为了获得 accountService，如果能使 accountService 自动注入，就可以少写代码，提高单元测试的效率。

public class AccountTest {
  	@Autowired
    AccountService accountService; 
		// ...
}

上述想法仅通过 junit 是无法实现的，因为 junit 自身不知道项目是否使用了 spring框架，所以 junit 运行时无法创建 spring 的ioc 容器，@Autowired 写了也白写，无法实现自动注入。

junit 中集成了一个 main 方法，该方法就会判断当前测试类中哪些方法有 @Test 注解，junit会让有 @Test 注解的方法执行。但是，spring-test 为 Spring 整合 junit 提供了一些方法。

解决方法：

1、导入 spring 整合 junit 的 maven 坐标

2、使用 junit 提供的 @RunWith 注解，将原有的 main 方法替换成 spring 提供的 main 方法

依赖配置

在 pom.xml 中引入依赖项

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-test</artifactId>
    <version>5.2.15.RELEASE</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

注意 spring-test 要和 spring-context 版本一致，且 junit 的版本大于等于4.1.2

配置注解

先使用 @RunWith 注解替换原有运行器，再使用 @ContextConfiguration 指定 ioc 配置文件

@RunWith 传入固定参数 SpringJUnit4ClassRunner.class

@ContextConfiguration 属性：

  • locations： 用于指定配置文件的位置，如果是类路径下，需要使用 classpath:

  • classes： 用于指定注解的类，当不使用xml配置时，传入注解类的字节码文件。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations= {"classpath:bean.xml"})
public class AccountNewTest {
    @Autowired
    AccountService accountService;

}

Springboot-test

引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
</dependency>

注解配置

基于Junit4

SpringBoot 2.4 以上版本移除了默认对 Vintage 的依赖，如果需要兼容 junit4 则必须手动引入

<dependency>
    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
    <scope>test</scope>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.hamcrest</groupId>
            <artifactId>hamcrest-core</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

基于Junit5

类上只需要标注 @SpringBootTest 即可，注意 @Test 是 org.junit.jupiter.api.Test

@SpringBootTest
public class BeanTest {
    @Autowired
    ApplicationContext ac;

    @Test
    public void testAC() {
        for (String bean： ac.getBeanDefinitionNames()) {
            System.out.println(bean);
        }
    }
}

线上问题定位

top

先用 top 命令查看系统运行情况

  • 使用交互命令数字 1 查看每个 CPU 的性能数据。
  • 交互命令 H 查看每个线程的性能信息。

jstat

jstat 可以查看 GC 情况

sudo /opt/java/bin/jstat -gcutil 31177 1000 5

jstack

jstack 命令可以 dump 线程快照

sudo -u admin /opt/taobao/java/bin/jstack 31177 > /home/tengfei.fangtf/dump17

性能测试

性能测试指通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。性能测试是总称，通常细分为：

  1. 基准测试： 在给系统施加较低压力时，查看系统的运行状况并记录相关数做为基础参考
  2. 负载测试： 是指对系统不断地增加压力或增加一定压力下的持续时间，直到系统的某项或多项性能指标达到安全临界值，例如某种资源已经达到饱和状态等 。此时继续加压，系统处理能力会下降。
  3. 压力测试： 超过安全负载情况下，不断施加压力（增加并发请求），直到系统崩溃或无法处理任何请求，依此获得系统最大压力承受能力。
  4. 稳定性测试： 被测试系统在特定硬件、软件、网络环境下，加载一定业务压力（模拟生产环境不同时间点、不均匀请求，呈波浪特性）运行一段较长时间，以此检测系统是否稳定。

压力测试

假设系统的某个接口能够支持 2 万的 QPS，由于应用部署在多台机器上，必须先要知道该接口在单机上能支持多少 QPS，如果单机能支持 1K QPS，那么至少需要 20 台机器才能支持 2 万的 QPS。