单元测试实战（五）普通类的测试

为鼓励单元测试，特分门别类示例各种组件的测试代码并进行解说，供开发人员参考。

本文中的测试均基于JUnit5。

单元测试实战（一）Controller 的测试

单元测试实战（二）Service 的测试    

单元测试实战（三）JPA 的测试    

单元测试实战（四）MyBatis-Plus 的测试

​​​​​​​单元测试实战（五）普通类的测试

单元测试实战（六）其它

概述

普通类或曰POJO的测试，是最简单的一种情况，大多数情况下只使用JUnit即可。万一有不易实例化的外部依赖，也可以用Mockito的@Mock来模拟。这类测试一般应脱离Spring上下文来进行。

需要的话，在每个测试之前应清理/重置测试数据，一般为方法参数或待测类实例；断言应主要检查待测类的行为是否符合预期。

依赖

大多数普通类测试只依赖JUnit，但作为一般实践，我们通常也带上Spring Boot自己的测试工具集。

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope>
</dependency>
<dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter-api</artifactId><scope>test</scope>
</dependency>

示例

以下是一个BigDecimal的包装类，实现了一些BigDecimal的最佳实践；该类是我们的待测试类：

package com.aaa.sdk.utils;import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.Objects;/*** BigDecimal的包装类，封装了以下实践：* <li>不允许null值（使用工厂方法创建实例时会直接报错）。</li>* <li>避免double构造传参造成精度丢失。</li>* <li>封装equals，强制使用compareTo来比较。</li>* <li>封装格式化输出（补零对齐，默认两位）。</li>* <li>封装加减乘除，尤其除法，强制使用BigDecimal的三参方法避免无限小数报错。</li>* <li>直观的判断正数、负数、零的方法。</li>* <br/>** 本类设计为不可变对象，非读方法（加减乘除、取反、四舍五入等）都会产生新对象。** @author ioriogami**/
public class DecimalWrapper implements Comparable<DecimalWrapper> {/*** 默认精度，保留两位。*/public static final int DEFAULT_SCALE = 2;private final BigDecimal decimal;private DecimalWrapper(BigDecimal decimal) {Objects.requireNonNull(decimal);this.decimal = decimal;}// 以下工厂方法/*** 通过一个BigDecimal对象构造DecimalWrapper实例。* @param decimal 本wrapper代表的BigDecimal对象*/public static DecimalWrapper of(BigDecimal decimal) {return new DecimalWrapper(decimal);}/*** 通过一个String实例构造DecimalWrapper实例。* @param s 字符串数值*/public static DecimalWrapper of(String s) {return of(new BigDecimal(s));}/*** 通过一个double实例构造DecimalWrapper实例。* @param d double数值*/public static DecimalWrapper of(double d) {return of(new BigDecimal(String.valueOf(d)));}/*** 通过一个float实例构造。* @param f float数值*/public static DecimalWrapper of(float f) {return of(new BigDecimal(String.valueOf(f)));}// 以下一般接口/*** 获取底层的BigDecimal对象*/public BigDecimal toBigDecimal() {return decimal;}/*** 获取double值。*/public Double toDouble() {return decimal.doubleValue();}@Overridepublic String toString() {return decimal.toPlainString();}@Overridepublic int hashCode() {return decimal.hashCode();}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (obj instanceof DecimalWrapper) {DecimalWrapper other = (DecimalWrapper) obj;return decimal.compareTo(other.decimal) == 0;}return false;}@Overridepublic int compareTo(DecimalWrapper that) {if (that == null) return 1;return this.decimal.compareTo(that.decimal);}// 以下格式化输出/*** 四舍五入保留两位。* @return 一个新的DecimalWrapper对象*/public DecimalWrapper round() {return round(DEFAULT_SCALE, RoundingMode.HALF_UP);}/*** 四舍五入保留i位。* @param scale 精度，即i，保留几位。* @return 一个新的DecimalWrapper对象*/public DecimalWrapper round(int scale) {return round(scale, RoundingMode.HALF_UP);}/*** m舍n入保留i位。** @param scale 精度，即i，保留几位。* @param mode 舍入策略（m和n）。* @return 一个新的DecimalWrapper对象*/public DecimalWrapper round(int scale, RoundingMode mode) {return of(decimal.setScale(scale, mode));}/*** 获得四舍五入保留两位（强制补0）后的字符串。*/public String format() {return new DecimalFormat("0.00").format(decimal.setScale(DEFAULT_SCALE, RoundingMode.HALF_UP));}/*** 获得四舍五入保留i位（强制补0）后的字符串。* @param scale 精度，即i，保留几位。*/public String format(int scale) {return format(scale, RoundingMode.HALF_UP);}/*** 获得m舍n入保留scale位（强制补0）后的字符串。不会影响本身的值。* @param scale 精度，即i，保留几位。* @param mode 舍入策略（m和n），若为null则默认四舍五入。* @return 格式化后的字符串。*/public String format(int scale, RoundingMode mode) {if (scale <= 0) throw new IllegalArgumentException("精度必须大于0");if (mode == null) mode = RoundingMode.HALF_UP;StringBuilder buff = new StringBuilder("0.");for (int i = 0; i < scale; i++) {buff.append("0");}return new DecimalFormat(buff.toString()).format(decimal.setScale(scale, mode));}// 以下加减乘除、取反/*** 加法。*/public DecimalWrapper add(DecimalWrapper other) {if (other == null) throw new IllegalArgumentException("操作数为null，无法进行加法运算。");return of(decimal.add(other.decimal));}/*** 减法。*/public DecimalWrapper subtract(DecimalWrapper other) {if (other == null) throw new IllegalArgumentException("操作数为null，无法进行减法运算。");return of(decimal.subtract(other.decimal));}/*** 乘法。*/public DecimalWrapper multiply(DecimalWrapper other) {if (other == null) throw new IllegalArgumentException("操作数为null，无法进行乘法运算。");return of(decimal.multiply(other.decimal));}/*** 除法。*/public DecimalWrapper divide(DecimalWrapper other) { // 使用三参除法，避免结果为无限小数时报错。return divide(other, DEFAULT_SCALE, RoundingMode.HALF_UP);}/*** 除法，指定精度和舍入策略。*/public DecimalWrapper divide(DecimalWrapper other, int scale, RoundingMode mode) {if (other == null) throw new IllegalArgumentException("操作数为null，无法进行除法运算。");if (scale <= 0) throw new IllegalArgumentException("精度必须大于0");if (mode == null) mode = RoundingMode.HALF_UP;return of(decimal.divide(other.decimal, scale, mode));}/*** 取反。*/public DecimalWrapper negate() {return of(decimal.negate());}/*** 判断是否零值，不管到底是0.0、0.00还是0.0000..*/public boolean isZero() {return decimal.signum() == 0;}/*** 判断是否正数。*/public boolean isPositive() {return decimal.signum() == 1;}/*** 判断是否正数。*/public boolean isNegative() {return decimal.signum() == -1;}
}

以下是对DecimalWrapper进行测试的测试类：

package com.aaa.sdk.utils;import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;import org.junit.jupiter.api.Test;import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;class DecimalWrapperTest {@Testvoid testConstructBigDecimal() {DecimalWrapper d = DecimalWrapper.of(new BigDecimal("1.11"));assertEquals("1.11", d.format());}@Testvoid testConstructDouble() {DecimalWrapper d = DecimalWrapper.of(1.11);assertEquals("1.11", d.format());}@Testvoid testConstructString() {DecimalWrapper d = DecimalWrapper.of("1.11");assertEquals("1.11", d.format());}@Testvoid testConstructFloat() {DecimalWrapper d = DecimalWrapper.of(1.1f);assertEquals("1.10", d.format());}@Testvoid testConstructNullParam() {try {DecimalWrapper.of((String) null);fail("should not get here!");} catch (NullPointerException npe) {}try {DecimalWrapper.of((Double) null);fail("Should not get here!");} catch (NullPointerException npe) {}try {DecimalWrapper.of((Float) null);fail("Should not get here!");} catch (NullPointerException npe) {}try {DecimalWrapper.of((BigDecimal) null);fail("Should not get here!");} catch (NullPointerException npe) {}}@Testvoid testComparison() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.1);DecimalWrapper d2 = DecimalWrapper.of(1.2);DecimalWrapper d3 = DecimalWrapper.of(1.0);assertTrue(d1.compareTo(d2) < 0);assertTrue(d2.compareTo(d1) > 0);assertTrue(d3.compareTo(d1) < 0);assertTrue(d3.compareTo(d2) < 0);DecimalWrapper d4 = DecimalWrapper.of("1.00");assertTrue(d3.compareTo(d4) == 0);DecimalWrapper d5 = null;assertTrue(d3.compareTo(d5) > 0);}@Testvoid testToDecimal() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.11);assertEquals(d1.toBigDecimal(), new BigDecimal("1.11"));}@Testvoid testToDouble() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.11);assertEquals(d1.toDouble(), 1.11);}@Testvoid testEquals() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.12345);DecimalWrapper d2 = DecimalWrapper.of(1.12345f);DecimalWrapper d3 = DecimalWrapper.of("1.12345");DecimalWrapper d4 = DecimalWrapper.of(new BigDecimal("1.12345"));assertEquals(d1, d2);assertEquals(d2, d3);assertEquals(d3, d4);}@Testvoid testRoundDefault() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.12385);DecimalWrapper d2 = DecimalWrapper.of(1.12385f);DecimalWrapper d3 = DecimalWrapper.of("1.12385");DecimalWrapper d4 = DecimalWrapper.of(new BigDecimal("1.12385"));assertEquals(d1.round(), DecimalWrapper.of("1.12"));assertEquals(d2.round(), DecimalWrapper.of("1.12"));assertEquals(d3.round(), DecimalWrapper.of("1.12"));assertEquals(d4.round(), DecimalWrapper.of("1.12"));}@Testvoid testRound() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.12385);DecimalWrapper d2 = DecimalWrapper.of(1.12385f);DecimalWrapper d3 = DecimalWrapper.of("1.12385");DecimalWrapper d4 = DecimalWrapper.of(new BigDecimal("1.12385"));assertEquals(d1.round(3), DecimalWrapper.of("1.124"));assertEquals(d2.round(3), DecimalWrapper.of("1.124"));assertEquals(d3.round(3), DecimalWrapper.of("1.124"));assertEquals(d4.round(3), DecimalWrapper.of("1.124"));assertEquals(d4.round(3, RoundingMode.DOWN), DecimalWrapper.of("1.123"));}@Testvoid testFormat() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.12385);assertEquals(d1.format(), "1.12");assertEquals(d1.format(3), "1.124");assertEquals(d1.format(3, RoundingMode.DOWN), "1.123");}@Testvoid testAdd() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.12385);DecimalWrapper d2 = DecimalWrapper.of(1.12385);assertEquals(DecimalWrapper.of("2.24770"), d1.add(d2));DecimalWrapper d3 = DecimalWrapper.of(0);assertEquals(DecimalWrapper.of("1.12385"), d3.add(d2));assertTrue(d3.add(d3).isZero());}@Testvoid testSubtract() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(2.24770);DecimalWrapper d2 = DecimalWrapper.of(1.12385);assertEquals(DecimalWrapper.of("1.12385"), d1.subtract(d2));DecimalWrapper d3 = DecimalWrapper.of(0); // change to: 0.0assertEquals(DecimalWrapper.of("1.12385"), d2.subtract(d3));assertTrue(d2.subtract(d2).isZero());assertTrue(d3.subtract(d3).isZero());}@Testvoid testMultiply() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(1.12385);DecimalWrapper d2 = DecimalWrapper.of(1.12385);assertEquals(DecimalWrapper.of("1.2630388225"), d1.multiply(d2));DecimalWrapper d3 = DecimalWrapper.of(0.00);assertTrue(d2.multiply(d3).isZero());DecimalWrapper d4 = DecimalWrapper.of(-1);assertEquals(DecimalWrapper.of("-1.12385"), d1.multiply(d4));}@Testvoid testDivide() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(10.0);DecimalWrapper d2 = DecimalWrapper.of(3);assertEquals(DecimalWrapper.of(3.33), d1.divide(d2));DecimalWrapper d3 = DecimalWrapper.of(0);assertTrue(d3.multiply(d1).isZero());try {d1.divide(d3);fail("divide by zero, should not get here!");} catch (Exception e){}}@Testvoid testNegate() {DecimalWrapper d1 = DecimalWrapper.of(-1.12385);assertTrue(d1.isNegative());assertFalse(d1.isZero());assertFalse(d1.isPositive());DecimalWrapper d2 = d1.negate();assertTrue(d2.isPositive());assertFalse(d2.isZero());assertFalse(d2.isNegative());assertTrue(d1.add(d2).isZero());}}

测试类说明：

测试类的代码和被测类的代码都比较直观，不需做过多说明。

在该类中，我们为被测类的每个公共方法都创建了测试方法，且只用到了JUnit的@Test和Assertions；如果需要事前准备和事后清理工作，还可以加上@BeforeEach、@AfterEach、@BeforeAll、@AfterAll等方法。

第37行的testConstructNullParam是负面测试，测试当传入null值是不允许的，会抛出NullPointerException。

第101行的testRoundDefault、第113行的testRound，是对同一个方法的不同情况（精度）的测试。

私有方法的测试

私有方法不需要测试。对私有方法的测试，应通过调用它的公有方法的测试来进行。直接测试私有方法往往是一种代码“坏味道”。

虽然但是，有时候确实想给私有方法写一个测试，也不是做不到：

package com.aaa.api.auth.filter;import com.aaa.sdk.utils.Utils;
import org.junit.jupiter.api.Test;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
class AuthNFilterTest {@Testvoid testExtractUsernameFromToken() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {String token = "eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...";AuthNFilter filter = new AuthNFilter();Method m = Utils.doGetMethod(AuthNFilter.class, "extractUsernameFromToken", String.class);//long start = System.currentTimeMillis();String user = (String) m.invoke(filter, token);//System.out.println("User is " + user + ", used " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");assertEquals("ioriogami", user);}
}

第15行，我们new了一个待测试对象。

第16行，我们用反射获取了AuthNFilter类的extractUsernameFromToken私有方法（该方法接受一个String类型的参数），然后在第18行对其进行调用。

 如需对构造方法、私有方法、静态方法、final类和方法进行mock，可以使用powermock提供的增强版Mockito：PowerMockito。

总结

普通类的测试以JUnit简单测试为主，一般不需要Spring上下文。

每一个public方法都有至少一个测试；对不同的情况/分支，建议有多个测试；最好也有负面测试。当然，一个完美的测试类应该测试每个方法的正面行为、负面行为、边缘情况；并应尽可能覆盖所有分支。但在有限的时间内，我们应识别最重要的方面进行测试。

单元测试针对单个类，原则上测试类与被测类一对一。当然也可以针对一组紧密相关的类/接口编写单元测试，比如pagewindow是一个实现无界分页的小模块，由几个接口和类组成，它的单元测试就是针对这一组类的。

Mock的原理是采用字节码生成的方式对要mock的类进行sub-class，然后生成这个子类的对象，以此达到对其行为进行订制的目的。显然，这种方式会受到Java继承机制的限制：静态类/方法、final类/方法、构造器、私有方法等都不能继承，因此就难以订制。

Mockito在2.1.0中加入了对final类/方法的支持。见 https://www.cnblogs.com/yuluoxingkong/p/14813558.html。

powermock提供的增强版Mockito：PowerMockito 则对这些方面提供了全面的支持。

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