Java 单元测试简单扫盲

前言

仔细回想起来，上次认真编写单元测试已经是两年前的事了。那时候觉得写单元测试是种负担。

为了应付代码覆盖率要求，常常依赖工具自动生成测试用例，有时需要启动Spring容器，有时又不需要（当时还分不清单元测试和集成测试的区别）。

直到最近在开发过程中，当需要重构代码或自测功能时，我才真正体会到单元测试的价值。

概念

单元测试的本质是通过独立的测试用例来验证代码单元（方法/函数）的逻辑正确性。

在日常开发中，我们经常会在类里随手写一个 main 方法来快速验证逻辑，比如：

public static void main(String[] args) {
    int expectResult = 9;
    int result = 3 * 3;
    if (result == expectResult) {
        System.out.println("测试成功");
    } else {
        System.out.println("测试失败");
    }
}

测试分类

首先介绍一下，单元测试与集成测试的区别，刚开始学习的时候，没有分清它俩的区别，导致一直感觉单元测试是一个很复杂的东西。

集成测试

需要启动完整的 Spring 容器，容器内所有的 Bean 可以正常注入使用。通俗一点，相当于写了一个 TestController。

@SpringBootTest  // 启动完整Spring容器
class UserControllerIntegrationTest {
    @Autowired  // 真实注入Bean
    private UserController userController;

    @Test
    void testGetUser() {
        User user = userController.getUser(1L);
        assertNotNull(user);
    }
}

单元测试

不启动 Spring 容器，所有依赖需要手动模拟

@ExtendWith(MockitoExtension.class)  // 启用Mockito注解支持
class UserServiceUnitTest {

    @Mock
    private UserRepository userRepository;

    @InjectMocks
    private UserService userService;

    @Test
    void testGetUser() {
        // 1. 定义Mock行为
        when(userRepository.findById(1L))
               .thenReturn(new User(1L, "Mock用户"));

        // 2. 执行测试
        User user = userService.getUser(1L);

        // 3. 验证结果
        assertEquals("Mock用户", user.getName());

        // 4. 可选：验证Mock交互
        verify(userRepository).findById(1L);  // 确保findById被调用一次
    }
}

维度	单元测试	集成测试
目标	验证单个代码单元（如方法、类）的功能正确性	验证多个模块、组件或外部系统协同工作的正确性
范围	隔离测试，不依赖外部系统（如数据库、网络、其他服务）	依赖外部系统或跨组件的交互（如数据库连接、API 调用）
覆盖范围	聚焦分支，验证代码片段逻辑正确性	聚焦模块间交互，验证系统整体行为

核心注解介绍

@Resource (Spring标准注解)

作用：用于依赖注入，会按照名称或类型从Spring容器中获取真实的bean

测试场景：集成测试中需要完全使用真实逻辑时

@MockBean (Spring Boot测试注解)

作用：向Spring应用上下文注入一个mock对象，替代原有的bean

测试场景：Spring Boot集成测试中需要mock某些bean时

@Spy (Mockito注解)

作用：创建部分mock对象，未mock的方法使用真实逻辑，mock的方法使用自定义逻辑

测试场景：需要保留对象大部分真实行为，仅修改少数方法逻辑的测试

@Mock (Mockito注解)

作用：创建完整mock对象，所有方法都需要mock，未mock的方法会返回默认值或空集合

测试场景：需要完全模拟依赖行为的单元测试

@InjectMocks (Mockito注解)

作用：自动将@Mock或@Spy创建的mock对象注入到被测试对象中

测试场景：需要自动装配依赖的单元测试

使用

依赖文件

添加依赖，具体版本需要根据项目版本自己替换

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
  <version>2.1.3.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>junit</groupId>
  <artifactId>junit</artifactId>
  <version>4.13.1</version>
  <scope>test</scope>
</dependency>

单元测试

@Spy 与 @Mock 的区别:

@Mock 所有方法都需要 mock，未 mock 的方法会返回默认值或空集合 ; @Spy 未 mock 的方法使用真实逻辑，mock 的方法使用自定义逻辑

注意：没有无参构造会初始化为空指针，需要手动实例化进行解决

@Spy
private UserService userService = new UserService(); // 显式提供实例

集成测试

@MockBean：向Spring上下文注入 Mock对象

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.mock.mockito.MockBean;
import static org.mockito.Mockito.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest
public class UserServiceTest {
    @Autowired
    private UserService userService; // 注入真实 UserService

    @MockBean
    private UserRepository userRepository; // 替换 Spring 容器中的 UserRepository

    @Test
    public void testGetUser() {
        // 配置 Mock 行为
        User mockUser = new User(1, "Alice");
        when(userRepository.findById(1)).thenReturn(Optional.of(mockUser));

        // 调用被测方法
        User result = userService.getUser(1);

        // 验证结果和交互
        assertEquals("Alice", result.getName());
        verify(userRepository).findById(1);
    }
}

总结

更多的内容还需要在探索后补充