项目中Spring注入报错小结

之前在做单元测试时采用注解方式进行service对象的注入，但运行测试用例时对象要注入的service对象总是空的，检查下spring配置文件，我要配置的bean类xml文件已经包含到spring要加载的配置文件中，并且相关写法跟同事另一个方法完全相同，但就是运行运行注入不成功，一时很郁闷上网搜了下spring注入不成功可能的问题或调试定位的方法，没找到头绪，后来问同事才知道因为我写的单元测试类没有继承一个BaseTestSuit类，我按他说的继承下果然就成功注入了，一方面为自己的不小心自责，另一个方面也意识到自己之所以被该问题难住主要还是对Spring的注入知识，Junit单元测试的原理知识不熟悉，自己之前处于不知道自己不知道的初级阶段。看了下面的文章我终于知道原因了，大意时通过类继承或组合的方式实现两个JUnit和Spring 两个框架的整合。

下文转自：http://blog.arganzheng.me/posts/junit-and-spring-integration-ioc-autowire.html

问题

在Java中，一般使用JUnit作为单元测试框架，测试的对象一般是Service和DAO，也可能是RemoteService和Controller。所有这些测试对象基本都是Spring托管的，不会直接new出来。而每个TestCase类却是由JUnit创建的。如何在每个TestCase实例中注入这些依赖呢？

预期效果

我们希望能够达到这样的效果：

package me.arganzheng.study;  import static org.junit.Assert.*; import org.junit.Test; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;  /**  * @author arganzheng  */ public class FooServiceTest{      @Autowired     private FooService fooService;      @Test     public void testSaveFoo() {         Foo foo = new Foo();         // ...         long id = fooService.saveFoo(foo);          assertTrue(id > 0);     } } 

解决思路

其实在我前面的文章：Quartz与Spring的整合-Quartz中的job如何自动注入spring容器托管的对象，已经详细的讨论过这个问题了。Quartz是一个框架，Junit同样是个框架，Spring对于接入外部框架，采用了非常一致的做法。对于依赖注入，不外乎就是这个步骤：

1. 首先，找到外部框架创建实例的地方（类或者接口），比如Quartz的jobFactory，默认为org.quartz.simpl.SimpleJobFactory,也可以配置为org.quartz.simpl.PropertySettingJobFactory。这两个类都是实现了org.quartz.spi.JobFactory接口。对于JUnit4.5+，则是org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner类中的createTest方法。

    /**   * Returns a new fixture for running a test. Default implementation executes   * the test class's no-argument constructor (validation should have ensured   * one exists).   */  protected Object createTest() throws Exception {      return getTestClass().getOnlyConstructor().newInstance();  } 

2. 继承或者组合这些框架类，如果需要使用他们封装的一些方法的话。如果这些类是有实现接口的，那么也可以直接实现接口，与他们并行。然后对创建出来的对象进行依赖注入。

比如在Quartz中，Spring采用的是直接实现org.quartz.spi.JobFactory接口的方式：

    public class SpringBeanJobFactory extends AdaptableJobFactory implements SchedulerContextAware {         ...     }      public class AdaptableJobFactory implements JobFactory {         ...     } 

但是Spring提供的org.springframework.scheduling.quartz.SpringBeanJobFactory并没有自动依赖注入，它其实也是简单的根据job类名直接创建类：

    /**      * Create an instance of the specified job class.      * <p>Can be overridden to post-process the job instance.      * @param bundle the TriggerFiredBundle from which the JobDetail      * and other info relating to the trigger firing can be obtained      * @return the job instance      * @throws Exception if job instantiation failed      */     protected Object createJobInstance(TriggerFiredBundle bundle) throws Exception {         return bundle.getJobDetail().getJobClass().newInstance();     } 

不过正如它注释所说的，Can be overridden to post-process the job instance，我们的做法也正是继承了org.springframework.scheduling.quartz.SpringBeanJobFactory，然后覆盖它的这个方法：

public class OurSpringBeanJobFactory extends org.springframework.scheduling.quartz.SpringBeanJobFactory{     @Autowire     private AutowireCapableBeanFactory beanFactory;      /**      * 这里我们覆盖了super的createJobInstance方法，对其创建出来的类再进行autowire。      */     @Override     protected Object createJobInstance(TriggerFiredBundle bundle) throws Exception {         Object jobInstance = super.createJobInstance(bundle);         beanFactory.autowireBean(jobInstance);         return jobInstance;     } ｝ 

由于OurSpringBeanJobFactory是配置在Spring容器中，默认就具备拿到ApplicationContext的能力。当然就可以做ApplicationContext能够做的任何事情。

题外话

这里体现了框架设计一个很重要的原则：开闭原则——针对修改关闭，针对扩展开放。 除非是bug，否者框架的源码不会直接拿来修改，但是对于功能性的个性化需求，框架应该允许用户进行扩展。 这也是为什么所有的框架基本都是面向接口和多态实现的，并且支持应用通过配置项注册自定义实现类， 比如Quartz的`org.quartz.scheduler.jobFactory.class`和`org.quartz.scheduler.instanceIdGenerator.class`配置项。 

解决方案

回到JUnit，其实也是如此。

Junit4.5+是通过org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner中的createTest方法来创建单元测试类对象的。

/**  * Returns a new fixture for running a test. Default implementation executes  * the test class's no-argument constructor (validation should have ensured  * one exists).  */ protected Object createTest() throws Exception {    return getTestClass().getOnlyConstructor().newInstance(); } 

那么根据前面的讨论，我们只要extendsorg.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner类，覆盖它的createTest方法就可以了。如果我们的这个类能够方便的拿到ApplicationContext（这个其实很简单，比如使用ClassPathXmlApplicationContext），那么就可以很方便的实现依赖注入功能了。JUnit没有专门定义创建UT实例的接口，但是它提供了@RunWith的注解，可以让我们指定我们自定义的ClassRunner。于是，解决方案就出来了。

Spring内建的解决方案

Spring3提供了SpringJUnit4ClassRunner基类让我们可以很方便的接入JUnit4。

public class org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner extends org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner {     ... } 

思路跟我们上面讨论的一样，不过它采用了更灵活的设计：

1. 引入Spring TestContext Framework，允许接入不同的UT框架（如JUnit3.8-，JUnit4.5+，TestNG，etc.）.
2. 相对于ApplicationContextAware接口，它允许指定要加载的配置文件位置，实现更细粒度的控制，同时缓存application context per Test Feature。这个是通过@ContextConfiguration注解暴露给用户的。（其实由于SpringJUnit4ClassRunner是由JUnit创建而不是Spring创建的，所以这里ApplicationContextAware should not work。但是笔者发现AbstractJUnit38SpringContextTests是实现ApplicationContextAware接口的，但是其ApplicationContext又是通过org.springframework.test.context.support.DependencyInjectionTestExecutionListener加载的。感觉实在没有必要实现ApplicationContextAware接口。）
3. 基于事件监听机制（the listener-based test context framework），并且允许用户自定义事件监听器，通过@TestExecutionListeners注解注册。默认是org.springframework.test.context.support.DependencyInjectionTestExecutionListener、org.springframework.test.context.support.DirtiesContextTestExecutionListener和org.springframework.test.context.transaction.TransactionalTestExecutionListener这三个事件监听器。

其中依赖注入就是在org.springframework.test.context.support.DependencyInjectionTestExecutionListener完成的：

/**  * Performs dependency injection and bean initialization for the supplied  * {@link TestContext} as described in  * {@link #prepareTestInstance(TestContext) prepareTestInstance()}.  * <p>The {@link #REINJECT_DEPENDENCIES_ATTRIBUTE} will be subsequently removed  * from the test context, regardless of its value.  * @param testContext the test context for which dependency injection should  * be performed (never <code>null</code>)  * @throws Exception allows any exception to propagate  * @see #prepareTestInstance(TestContext)  * @see #beforeTestMethod(TestContext)  */ protected void injectDependencies(final TestContext testContext) throws Exception {     Object bean = testContext.getTestInstance();     AutowireCapableBeanFactory beanFactory = testContext.getApplicationContext().getAutowireCapableBeanFactory();     beanFactory.autowireBeanProperties(bean, AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_NO, false);     beanFactory.initializeBean(bean, testContext.getTestClass().getName());     testContext.removeAttribute(REINJECT_DEPENDENCIES_ATTRIBUTE); } 

这里面ApplicationContext在Test类创建的时候就已经根据@ContextLocation标注的位置加载存放到TestContext中了：

/**  * TestContext encapsulates the context in which a test is executed, agnostic of  * the actual testing framework in use.  *   * @author Sam Brannen  * @author Juergen Hoeller  * @since 2.5  */ public class TestContext extends AttributeAccessorSupport {      TestContext(Class<?> testClass, ContextCache contextCache, String defaultContextLoaderClassName) {         ...          if (!StringUtils.hasText(defaultContextLoaderClassName)) {             defaultContextLoaderClassName = STANDARD_DEFAULT_CONTEXT_LOADER_CLASS_NAME;         }          ContextConfiguration contextConfiguration = testClass.getAnnotation(ContextConfiguration.class);         String[] locations = null;         ContextLoader contextLoader = null;          ...          Class<? extends ContextLoader> contextLoaderClass = retrieveContextLoaderClass(testClass,             defaultContextLoaderClassName);         contextLoader = (ContextLoader) BeanUtils.instantiateClass(contextLoaderClass);         locations = retrieveContextLocations(contextLoader, testClass);           this.testClass = testClass;         this.contextCache = contextCache;         this.contextLoader = contextLoader;         this.locations = locations;     } } 

说明 :

Spring3使用了Spring TestContext Framework框架，支持多种接入方式：10.3.5.5 TestContext support classes。非常不错的官方文档，强烈推荐阅读。简单概括如下：

• JUnit3.8：package org.springframework.test.context.junit38
  • AbstractJUnit38SpringContextTests
    • applicationContext
  • AbstractTransactionalJUnit38SpringContextTests
    • applicationContext
    • simpleJdbcTemplate
• JUnit4.5：package org.springframework.test.context.junit4
  • AbstractJUnit4SpringContextTests
    • applicationContext
  • AbstractTransactionalJUnit4SpringContextTests
    • applicationContext
    • simpleJdbcTemplate
  • Custom JUnit 4.5 Runner：SpringJUnit4ClassRunner
    • @Runwith
    • @ContextConfiguration
    • @TestExecutionListeners
• TestNG: package org.springframework.test.context.testng
  • AbstractTestNGSpringContextTests
    • applicationContext
  • AbstractTransactionalTestNGSpringContextTests
    • applicationContext
    • simpleJdbcTemplate

补充：对于JUnit3，Spring2.x原来提供了三种接入方式：

• AbstractDependencyInjectionSpringContextTests
• AbstractTransactionalSpringContextTests
• AbstractTransactionalDataSourceSpringContextTests

不过从Spring3.0开始，这些了类都被org.springframework.test.context.junit38.AbstractJUnit38SpringContextTests和AbstractTransactionalJUnit38SpringContextTests取代了:

@deprecated as of Spring 3.0, in favor of using the listener-based test context framework（不过由于JUnit3.x不支持beforeTestClass和afterTestClass，所以这两个事件是无法监听的。）

({@link org.springframework.test.context.junit38.AbstractJUnit38SpringContextTests})

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采用Spring3.x提供的SpringJUnit4ClassRunner接入方式，我们可以这样写我们的UT：

package me.arganzheng.study;  import static org.junit.Assert.*; import org.junit.Test; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.test.context.ContextConfiguration; import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;  /**   * @author arganzheng  */ @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) @ContextConfiguration({     "classpath:conf-spring/spring-dao.xml",     "classpath:conf-spring/spring-service.xml",     "classpath:conf-spring/spring-controller.xml" }) public class FooServiceTest{      @Autowired     private FooService fooService;      @Test     public void testSaveFoo() {         Foo foo = new Foo();         // ...         long id = fooService.saveFoo(foo);          assertTrue(id > 0);     } } 

当然，每个UT类都要配置这么多anotation配置是很不方便的，搞成一个基类会好很多：

ackage me.arganzheng.study;  import org.junit.runner.RunWith; import org.springframework.test.context.ContextConfiguration; import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner; import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;     /**    * @author arganzheng  */ @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) @ContextConfiguration({     "classpath:conf-spring/spring-dao.xml",     "classpath:conf-spring/spring-service.xml",     "classpath:conf-spring/spring-controller.xml" }) @Transactional public class BaseSpringTestCase{  } 

然后我们的FooServiceTest就可以简化为：

package me.arganzheng.study;  import static org.junit.Assert.*; import org.junit.Test; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.test.annotation.Rollback;  /**   * @author arganzheng  */ public class FooServiceTest extends BaseSpringTestCase{      @Autowired     private FooService fooService;      @Test     // @Rollback(true) 默认就是true     public void testSaveFoo() {         Foo foo = new Foo();         // ...         long id = fooService.saveFoo(foo);          assertTrue(id > 0);     } } 

单元测试的其他问题

上面只是简单解决了依赖注入问题，其实单元测试还有很多。如

1. 事务管理
2. Mock掉外界依赖
3. web层测试
4. 接口测试
5. 静态和私有方法测试
6. 测试数据准备和验证