SpringBoot Test及注解详解
大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
一、Spring Boot Test介绍
Spring Test与JUnit等其他测试框架结合起来，提供了便捷高效的测试手段。而Spring Boot Test 是在Spring Test之上的再次封装，增加了切片测试，增强了mock能力。
整体上，Spring Boot Test支持的测试种类，大致可以分为如下三类：
- 单元测试：一般面向方法，编写一般业务代码时，测试成本较大。涉及到的注解有@Test。
- 切片测试：一般面向难于测试的边界功能，介于单元测试和功能测试之间。涉及到的注解有@RunWith @WebMvcTest等。
- 功能测试：一般面向某个完整的业务功能，同时也可以使用切面测试中的mock能力，推荐使用。涉及到的注解有@RunWith @SpringBootTest等。
功能测试过程中的几个关键要素及支撑方式如下：
- 测试运行环境：通过@RunWith 和 @SpringBootTest启动spring容器。
- mock能力：Mockito提供了强大mock功能。
- 断言能力：AssertJ、Hamcrest、JsonPath提供了强大的断言能力。
二、快速开始
增加spring-boot-starter-test依赖，使用@RunWith和@SpringBootTest注解，即可开始测试。
添加依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>一旦依赖了spring-boot-starter-test，下面这些类库将被一同依赖进去：
- JUnit：java测试事实上的标准，默认依赖版本是4.12（JUnit5和JUnit4差别比较大，集成方式有不同）。
- Spring Test & Spring Boot Test：Spring的测试支持。
- AssertJ：提供了流式的断言方式。
- Hamcrest：提供了丰富的matcher。
- Mockito：mock框架，可以按类型创建mock对象，可以根据方法参数指定特定的响应，也支持对于mock调用过程的断言。
- JSONassert：为JSON提供了断言功能。
- JsonPath：为JSON提供了XPATH功能。
1. 单元测试
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringBootApplicationTests {
@Autowired
private UserService userService;
@Test
public void testAddUser() {
User user = new User();
user.setName("john");
user.setAddress("earth");
userService.add(user);
}@RunWith是Junit4提供的注解，将Spring和Junit链接了起来。假如使用Junit5，不再需要使用@ExtendWith注解，@SpringBootTest和其它@*Test默认已经包含了该注解。
@SpringBootTest替代了spring-test中的@ContextConfiguration注解，目的是加载ApplicationContext，启动spring容器。
使用@SpringBootTest时并没有像@ContextConfiguration一样显示指定locations或classes属性，原因在于@SpringBootTest注解会自动检索程序的配置文件，检索顺序是从当前包开始，逐级向上查找被@SpringBootApplication或@SpringBootConfiguration注解的类。
2. 功能测试
一般情况下，使用@SpringBootTest后，Spring将加载所有被管理的bean，基本等同于启动了整个服务，此时便可以开始功能测试。
由于web服务是最常见的服务，且我们对于web服务的测试有一些特殊的期望，所以@SpringBootTest注解中，给出了webEnvironment参数指定了web的environment，该参数的值一共有四个可选值：
- MOCK：此值为默认值，该类型提供一个mock环境，可以和@AutoConfigureMockMvc或@AutoConfigureWebTestClient搭配使用，开启Mock相关的功能。注意此时内嵌的服务（servlet容器）并没有真正启动，也不会监听web服务端口。
- RANDOM_PORT：启动一个真实的web服务，监听一个随机端口。
- DEFINED_PORT：启动一个真实的web服务，监听一个定义好的端口（从application.properties读取）。
- NONE：启动一个非web的ApplicationContext，既不提供mock环境，也不提供真实的web服务。
注：如果当前服务的classpath中没有包含web相关的依赖，spring将启动一个非web的ApplicationContext，此时的webEnvironment就没有什么意义了。
3. 切片测试
所谓切片测试，官网文档称为 “slice” of your application，实际上是对一些特定组件的称呼。这里的slice并非单独的类（毕竟普通类只需要基于JUnit的单元测试即可），而是介于单元测试和集成测试中间的范围。
slice是指一些在特定环境下才能执行的模块，比如MVC中的Controller、JDBC数据库访问、Redis客户端等，这些模块大多脱离特定环境后不能独立运行，假如spring没有为此提供测试支持，开发者只能启动完整服务对这些模块进行测试，这在一些复杂的系统中非常不方便，所以spring为这些模块提供了测试支持，使开发者有能力单独对这些模块进行测试。
通过@*Test开启具体模块的测试支持，开启后spring仅加载相关的bean，无关内容不会被加载。
使用@WebMvcTest用来校验controllers是否正常工作的示例：
@RunWith(SpringRunner.class)
@WebMvcTest(IndexController.class)
public class SpringBootTest {
@Autowired
private MockMvc mvc;
@Test
public void testExample() throws Exception {
//groupManager访问路径
//param传入参数
MvcResult result=mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.post("/groupManager").param("pageNum","1").param("pageSize","10")).andReturn();
MockHttpServletResponse response = result.getResponse();
String content = response.getContentAsString();
List<JtInfoDto> jtInfoDtoList = GsonUtils.toObjects(content, new TypeToken<List<JtInfoDto>>() {}.getType());
for(JtInfoDto infoDto : jtInfoDtoList){
System.out.println(infoDto.getJtCode());
}使用@WebMvcTest和MockMvc搭配使用，可以在不启动web容器的情况下，对Controller进行测试（注意：仅仅只是对controller进行简单的测试，如果Controller中依赖用@Autowired注入的service、dao等则不能这样测试）。
三、注解详解
Spring为了避免的繁琐难懂的xml配置，引入大量annotation进行系统配置，确实减轻了配置工作量。由此，理解这些annotation变得尤为重要，一定程度上讲，对Spring Boot Test的使用，就是对其相关annotation的使用。
1. 按功能分类
从功能上讲，Spring Boot Test中的注解主要分如下几类：
-
配置类型：
@TestConfiguration等。提供一些测试相关的配置入口。 -
mock类型：
@MockBean等。提供mock支持。 - 启动测试类型：@SpringBootTest。以Test结尾的注解，具有加载applicationContext的能力。
-
自动配置类型：
@AutoConfigureJdbc等。以AutoConfigure开头的注解，具有加载测试支持功能的能力。
(1) 配置类型的注解
-
@TestComponent：该注解是另一种
@Component，在语义上用来指定某个Bean是专门用于测试的。该注解适用于测试代码和正式混合在一起时，不加载被该注解描述的Bean，使用不多。 -
@TestConfiguration：该注解是另一种
@TestComponent，它用于补充额外的Bean或覆盖已存在的Bean。在不修改正式代码的前提下，使配置更加灵活。 - @TypeExcludeFilters：用来排除@TestConfiguration和@TestComponent。适用于测试代码和正式代码混合的场景，使用不多。
-
@OverrideAutoConfiguration：可用于覆盖
@EnableAutoConfiguration，与ImportAutoConfiguration结合使用，以限制所加载的自动配置类。在不修改正式代码的前提下，提供了修改配置自动配置类的能力。 -
@PropertyMapping：定义
@AutoConfigure*注解中用到的变量名称，例如在@AutoConfigureMockMvc中定义名为spring.test.mockmvc.webclient.enabled的变量。一般不使用。
使用
@SpringBootApplication
启动测试或者生产代码，被
@TestComponent
描述的Bean会自动被排除掉。如果不是则需要向
@SpringBootApplication
添加TypeExcludeFilter。
(2) mock类型的注解
- @MockBean：用于mock指定的class或被注解的属性。
- @MockBeans：使@MockBean支持在同一类型或属性上多次出现。
- @SpyBean：用于spy指定的class或被注解的属性。
- @SpyBeans：使@SpyBean支持在同一类型或属性上多次出现
@MockBean
和
@SpyBean
这两个注解，在mockito框架中本来已经存在，且功能基本相同。Spring Boot Test又定义一份重复的注解，目的在于使
MockBean
和
SpyBean
被ApplicationContext管理，从而方便使用。
MockBean和SpyBean功能非常相似，都能模拟方法的各种行为。不同之处在于MockBean是全新的对象，跟正式对象没有关系；而SpyBean与正式对象紧密联系，可以模拟正式对象的部分方法，没有被模拟的方法仍然可以运行正式代码。
(3) 自动配置类型的注解（@AutoConfigure*）
- @AutoConfigureJdbc 自动配置JDBC
- @AutoConfigureCache 自动配置缓存
- @AutoConfigureDataLdap 自动配置LDAP
- @AutoConfigureJson 自动配置JSON
- @AutoConfigureJsonTesters 自动配置JsonTester
- @AutoConfigureDataJpa 自动配置JPA
- @AutoConfigureTestEntityManager 自动配置TestEntityManager
- @AutoConfigureRestDocs 自动配置Rest Docs
- @AutoConfigureMockRestServiceServer 自动配置 MockRestServiceServer
- @AutoConfigureWebClient 自动配置 WebClient
- @AutoConfigureWebFlux 自动配置 WebFlux
- @AutoConfigureWebTestClient 自动配置 WebTestClient
- @AutoConfigureMockMvc 自动配置 MockMvc
- @AutoConfigureWebMvc 自动配置WebMvc
- @AutoConfigureDataNeo4j 自动配置 Neo4j
- @AutoConfigureDataRedis 自动配置 Redis
- @AutoConfigureJooq 自动配置 Jooq
- @AutoConfigureTestDatabase 自动配置Test Database，可以使用内存数据库
这些注解可以搭配
@\*Test
使用，用于开启在
@\*Test
中未自动配置的功能。例如
@SpringBootTest
和
@AutoConfigureMockMvc
组合后，就可以注入
org.springframework.test.web.servlet.MockMvc
。
自动配置类型有两种方式：
-
功能测试（即使用
@SpringBootTest）时显示添加。 -
一般在切片测试中被隐式使用，例如
@WebMvcTest注解时，隐式添加了@AutoConfigureCache、@AutoConfigureWebMvc、@AutoConfigureMockMvc。
(4) 启动测试类型的注解（@*Test）
所有的@*Test注解都被@BootstrapWith注解，它们可以启动ApplicationContext，是测试的入口，所有的测试类必须声明一个@*Test注解。
- @SpringBootTest 自动侦测并加载@SpringBootApplication或@SpringBootConfiguration中的配置，默认web环境为MOCK，不监听任务端口
- @DataRedisTest 测试对Redis操作，自动扫描被@RedisHash描述的类，并配置Spring Data Redis的库
- @DataJpaTest 测试基于JPA的数据库操作，同时提供了TestEntityManager替代JPA的EntityManager
- @DataJdbcTest 测试基于Spring Data JDBC的数据库操作
- @JsonTest 测试JSON的序列化和反序列化
- @WebMvcTest 测试Spring MVC中的controllers
- @WebFluxTest 测试Spring WebFlux中的controllers
- @RestClientTest 测试对REST客户端的操作
- @DataLdapTest 测试对LDAP的操作
- @DataMongoTest 测试对MongoDB的操作
- @DataNeo4jTest 测试对Neo4j的操作
除了
@SpringBootTest
之外的注解都是用来进行切面测试的，他们会默认导入一些自动配。
一般情况下，推荐使用
@SpringBootTest
而非其它切片测试的注解，简单有效。若某次改动仅涉及特定切片，可以考虑使用切片测试。
@SpringBootTest
是这些注解中最常用的一个，其中包含的配置项如下：
- value 指定配置属性
- properties 指定配置属性，和value意义相同
- classes 指定配置类，等同于@ContextConfiguration中的class，若没有显示指定，将查找嵌套的@Configuration类，然后返回到SpringBootConfiguration搜索配置
- webEnvironment 指定web环境，可选值有：MOCK、RANDOM_PORT、DEFINED_PORT、NONE
webEnvironment
详细说明：
- MOCK 此值为默认值，该类型提供一个mock环境，此时内嵌的服务（servlet容器）并没有真正启动，也不会监听web端口。
- RANDOM_PORT 启动一个真实的web服务，监听一个随机端口。
- DEFINED_PORT 启动一个真实的web服务，监听一个定义好的端口（从配置中读取）。
- NONE 启动一个非web的ApplicationContext，既不提供mock环境，也不提供真是的web服务。
2. 相互之间的搭配组合
package sample.test;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import sample.test.domain.VehicleIdentificationNumber;
import sample.test.service.VehicleDetails;
import sample.test.service.VehicleDetailsService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.jdbc.AutoConfigureTestDatabase;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest.WebEnvironment;
import org.springframework.boot.test.mock.mockito.MockBean;
import org.springframework.boot.test.web.client.TestRestTemplate;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import static org.mockito.BDDMockito.given;
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT)
@AutoConfigureTestDatabase
public class SampleTestApplicationWebIntegrationTests {
private static final VehicleIdentificationNumber VIN = new VehicleIdentificationNumber(
"01234567890123456");
@Autowired
private TestRestTemplate restTemplate;
@MockBean
private VehicleDetailsService vehicleDetailsService;
@Before
public void setup() {
given(this.vehicleDetailsService.getVehicleDetails(VIN))
.willReturn(new VehicleDetails("Honda", "Civic"));
@Test