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mockito mock 函数调用 arraylist
火星上的西瓜
2 月前
4.12 test

2、入门知识

1）Mockito：简单轻量级的做mocking测试的框架；

2）mock对象：在调试期间用来作为真实对象的替代品；

3）mock测试：在测试过程中，对那些不容易构建的对象用一个虚拟对象来代替测试的方法就叫mock测试；

4）stub：打桩，就是为mock对象的方法指定返回值（可抛出异常）；

5）verify：行为验证，验证指定方法调用情况（是否被调用，调用次数等）；

3、五分钟入门Demo 

@Test
public void test0() {
    //1、创建mock对象（模拟依赖的对象）
    final List mock = Mockito.mock(List.class);
    //2、使用mock对象（mock对象会对接口或类的方法给出默认实现）
    System.out.println("mock.add result => " + mock.add("first"));  //false
    System.out.println("mock.size result => " + mock.size());       //0
    //3、打桩操作（状态测试：设置该对象指定方法被调用时的返回值）
    Mockito.when(mock.get(0)).thenReturn("second");
    Mockito.doReturn(66).when(mock).size();
    //3、使用mock对象的stub（测试打桩结果）
    System.out.println("mock.get result => " + mock.get(0));    //second
    System.out.println("mock.size result => " + mock.size());   //66
    //4、验证交互 verification（行为测试：验证方法调用情况）
    Mockito.verify(mock).get(Mockito.anyInt());
    Mockito.verify(mock, Mockito.times(2)).size();
    //5、验证返回的结果（这是JUnit的功能）
    assertEquals("second", mock.get(0));
    assertEquals(66, mock.size());
}

二、让我们开始学习吧！

1、行为验证

一旦mock对象被创建了，mock对象会记住所有的交互，然后你就可以选择性的验证你感兴趣的交互，验证不通过则抛出异常。 

@Test
public void test1() {
    final List mockList = Mockito.mock(List.class);
    mockList.add("mock1");
    mockList.get(0);
    mockList.size();
    mockList.clear();
    // 验证方法被使用（默认1次）
    Mockito.verify(mockList).add("mock1");
    // 验证方法被使用1次
    Mockito.verify(mockList, Mockito.times(1)).get(0);
    // 验证方法至少被使用1次
    Mockito.verify(mockList, Mockito.atLeast(1)).size();
    // 验证方法没有被使用
    Mockito.verify(mockList, Mockito.never()).contains("mock2");
    // 验证方法至多被使用5次
    Mockito.verify(mockList, Mockito.atMost(5)).clear();
    // 指定方法调用超时时间
    Mockito.verify(mockList, timeout(100)).get(0);
    // 指定时间内需要完成的次数
    Mockito.verify(mockList, timeout(200).atLeastOnce()).size();
}

2、如何做一些测试桩stub

默认情况下，所有的函数都有返回值。mock函数默认返回的是null，一个空的集合或者一个被对象类型包装的内置类型，例如0、false对应的对象类型为Integer、Boolean；

一旦测试桩函数被调用，该函数将会一致返回固定的值；

对于 static 和 final 方法， Mockito 无法对其 when(…).thenReturn(…) 操作。 

@Test
public void test2() {
    //静态导入，减少代码量：import static org.mockito.Mockito.*;
    final ArrayList mockList = mock(ArrayList.class);
    // 设置方法调用返回值
    when(mockList.add("test2")).thenReturn(true);
    doReturn(true).when(mockList).add("test2");
    System.out.println(mockList.add("test2"));  //true
    // 设置方法调用抛出异常
    when(mockList.get(0)).thenThrow(new RuntimeException());
    doThrow(new RuntimeException()).when(mockList).get(0);
    System.out.println(mockList.get(0));    //throw RuntimeException
    // 无返回方法打桩
    doNothing().when(mockList).clear();
    // 为回调做测试桩（对方法返回进行拦截处理）
    final Answer<String> answer = new Answer<String>() {
        @Override
        public String answer(InvocationOnMock invocationOnMock) throws Throwable {
            final List mock = (List) invocationOnMock.getMock();
            return "mock.size result => " + mock.size();
    when(mockList.get(1)).thenAnswer(answer);
    doAnswer(answer).when(mockList).get(1);
    System.out.println(mockList.get(1));    //mock.size result => 0
    // 对同一方法多次打桩，以最后一次为准
    when(mockList.get(2)).thenReturn("test2_1");
    when(mockList.get(2)).thenReturn("test2_2");
    System.out.println(mockList.get(2));    //test2_2
    System.out.println(mockList.get(2));    //test2_2
    // 设置多次调用同类型结果
    when(mockList.get(3)).thenReturn("test2_1", "test2_2");
    when(mockList.get(3)).thenReturn("test2_1").thenReturn("test2_2");
    System.out.println(mockList.get(3));    //test2_1
    System.out.println(mockList.get(3));    //test2_2
    // 为连续调用做测试桩（为同一个函数调用的不同的返回值或异常做测试桩）
    when(mockList.get(4)).thenReturn("test2").thenThrow(new RuntimeException());
    doReturn("test2").doThrow(new RuntimeException()).when(mockList).get(4);
    System.out.println(mockList.get(4));    //test2
    System.out.println(mockList.get(4));    //throw RuntimeException
    // 无打桩方法，返回默认值
    System.out.println(mockList.get(99));    //null
}

3、参数匹配器

参数匹配器使验证和测试桩变得更灵活；

为了合理的使用复杂的参数匹配，使用equals()与anyX() 的匹配器会使得测试代码更简洁、简单。有时，会迫使你重构代码以使用equals()匹配或者实现equals()函数来帮助你进行测试；

如果你使用参数匹配器,所有参数都必须由匹配器提供；

支持自定义参数匹配器； 

@Test
public void test3() {
    final Map mockMap = mock(Map.class);
    // 正常打桩测试
    when(mockMap.get("key")).thenReturn("value1");
    System.out.println(mockMap.get("key"));     //value1
    // 为灵活起见，可使用参数匹配器
    when(mockMap.get(anyString())).thenReturn("value2");
    System.out.println(mockMap.get(anyString()));   //value2
    System.out.println(mockMap.get("test_key"));    //value2
    System.out.println(mockMap.get(0)); //null
    // 多个入参时，要么都使用参数匹配器，要么都不使用，否则会异常
    when(mockMap.put(anyString(), anyInt())).thenReturn("value3");
    System.out.println(mockMap.put("key3", 3));     //value3
    System.out.println(mockMap.put(anyString(), anyInt()));     //value3
    System.out.println(mockMap.put("key3", anyInt()));    //异常
    // 行为验证时，也支持使用参数匹配器
    verify(mockMap, atLeastOnce()).get(anyString());
    verify(mockMap).put(anyString(), eq(3));
    // 自定义参数匹配器
    final ArgumentMatcher<ArgumentTestRequest> myArgumentMatcher = new ArgumentMatcher<ArgumentTestRequest>() {
        @Override
        public boolean matches(ArgumentTestRequest request) {
            return "name".equals(request.getName()) || "value".equals(request.getValue());
    // 自定义参数匹配器使用
    final ArgumentTestService mock = mock(ArgumentTestService.class);
    when(mock.argumentTestMethod(argThat(myArgumentMatcher))).thenReturn("success");
    doReturn("success").when(mock).argumentTestMethod(argThat(myArgumentMatcher));
    System.out.println(mock.argumentTestMethod(new ArgumentTestRequest("name", "value")));  // success
    System.out.println(mock.argumentTestMethod(new ArgumentTestRequest()));     //null
}

4、执行顺序验证

验证执行顺序是非常灵活的-你不需要一个一个的验证所有交互,只需要验证你感兴趣的对象即可；

你可以仅通过那些需要验证顺序的mock对象来创建InOrder对象； 

@Test
public void test4() {
    // 验证同一个对象多个方法的执行顺序
    final List mockList = mock(List.class);
    mockList.add("first");
    mockList.add("second");
    final InOrder inOrder = inOrder(mockList);
    inOrder.verify(mockList).add("first");
    inOrder.verify(mockList).add("second");
    // 验证多个对象多个方法的执行顺序
    final List mockList1 = mock(List.class);
    final List mockList2 = mock(List.class);
    mockList1.get(0);
    mockList1.get(1);
    mockList2.get(0);
    mockList1.get(2);
    mockList2.get(1);
    final InOrder inOrder1 = inOrder(mockList1, mockList2);
    inOrder1.verify(mockList1).get(0);
    inOrder1.verify(mockList1).get(2);
    inOrder1.verify(mockList2).get(1);
}

5、确保交互（interaction）操作不会执行在mock对象上

一些用户可能会在频繁地使用verifyNoMoreInteractions()，甚至在每个测试函数中都用。但是verifyNoMoreInteractions()并不建议在每个测试函数中都使用；

verifyNoMoreInteractions()在交互测试套件中只是一个便利的验证，它的作用是当你需要验证是否存在冗余调用时； 

@Test
public void test5() {
    // 验证某个交互是否从未被执行
    final List mock = mock(List.class);
    mock.add("first");
    verify(mock, never()).add("test5");   //通过
    verify(mock, never()).add("first");  //异常
    // 验证mock对象没有交互过
    final List mock1 = mock(List.class);
    final List mock2 = mock(List.class);
    verifyZeroInteractions(mock1);  //通过
    verifyNoMoreInteractions(mock1, mock2); //通过
    verifyZeroInteractions(mock, mock2);  //异常
    // 注意：可能只想验证前面的逻辑，但是加上最后一行，会导致出现异常。建议使用方法层面的验证，如：never()；
    //      在验证是否有冗余调用的时候，可使用此种方式。如下：
    final List mockList = mock(List.class);
    mockList.add("one");
    mockList.add("two");
    verify(mockList).add("one");    // 通过
    verify(mockList, never()).get(0);    //通过
    verifyZeroInteractions(mockList);   //异常
}

6、使用注解简化mock对象创建

注意！下面这句代码需要在运行测试函数之前被调用,一般放到测试类的基类或者test runner中: 

MockitoAnnotations.initMocks(this);

也可以使用内置的runner: MockitoJUnitRunner 或者一个rule : MockitoRule； 

// 代替 mock(ArgumentTestService.class) 创建mock对象；
@Mock
private ArgumentTestService argumentTestService;
// 若改注解修饰的对象有成员变量，@Mock定义的mock对象会被自动注入；
@InjectMocks
private MockitoAnnotationServiceImpl mockitoAnnotationService；
@Test
public void test6() {
    // 注意！下面这句代码需要在运行测试函数之前被调用,一般放到测试类的基类或者test runner中;
    MockitoAnnotations.initMocks(this);
    when(argumentTestService.argumentTestMethod(new ArgumentTestRequest())).thenReturn("success");
    System.out.println(argumentTestService.argumentTestMethod(new ArgumentTestRequest()));  //success
    System.out.println(mockitoAnnotationService.mockitoAnnotationTestMethod()); //null
}

7、监控真实对象（部分mock）

可以为真实对象创建一个监控(spy)对象。当你使用这个spy对象时真实的对象也会也调用，除非它的函数被stub了;

尽量少使用spy对象，使用时也需要小心形式，例如spy对象可以用来处理遗留代码;

stub语法中同样提供了部分mock的方法，可以调用真实的方法;

完全mock：

上文讲的内容是完全mock，即创建的mock对象与真实对象无关，mock对象的方法默认都是基本的实现，返回基本类型。可基于接口、实现类创建mock对象。

部分mock：

所谓部分mock，即创建的mock对象时基于真实对象的，mock对象的方法都是默认使用真实对象的方法，除非stub之后，才会以stub为准。基于实现类创建mock对象，否则在没有stub的情况下，调用真实方法时，会出现异常。

注意点：

Mockito并不会为真实对象代理函数调用，实际上它会拷贝真实对象。因此如果你保留了真实对象并且与之交互，不要期望从监控对象得到正确的结果。 当你在监控对象上调用一个没有被stub的函数时并不会调用真实对象的对应函数，你不会在真实对象上看到任何效果 

@Test
public void test7() {
    // stub部分mock（stub中使用真实调用）。注意：需要mock实现类，否则会有异常
    final StubTestService stubTestService = mock(StubTestServiceImpl.class);
    when(stubTestService.stubTestMethodA("paramA")).thenCallRealMethod();
    doCallRealMethod().when(stubTestService).stubTestMethodB();
    System.out.println(stubTestService.stubTestMethodA("paramA"));  //stubTestMethodA is called, param = paramA
    System.out.println(stubTestService.stubTestMethodB());  //stubTestMethodB is called
    System.out.println(stubTestService.stubTestMethodC());  //null
    // spy部分mock
    final LinkedList<String> linkedList = new LinkedList();
    final LinkedList spy = spy(linkedList);
    spy.add("one");
    spy.add("two");
    doReturn(100).when(spy).size();
    when(spy.get(0)).thenReturn("one_test");
    System.out.println(spy.size()); //100
    System.out.println(spy.get(0)); //one_test
    System.out.println(spy.get(1)); //two
    // spy可以类比AOP。在spy中，由于默认是调用真实方法，所以第二种写法不等价于第一种写法，不推荐这种写法。
    doReturn("two_test").when(spy).get(2);
    when(spy.get(2)).thenReturn("two_test"); //异常 java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 2, Size: 2
    System.out.println(spy.get(2));   //two_test
    // spy对象只是真实对象的复制，真实对象的改变不会影响spy对象
    final List<String> arrayList = new ArrayList<>();
    final List<String> spy1 = spy(arrayList);
    spy1.add(0, "one");
    System.out.println(spy1.get(0));    //one
    arrayList.add(0, "list1");
    System.out.println(arrayList.get(0));   //list1
    System.out.println(spy1.get(0));    //one
    // 若对某个方法stub之后，又想调用真实的方法，可以使用reset(spy)
    final ArrayList<String> arrayList1 = new ArrayList<>();
    final ArrayList<String> spy2 = spy(arrayList1);
    doReturn(100).when(spy2).size();
    System.out.println(spy2.size());    //100
    reset(spy2);
    System.out.println(spy2.size());    //0
}

8、@Mock 和 @Spy的使用

@Mock 等价于 Mockito.mock(Object.class);

@Spy 等价于 Mockito.spy(obj); 

区分是mock对象还是spy对象：
Mockito.mockingDetails(someObject).isMock();
Mockito.mockingDetails(someObject).isSpy();
@Mock
private StubTestService stubTestService;
private StubTestServiceImpl stubTestServiceImpl;
private StubTestService stubTestServiceImpl1 = new StubTestServiceImpl();
@Test
public void test8() {
    MockitoAnnotations.initMocks(this);
    // mock对象返回默认
    System.out.println(stubTestService.stubTestMethodB());  //null
    // spy对象调用真实方法
    System.out.println(stubTestServiceImpl.stubTestMethodC());  //stubTestMethodC is called
    System.out.println(stubTestServiceImpl1.stubTestMethodA("spy"));  //stubTestMethodA is called, param = spy
    // 区分是mock对象还是spy对象
    System.out.println(mockingDetails(stubTestService).isMock());   //true
    System.out.println(mockingDetails(stubTestService).isSpy());    //false
    System.out.println(mockingDetails(stubTestServiceImpl).isSpy());    //true
}

9、ArgumentCaptor（参数捕获器）捕获方法参数进行验证。（可代替参数匹配器使用）

在某些场景中，不光要对方法的返回值和调用进行验证，同时需要验证一系列交互后所传入方法的参数。那么我们可以用参数捕获器来捕获传入方法的参数进行验证，看它是否符合我们的要求。

ArgumentCaptor介绍

通过ArgumentCaptor对象的forClass(Class

ArgumentCaptor的Api

argument.capture() 捕获方法参数

argument.getValue() 获取方法参数值，如果方法进行了多次调用，它将返回最后一个参数值

argument.getAllValues() 方法进行多次调用后，返回多个参数值 

@Test
public void test9() {
    List mock = mock(List.class);
    List mock1 = mock(List.class);
    mock.add("John");
    mock1.add("Brian");
    mock1.add("Jim");
    // 获取方法参数
    ArgumentCaptor argument = ArgumentCaptor.forClass(String.class);
    verify(mock).add(argument.capture());
    System.out.println(argument.getValue());    //John
    // 多次调用获取最后一次
    ArgumentCaptor argument1 = ArgumentCaptor.forClass(String.class);
    verify(mock1, times(2)).add(argument1.capture());
    System.out.println(argument1.getValue());    //Jim
    // 获取所有调用参数
    System.out.println(argument1.getAllValues());    //[Brian, Jim]
}

10、简化 ArgumentCaptor 的创建 

@Mock
private List<String> captorList;
@Captor
private ArgumentCaptor<String> argumentCaptor;
@Test
public void test10() {
    MockitoAnnotations.initMocks(this);
    captorList.add("cap1");
    captorList.add("cap2");
    System.out.println(captorList.size());
    verify(captorList, atLeastOnce()).add(argumentCaptor.capture());
    System.out.println(argumentCaptor.getAllValues());
}

11、高级特性：自定义验证失败信息 

@Test
public void test11() {
    final ArrayList arrayList = mock(ArrayList.class);
    arrayList.add("one");
    arrayList.add("two");
    verify(arrayList, description("size()没有调用")).size();
    // org.mockito.exceptions.base.MockitoAssertionError: size()没有调用
    verify(arrayList, timeout(200).times(3).description("验证失败")).add(anyString());
    //org.mockito.exceptions.base.MockitoAssertionError: 验证失败
}

12、高级特性：修改没有测试桩的调用的默认返回值

可以指定策略来创建mock对象的返回值。这是一个高级特性，通常来说，你不需要写这样的测试；

它对于遗留系统来说是很有用处的。当你不需要为函数调用打桩时你可以指定一个默认的answer； 

@Test
public void test12(){
    // 创建mock对象、使用默认返回
    final ArrayList mockList = mock(ArrayList.class);
    System.out.println(mockList.get(0));    //null
    // 这个实现首先尝试全局配置,如果没有全局配置就会使用默认的回答,它返回0,空集合,null,等等。
    // 参考返回配置：ReturnsEmptyValues
    mock(ArrayList.class, Answers.RETURNS_DEFAULTS);
    // ReturnsSmartNulls首先尝试返回普通值(0,空集合,空字符串,等等)然后它试图返回SmartNull。
    // 如果最终返回对象，那么会简单返回null。一般用在处理遗留代码。
    // 参考返回配置：ReturnsMoreEmptyValues
    mock(ArrayList.class, Answers.RETURNS_SMART_NULLS);
    // 未stub的方法，会调用真实方法。
    //    注1:存根部分模拟使用时(mock.getSomething ()) .thenReturn (fakeValue)语法将调用的方法。对于部分模拟推荐使用doReturn语法。
    //    注2:如果模拟是序列化反序列化,那么这个Answer将无法理解泛型的元数据。
    mock(ArrayList.class, Answers.CALLS_REAL_METHODS);
    // 深度stub，用于嵌套对象的mock。参考：
    mock(ArrayList.class, Answers.RETURNS_DEEP_STUBS);
    // ReturnsMocks首先尝试返回普通值(0,空集合,空字符串,等等)然后它试图返回mock。
    // 如果返回类型不能mocked(例如是final)然后返回null。
    mock(ArrayList.class, Answers.RETURNS_MOCKS);
    //  mock对象的方法调用后，可以返回自己（类似builder模式）
    mock(ArrayList.class, Answers.RETURNS_SELF);
    // 自定义返回
    final Answer<String> answer = new Answer<String>() {
        @Override
        public String answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
            return "test_answer";
    final ArrayList mockList1 = mock(ArrayList.class, answer);
    System.out.println(mockList1.get(0));   //test_answer
}

三、学习了这么多，牛刀小试一下！

测试实体类 

@Data
public class User {
     * 姓名，登录密码
     */

持久层DAO 

public interface UserDao {
     * 根据name查找user
     * @param name
     * @return
    User getUserByName(String name);
     * 保存user
     * @param user
     * @return
    Integer saveUser(User user);
}

业务层Service接口 

public interface UserService {
     * 根据name查找user
     * @param name
     * @return
    User getUserByName(String name);
     * 保存user
     * @param user
     * @return
    Integer saveUser(User user);
}

业务层Serive实现类 

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    //userDao
    @Autowired
    private UserDao userDao;
     * 根据name查找user
     * @param name
     * @return
    @Override
    public User getUserByName(String name) {
        try {
            return userDao.getUserByName(name);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("查询user异常");
     * 保存user
     * @param user
     * @return
    @Override
    public Integer saveUser(User user) {
        if (userDao.getUserByName(user.getName()) != null) {
            throw new RuntimeException("用户名已存在");
        try {
            return userDao.saveUser(user);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("保存用户异常");
}

现在我们的Service写好了，想要单元测试一下，但是Dao是其他人开发的，目前还没有写好，那我们如何测试呢？ 

public class UserServiceTest {
     * Mock测试：根据name查询user
    @Test
    public void getUserByNameTest() {
        // mock对象
        final UserDao userDao = mock(UserDao.class);
        final UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl();
        userService.setUserDao(userDao);
        // stub调用
        final User user = new User();
        user.setName("admin");
        user.setPassword("pass");
        when(userDao.getUserByName("admin")).thenReturn(user);
        // 执行待测试方法
        final User user1 = userService.getUserByName("admin");
        System.out.println("查询结果：" + JacksonUtil.obj2json(user1));  //查询结果：{"name":"admin","password":"pass"}
        // 验证mock对象交互
        verify(userDao).getUserByName(anyString());
        // 验证查询结果
        Assert.assertNotNull("查询结果为空！", user1);
        Assert.assertEquals("查询结果错误！", "admin", user1.getName());
     * Mock测试：保存user
    @Mock
    private UserDao userDao;
    @InjectMocks
    private UserServiceImpl userService;
    @Test
    public void saveUserTest() throws Exception{
        // 执行注解初始化
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
        // mock对象stub操作
        final User user = new User();
        user.setName("admin");
        user.setPassword("pass");
        when(userDao.getUserByName("admin")).thenReturn(user).thenReturn(null);
        when(userDao.saveUser(any(User.class))).thenReturn(1);
        // 验证用户名重复的情况
        try {
            userService.saveUser(user);
            throw new Exception();  //走到这里说明验证失败
        } catch (RuntimeException e) {
            System.out.println("重复用户名保存失败-测试通过");   //重复用户名保存失败-测试通过
        verify(userDao).getUserByName("admin");
        // 验证正常保存的情况
        user.setName("user");
        final Integer integer = userService.saveUser(user);
        System.out.println("保存结果：" + integer);  //保存结果：1
        Assert.assertEquals("保存失败！", 1, integer.longValue());
        verify(userDao).saveUser(any(User.class));
        verify(userDao, times(2)).getUserByName(anyString());
}

根据以上代码我们可以知道，当我们的待测类开发完成而依赖的类的实现还没有开发完成。此时，我们就可以用到我们的Mock测试，模拟我们依赖类的返回值，使我们的待测类与依赖类解耦。这样，我们就可以对我们的待测类进行单元测了。

四、参考文档及进一步学习～ 

Mockito英文版javadoc：https://javadoc.io/static/org.mockito/mockito-core/3.3.3/org/mockito/Mockito.html
Mockito中文文档(部分)：
Mockito使用教程：
参数捕获器使用：https://www.journaldev.com/21892/mockito-argumentcaptor-captor-annotation
利用ArgumentCaptor（参数捕获器）捕获方法参数进行验证：https://www.iteye.com/blog/hotdog-916364
改变mock返回值：https://www.huangyunkun.com/2014/10/25/mockito-deep-stub-with-enum/
五分钟了解Mockito：https://www.iteye.com/blog/liuzhijun-1512780
使用Mockito进行单元测试：https://www.iteye.com/blog/qiuguo0205-1443344
JUnit + Mockito 单元测试：
Mockito中@Mock与@InjectMock：
mockito中两种部分mock的实现，spy、callRealMethod：
Mockito 中被 Mocked 的对象属性及方法的默认值：
单元测试工具之Mockito：
引入Mockito测试用@Spy和@Mock：
Mockito初探(含实例)：https://www.iteye.com/blog/sgq0085-2031319
测试覆盖率统计：
测试覆盖率无法统计解决：

 
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