Java 单元测试模拟框架-Mockito 的介绍

Mockito 是什么

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Mockito 是一个用于单元测试的模拟框架，基于它可以使用简洁易用的API编写出色的测试。
Mockito 允许开发人员创建和管理模拟对象（mock objects），以便在测试过程中替换那些不容易构造或获取的对象。

Mockito的基本概念

Mock对象：在调试期间用来作为真实对象的替代品。通过模拟对象，可以模拟外部依赖、交互行为等，从而使测试更加独立和可控。
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。
Stub：存根，即为mock对象的方法指定返回值（可抛出异常）。
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）。

Mockito的主要功能

模拟方法行为：Mockito允许对模拟对象的方法进行stubbing，即定义当调用某个方法时应该返回的值或抛出的异常。
验证交互行为：Mockito提供了丰富的API来验证模拟对象的交互行为，例如方法是否被调用、调用次数、参数匹配等。
参数匹配器：Mockito提供了参数匹配器，允许在验证方法调用时使用通配符或自定义匹配规则。
部分模拟：使用@Spy注解可以创建一个部分模拟对象，允许选择性地模拟对象中的某些方法。

选择Mockito作为模拟框架的原因

StackOverflow庞大的社区将Mockito评为Java的最佳模拟框架
在2013年末对30,000个GitHub项目进行分析时，Mockito在所有库（不仅仅是测试工具）中位列前10名Java库。尽管Mockito在主报告中排名第九，但mockito-core和mockito-all是同一工具，因此Mockito的实际排名是第四，超过了诸如Guava或Spring等著名工具。将此研究视为Mockito每天对用Java编写的单元测试产生巨大影响的指标。
行为驱动开发（BDD）的创始人Dan North在2008年写道：“我们在主要会议期间决定使用JUnit 4和Mockito，因为我们认为它们是Java中TDD和模拟的未来。”

基于Maven 如何使用Mockito：

Mockito的使用步骤

添加依赖：在项目的构建文件（如Maven的pom.xml或Gradle的build.gradle）中添加Mockito的依赖。
设置测试类：使用@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)注解测试类，或使用MockitoAnnotations.initMocks(this)在@Before方法中初始化模拟对象。
创建模拟对象：使用@Mock注解创建模拟对象，或使用Mockito.mock(Class)方法。
设置模拟行为：使用when(…).thenReturn(…)或doReturn(…).when(…)等方法设置模拟对象的行为。
编写测试方法：在测试方法中调用被测对象的方法，并使用verify(…)等方法验证交互行为。
运行测试：使用JUnit运行测试，并查看测试结果。

Mockito当前的最新版本是 5.14.2，在pom.xml中导入之后就可以开始使用了。

<dependency>
    <groupId>org.mockito</groupId>
    <artifactId>mockito-core</artifactId>
    <version>5.14.2</version>
</dependency>

使用场景1：验证交互行为，模拟方法是否被调用了？

创建Mock对象，验证对象的方法是否被调用了。

/**
 * Copyright (C)  Oscar Chen(XM):
 * 
 * Date: 2024-12-01
 * Author: XM
 */
package com.osxm.test.mock;

import static org.mockito.Mockito.*; // 导入Mockito的静态方法

import java.util.List;

import org.junit.jupiter.api.Test;

public class MockitoTest {

    @Test
    public void mockitoDemo() {

        // 创建mock对象
        List mockedList = mock(List.class); // 创建一个List接口的mock对象
        // 或者在Mockito 4.10.0及以上版本中，使用更简洁的方式
        // List mockedList = mock();

        // 使用mock对象，它不会抛出任何“意外交互”异常
        mockedList.add("one");
        mockedList.clear();

        // 选择性、明确且高度可读的验证
        verify(mockedList).add("one"); // 验证mock对象调用了add方法并传入了"one"
        verify(mockedList).clear(); // 验证mock对象调用了clear方法

    }

}

使用场景2：模拟方法调用

模拟方法执行返回的结果。

    @Test
    public void mockMethodCall(){
        // 不仅可以模拟接口，还可以模拟具体类
        LinkedList mockedList = mock(LinkedList.class); // 创建一个LinkedList类的mock对象
        // 或者在Mockito 4.10.0及以上版本中，使用更简洁的方式
        // LinkedList mockedList = mock();

        // 在实际执行之前进行模拟（stubbing）
        when(mockedList.get(0)).thenReturn("first"); // 当调用mockedList的get(0)方法时，返回"first"

        // 以下打印输出为"first"
        System.out.println(mockedList.get(0));

        // 以下打印输出为"null"，因为get(999)方法没有被模拟
        System.out.println(mockedList.get(999));
    }

主要参考

mock()方法，或者 @Mock注解：创建模拟对象
when()/given() 指定模拟对象的行为
spy()/@Spy 部门模拟，真实方法会呼叫并且可以被验证和存根
@InjectMocks:自动注入用@Spy或@Mock注解的模拟/间谍字段
verify() : 检查方法是否使用给定参数被调用
- 可以使用灵活的参数匹配，例如通过any()匹配任意表达式
- 或者使用@Captor捕获被调用的参数
可以使用BDDMockito进行行为驱动开发语法

Mockito的常用注解

@RunWith：用于指定JUnit测试的运行器。对于Mockito，通常使用@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)来运行测试。
@Mock：用于创建模拟对象。
@InjectMocks：用于将模拟对象注入到被测对象中。
@Spy：用于创建部分模拟对象。