Java单元测试实践-10.Mock非静态方法

川长思鸟来 2023-10-07 14:36 17阅读 0赞

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## 1. Mock非静态方法 ##

对非静态方法的进行Mock等处理时，部分情况与对Spring的@Component组件的处理类似，主要在后续Spring相关的内容进行详细说明，本部分的内容相对简略。

### 1.1. Mock后Stub非静态方法 ###

#### 1.1.1. 生成非静态方法对应的类的Mock对象 ####

参考 https://github.com/mockito/mockito/wiki 。使用mock()方法可以通过代码创建Mock对象。

参考 https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html\#mock-java.lang.Class- 。使用Mockito.mock()方法可以创建指定的类或接口的Mock对象。

对非静态方法进行Stub时，可以使用Mockito.mock()方法创建Mock对象，再对Mock对象的方法进行Stub。

#### 1.1.2. Stub单例模式类的非静态方法 ####

对于单例模式类的非静态方法进行Stub，可以按照以下步骤执行：

*  对于使用单例模式的类，使用@PrepareForTest注解及PowerMockito.mockStatic()方法进行处理；
 *  通过Mockito.mock()方法创建对应类的Mock对象；
 *  对获取实例的静态方法进行Stub，将返回修改为Mock对象；
 *  针对需要Stub的非静态方法，对Mock对象进行Stub。

示例如下，可参考示例TestNStMSingleton1类。

PowerMockito.mockStatic(TestNonStaticSingleton1.class);
    
    TestNonStaticSingleton1 testNonStaticSingleton1Mock = Mockito.mock(TestNonStaticSingleton1.class);
    
    Mockito.when(TestNonStaticSingleton1.getInstance()).thenReturn(testNonStaticSingleton1Mock);
    
    Mockito.when(testNonStaticSingleton1Mock.test1()).thenReturn(TestConstants.MOCKED);

#### 1.1.3. Stub无参数构造函数 ####

使用“PowerMockito.whenNew(需要Stub的构造函数所在的类.class).withNoArguments().thenReturn();”，可以对无参数构造函数进行Stub，thenReturn()方法的参数指定构造函数被Stub后返回的对象，可以使指定类的无参数构造函数返回指定的对象，可为被Mock的对象，如下所示：

TestNonStaticNoArg1 testNonStaticNoArg1Mock = Mockito.mock(TestNonStaticNoArg1.class);
    Mockito.when(testNonStaticNoArg1Mock.test1()).thenReturn(TestConstants.MOCKED);
    
    PowerMockito.whenNew(TestNonStaticNoArg1.class).withNoArguments().thenReturn(testNonStaticNoArg1Mock);

##### 1.1.3.1. 在测试代码调用构造函数 #####

在测试代码执行被Stub的构造函数时，可以不使用@PrepareForTest注解，Stub也能够生效，生成对象为Stub指定的对象。

例如执行上述代码对TestNonStaticNoArg1类的无参数构造函数进行Stub，当执行new TestNonStaticNoArg1()生成TestNonStaticNoArg1类的实例时，生成的实例为上述指定的Mock对象，test1()方法的返回值为TestConstants.MOCKED。

可参考示例TestNStMConstructorNoArgNoPrepare类test1方法。

##### 1.1.3.2. 在被测试代码调用构造函数 #####

通常情况下，被Stub的构造函数是在被测试代码中执行的，而不是在测试代码中执行的。因此主要需要考虑在被测试代码调用被Stub构造函数的情况。

在被测试代码执行被Stub的构造函数，在测试代码中不使用@PrepareForTest注解时，Stub不生效，生成对象为原始对象。可参考示例TestNStMConstructorNoArgNoPrepare类test2方法。

在被测试代码执行被Stub的构造函数，需要在测试代码的类级别或方法级别，使用@PrepareForTest注解指定调用构造函数的类，Stub才能生效，生成对象为Stub指定的对象。

示例如下，在被测试代码TestService1Impl类的genNoArg1()方法中调用了TestNonStaticNoArg1类的构造函数，因此需要在测试代码使用@PrepareForTest注解指定TestService1Impl类。可参考示例TestNStMConstructorNoArgPrepareClass、TestNStMConstructorNoArgPrepareMethod类。

// 测试代码
    @PrepareForTest({
        TestService1Impl.class})
    
    // 被测试代码
    public class TestService1Impl implements TestService1 {
        
    
        @Override
        public TestNonStaticNoArg1 genNoArg1() {
        
            return new TestNonStaticNoArg1();
        }
    }

##### 1.1.3.3. 在被测试代码的内部类调用构造函数 #####

被Stub的构造函数有可能在被测试代码的内部类中执行，例如在被测试代码中创建线程，在线程中调用构造函数；或在被测试代码中的命名内部类中调用构造函数，可参考被测试代码TestNonStatic1类test1、test2方法。

在被测试代码的内部类调用构造函数，在测试代码中不使用@PrepareForTest注解时，对构造函数的Stub不生效，生成对象为原始对象，可参考示例TestNStMConstructorNoArgNoPrepare2类。

在被测试代码的内部类调用构造函数，在测试代码中使用@PrepareForTest注解的value参数指定调用构造函数的内部类所在的类时，对构造函数的Stub不生效，生成对象为原始对象，可参考示例TestNStMConstructorNoArgNoPrepare2类。

在被测试代码的内部类调用构造函数，需要在测试代码中使用@PrepareForTest注解的fullyQualifiedNames参数指定调用构造函数的类所在的包，对构造函数的Stub才能生效，生成对象为Stub指定的对象。

示例如下，在被测试代码TestNonStatic1类test1()方法中创建线程执行TestNonStaticNoArg1类的构造函数，因此需要在测试代码使用@PrepareForTest注解的fullyQualifiedNames参数指定TestNonStatic1类所在的包。

// 测试代码
    @PrepareForTest(fullyQualifiedNames = "com.adrninistrator.non_static.*")
    
    // 被测试代码
    public class TestNonStatic1 {
        
        private TestNonStaticNoArg1 testNonStaticNoArg1 = null;
    
        public TestNonStaticNoArg1 test1() {
        
            Thread thread = new Thread(() -> testNonStaticNoArg1 = new TestNonStaticNoArg1());
            thread.start();
            try {
        
                thread.join();
            } catch (InterruptedException e) {
        
                logger.error("error: ", e);
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
    
            return testNonStaticNoArg1;
        }
    }

示例如下，在被测试代码TestNonStatic1类的内部类TestNonStatic1Inner的testNew()方法中调用了TestNonStaticNoArg1类的构造函数，在TestNonStatic1类的test2()方法中调用了内部类TestNonStatic1Inner的testNew()方法，因此需要在测试代码使用@PrepareForTest注解的fullyQualifiedNames参数指定TestNonStatic1类所在的包。

// 测试代码
    @PrepareForTest(fullyQualifiedNames = "com.adrninistrator.non_static.*")
    
    // 被测试代码
    public class TestNonStatic1 {
        
        public TestNonStaticNoArg1 test2() {
        
            return new TestNonStatic1Inner().testNew();
        }
    
        private class TestNonStatic1Inner {
        
    
            private TestNonStaticNoArg1 testNew() {
        
                return new TestNonStaticNoArg1();
            }
        }
    }

可参考示例TestNStMConstructorNoArgPrepareName类。

关于@PrepareForTest注解的fullyQualifiedNames参数说明可参考前文。

#### 1.1.4. Stub有参数构造函数 ####

##### 1.1.4.1. 有参数构造函数的Stub条件 #####

对有参数构造函数进行Stub时，Stub条件可以使用PowerMockito.whenNew().withAnyArguments()、或PowerMockito.whenNew().withArguments()等方法。

*  Stub条件为任意参数

在对有参数构造函数进行Stub时，使用PowerMockito.whenNew().withAnyArguments()方法，可将对构造函数的Stub条件设置为，调用构造函数时使用任意参数均进行Stub。示例如下，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPAny类test1、test2方法，TestNStMConstructorWithArgWPAny类。

TestNonStaticWithArg1 testNonStaticWithArg1Mock = Mockito.mock(TestNonStaticWithArg1.class);
    Mockito.when(testNonStaticWithArg1Mock.test1()).thenReturn(TestConstants.MOCKED);
    
    PowerMockito.whenNew(TestNonStaticWithArg1.class).withAnyArguments().thenReturn
                (testNonStaticWithArg1Mock);

*  Stub条件为指定数量及指定类型的参数

在对有参数构造函数进行Stub时，使用PowerMockito.whenNew().withArguments()方法，并将withArguments()方法的参数设置为Mockito.any(参数类型.class)，可将Stub条件设置为在调用构造函数时，若使用的参数数量类型满足要求则进行Stub。示例如下，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPAnyType类test1方法，TestNStMConstructorWithArgWPAnyType类test1方法。

TestNonStaticWithArg1 testNonStaticWithArg1Mock = Mockito.mock(TestNonStaticWithArg1.class);
    Mockito.when(testNonStaticWithArg1Mock.test1()).thenReturn(TestConstants.MOCKED);
    
    PowerMockito.whenNew(TestNonStaticWithArg1.class).withArguments(Mockito.anyString()).thenReturn(testNonStaticWithArg1Mock);

*  Stub条件为指定值的参数

在对有参数构造函数进行Stub时，使用PowerMockito.whenNew().withArguments()方法，并将withArguments()方法的参数设置为指定值，可将Stub条件设置为在调用构造函数时，若使用的参数等于指定值则进行Stub。示例如下，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPSpecified类test1方法，TestNStMConstructorWithArgWPSpecified类test1方法。

TestNonStaticWithArg1 testNonStaticWithArg1Mock = Mockito.mock(TestNonStaticWithArg1.class);
    Mockito.when(testNonStaticWithArg1Mock.test1()).thenReturn(TestConstants.MOCKED);
    
    PowerMockito.whenNew(TestNonStaticWithArg1.class).withArguments(TestConstants.FLAG1).thenReturn
            (testNonStaticWithArg1Mock);

withArguments()方法可以使用ArgumentMatchers接口的其他方法作为有参数构造函数的Stub条件，略。

##### 1.1.4.2. 使用@PrepareForTest注解 #####

Stub有参数构造函数时，对@PrepareForTest注解的使用情况与无参数构造函数类似。

*  在测试代码调用构造函数，可以不使用@PrepareForTest注解，Stub也能够生效。

对于Stub条件为任意参数，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPAny类test1、test2方法，

对于Stub条件为指定数量及指定类型的参数，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPAnyType类test1方法，

对于Stub条件为指定值的参数，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPSpecified类test1方法；

*  在被测试代码执行被Stub的构造函数，需要在测试代码的类级别或方法级别使用@PrepareForTest注解指定被测试代码对应的类，Stub才能生效。

对于Stub条件为任意参数，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPAny类test3方法，TestNStMConstructorWithArgWPAny类；

对于Stub条件为指定数量及指定类型的参数，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPAnyType类test3方法，TestNStMConstructorWithArgWPAnyType类test1方法；

对于Stub条件为指定值的参数，可参考示例TestNStMConstructorWithArgWPSpecified类test1方法。

*  在被测试代码的内部类调用构造函数，需要在测试代码中使用@PrepareForTest注解的fullyQualifiedNames参数指定构造函数所在的类所在的包，Stub才能生效，示例略。

##### 1.1.4.3. 不满足有参数构造函数Stub条件 #####

当使用PowerMockito.whenNew().withArguments()方法对有参数构造函数进行Stub时，当调用构造函数时的参数不满足Stub条件时，生成的对象为null。

对于Stub条件为指定数量及指定类型的参数，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPAnyType类test2方法，TestNStMConstructorWithArgWPAnyType类test2方法；

对于Stub条件为指定值的参数，可参考示例TestNStMConstructorWithArgNPSpecified类test2方法，TestNStMConstructorWithArgWPSpecified类test2方法。

#### 1.1.5. 不支持对原始对象进行Stub ####

Stub操作需要对Mock或Spy对象执行，不支持对原始对象执行。当对原始对象进行Stub时，会出现异常。

例如对TestNonStatic1类的原始对象进行Stub，会出现以下异常：

TestNonStatic1 testNonStatic1 = new TestNonStatic1();
    
    Mockito.when(testNonStatic1.test1()).thenReturn(null);

org.mockito.exceptions.misusing.MissingMethodInvocationException
    when() requires an argument which has to be 'a method call on a mock'.

可参考示例TestNStMockRaw类。

### 1.2. Spy后Stub非静态方法 ###

#### 1.2.1. 生成非静态方法对应的类的Spy对象 ####

参考“13. Spying on real objects”（ https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html\#spy ）。

**Mockito类的spy()方法可以创建真实对象的Spy对象。Spy对象未被Stub的方法会执行真实方法。** Mockito不会将调用委托给传入的真实实例，而是创建真实实例的副本。当调用Spy对象的未Stub方法而不是调用真实实例的对应方法时，不会对真实实例产生影响。

#### 1.2.2. Mockito.spy()方法比较 ####

Mockito支持<T> T spy(T object)与<T> T spy(Class<T> classToSpy)方法，参数分别需要传入对象实例，或类的Class对象。Mockito类的spy()方法不支持传入Answer、MockSettings等参数。

*  对实例执行spy

Mockito.spy()方法支持对某个类的实例执行，示例如下，可参考示例TestNStSpyCompare类test1方法。

TestNonStaticNoArg1 testNonStaticNoArg1Spy = Mockito.spy(new TestNonStaticNoArg1());

*  对包含无参数构造函数类的Class对象执行Spy

Mockito.spy()方法支持对包含无参数构造函数类的Class对象执行， **会执行无参数构造函数** ，示例如下，可参考示例TestNStSpyCompare类test2方法。

TestNonStaticNoArg1 testNonStaticNoArg1Spy = Mockito.spy(TestNonStaticNoArg1.class);

*  对不包含无参数构造函数类的Class对象执行Spy

Mockito.spy()方法不支持对不包含无参数构造函数类的Class对象执行，会出现异常。示例如下，可参考示例TestNStSpyCompare类test3方法。

Mockito.spy(TestNonStaticWithArg1.class);

异常信息示例如下：

org.mockito.exceptions.base.MockitoException
    Unable to create mock instance of type 'TestNonStaticWithArg1'
    org.mockito.creation.instance.InstantiationException
    Unable to create instance of 'TestNonStaticWithArg1$MockitoMock$1139741189'.
    Please ensure that the target class has a 0-arg constructor.

### 1.3. 对非静态方法进行Suppress ###

使用PowerMockito.suppress()方法支持对非静态方法进行Suppress。

#### 1.3.1. Suppress构造函数 ####

使用PowerMockito类的void suppress(Constructor<?> constructor)方法，可以对单个构造函数进行Suppress，使用PowerMockito类的void suppress(Constructor<?>\[\] constructors)方法，可以对构造函数数组进行Suppress。

**被Suppress的构造函数会被禁止，调用被Suppress的构造函数时什么也不会做。**

**禁止构造函数不需要使用@PrepareForTest注解。**

##### 1.3.1.1. Suppress唯一的构造函数 #####

使用PowerMockito.constructor()方法可以获取指定类的唯一的构造函数，在使用时需要指定类的Class对象，返回类型为Constructor<T>，当指定类存在多个构造函数时，会抛出TooManyConstructorsFoundException异常。

使用PowerMockito.suppress()方法Suppress类的唯一构造函数示例如下：

PowerMockito.suppress(PowerMockito.constructor(TestNonStatic3.class));

当类只包含一个构造函数时，Suppress成功，可参考示例TestNStSuppressConstructor1类test1方法。

当类只包含多个构造函数时，PowerMockito.constructor()方法会出现异常，异常信息示例如下。可参考示例TestNStSuppressConstructor1类test2方法。

org.powermock.reflect.exceptions.TooManyConstructorsFoundException
    Several matching constructors found, please specify the argument parameter types so that PowerMock can determine which method you're referring to.
    Matching constructors in class com.adrninistrator.non_static.TestNonStatic4 were:
    com.adrninistrator.non_static.TestNonStatic4( )
    com.adrninistrator.non_static.TestNonStatic4( java.lang.String.class )

##### 1.3.1.2. Suppress全部的构造函数 #####

使用PowerMockito.constructorsDeclaredIn()方法可以获取指定类的全部构造函数，返回类型为Constructor<?>\[\]，在使用时需要指定类的Class对象。

使用PowerMockito.suppress()方法Suppress类的全部构造函数示例如下，可参考示例TestNStSuppressConstructorsDeclaredIn1类。

PowerMockito.suppress(PowerMockito.constructorsDeclaredIn(TestNonStatic3.class));

##### 1.3.1.3. Suppress默认的构造函数 #####

使用PowerMockito.defaultConstructorIn()方法可以获取指定类的默认构造函数，返回类型为Constructor<?>\[\]，当指定的类不存在默认构造函数时，会抛出ConstructorNotFoundException异常，在使用时需要指定类的Class对象。

使用PowerMockito.suppress()方法Suppress类的默认构造函数示例如下：

PowerMockito.suppress(PowerMockito.defaultConstructorIn(TestNonStatic3.class));

*  仅存在一个无参数构造函数类

对于仅存在一个无参数构造函数的类，PowerMockito.defaultConstructorIn()方法可获取到无参数构造函数，对其Suppress成功。可参考示例TestNStSuppressDefaultConstructorIn1类test1方法。

*  存在多个构造函数的类

对于存在多个构造函数的类，PowerMockito.defaultConstructorIn()方法可获取到无参数构造函数，对其Suppress成功，对于有参数构造函数不会Suppress。可参考示例TestNStSuppressDefaultConstructorIn1类test2方法。

*  无构造函数的类

对于无构造函数的类，会自动添加一个无参数构造函数，PowerMockito.defaultConstructorIn()方法可获取到无参数构造函数，对其Suppress成功。可参考示例TestNStSuppressDefaultConstructorIn1类test3方法。

*  存在有参数构造函数，但不存在无参数构造函数的类

对于存在有参数构造函数，但不存在无参数构造函数的类，不会自动添加一个无参数构造函数，PowerMockito.defaultConstructorIn()方法无法获取到无参数构造函数，会出现异常，异常信息如下所示。可参考示例TestNStSuppressDefaultConstructorIn1类test3方法。

org.powermock.reflect.exceptions.ConstructorNotFoundException
    Couldn't find a default constructor in com.adrninistrator.non_static.TestNonStaticWithArg2.

##### 1.3.1.4. 使用SuppressCode.suppressConstructor()进行Suppress #####

PowerMockito.suppress()方法可以使用SuppressCode.suppressConstructor()方法替代，可参考示例TestNStSuppressConstructor2、TestNStSuppressConstructorsDeclaredIn2、TestNStSuppressDefaultConstructorIn2类。

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