本文仅从编写可测试代码角度考虑相关问题

以下问题本文并未讨论：

• 为什么需要单元测试
• 单元测试框架/类库如何使用

依赖外置

方法内部不应该有外部依赖，如静态加载的配置、时间、ThreaLocal 等，这样会导致测试结果不稳定。

解决方法：

1. 外部依赖作为方法参数
2. 外部依赖作为对象依赖

@Slf4j

@Value

public class BadStaticVarDemo {

Repo repo;


// 待测试的代码

void trackUserAct(Object userAct) {

switch (EnvUtils.region) {

case "Jakarta" -> repo.save(userAct);

default -> log.info("Forbid track user info");

}

}

}


interface Repo {

int save(Object userAct);

}


class EnvUtils {


// 静态外部依赖

public static final String region = loadRegion("region");


private static String loadRegion(String key) {

// 模拟从环境变量中拉取数据

return "Java";

}

}

以上代码有两种修改方式，一是添加环境变量到方法参数，而是引用环境变量依赖，使用实体类包装静态方法为实例方法。

第一种方法适用于针对单个方法优化；第二种方法适用于多个方法优化。

总之，可测试性良好的代码不应该出现需要 mock 静态方法或者静态值的情形。

数据库操作外置

基本模式如下：

var data = fetchData();

var result = process(data);

saveToRepo(result);

通过将数据库操作外置，使得 process 方法可以方便测试、复用和重构。

一般来说，数据库的读写操作无需写单元测试。

关于核心业务逻辑的分层处理推荐看看这本书: Domain Modeling Made Functional: Tackle Software Complexity with Domain-Driven Design and F#。

ServiceImpl 应该如何测试

很多项目创建了 service 包，Service 可以作为无状态的业务逻辑访问接口，但是很多时候其实现几乎包括了所有的代码逻辑，正确的做法是仅将 service 视为不同领域任务的组合，封装具体逻辑到各个业务领域。

同一层次逻辑的代码应该放在一起，不同层次的代码需要区分。对于老旧系统，至少可以使用 提取方法 技巧优化代码层次。

Service 单测不应该涉及具体的逻辑，核心逻辑应该在另外的单元测试中单独测试。单测测试测试的内容应该是确保某些代码执行，如 Mockito.verify。

暴露测试性

面向对象设计中要求最大封装性，减少对外暴露不必要的方法或字段。很多时候方法使用了 private 标识，但是我们有时候需要对 private 方法进行测试。

解决方法：使用包访问权限，方便测试。使用 @VisibleForTesting(Guava) 等注解标注方法。

TDD

个人理解：测试驱动开发需要程序员有非常好的代码直觉，需要良好的代码接口定义能力，很难实践。

使用实践建议

建议使用 JUnit  5 + Mockito + AssertJ （提供 fluent 语法）组合，大部分测试代码可以由 chatGPT 生成，仅需要补充测试 case或者略作修改。

简单示例

以下代码支持对不活跃用户生成相应的通知信息。

@Value

class InactiveUserMessageGenerator {

private static final ImmutableRangeMap<Duration, String> rangeSymbols = ImmutableRangeMap.<Duration, String>builder()

.put(Range.closedOpen(Duration.ofDays(7L), Duration.ofDays(30L)), "一周")

.put(Range.closedOpen(Duration.ofDays(30L), Duration.ofDays(365L)), "一个月")

.put(Range.downTo(Duration.ofDays(365L), BoundType.CLOSED), "一年")

.build();


private static final String template = "您已超过%s未登录";


/**

* userId -> lastVisit

*/

Map<Long, Long> lastVisits;


LocalDateTime now;


public ImmutableMap<Long, Optional<String>> generateMessages() {

return ImmutableMap.copyOf(Maps.transformValues(lastVisits, this::generateMessage));

}


@VisibleForTesting

Optional<String> generateMessage(long timeMillis) {

LocalDateTime dt = formalizeDateTime(timeMillis);

String s = rangeSymbols.get(Duration.between(dt, now));

return Optional.ofNullable(s).map(template::formatted);

}


@VisibleForTesting

static LocalDateTime formalizeDateTime(long timeMillis) {

return LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(timeMillis), ZoneId.systemDefault());

}

}

// 测试代码大部分可由 chatGPT 生成

class InactiveUserMessageGeneratorTest {

private InactiveUserMessageGenerator messageGenerator;

private LocalDateTime now;


@BeforeEach

void setUp() {

now = LocalDateTime.now();

}


@Test

void testGenerateMessages() {

// 准备测试数据

Map<Long, Long> lastVisits = new HashMap<>();

lastVisits.put(1L, now.minusDays(10)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli());

lastVisits.put(2L, now.minusDays(40)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli());

lastVisits.put(3L, now.minusDays(400)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli());


// 初始化测试对象

messageGenerator = new InactiveUserMessageGenerator(lastVisits, now);


// 调用被测试方法

Map<Long, Optional<String>> messages = messageGenerator.generateMessages();


// 使用 AssertJ 进行断言

assertThat(messages.get(1L)).isPresent()

.contains("您已超过一周未登录");

assertThat(messages.get(2L)).isPresent()

.contains("您已超过一个月未登录");

assertThat(messages.get(3L)).isPresent()

.contains("您已超过一年未登录");

}


@Test

void testGenerateMessage() {

Map<Long, Long> lastVisits = new HashMap<>();

lastVisits.put(1L, now.minusDays(10)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli());

lastVisits.put(2L, now.minusDays(40)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli());

lastVisits.put(3L, now.minusDays(400)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli());


messageGenerator = new InactiveUserMessageGenerator(lastVisits, now);


// 测试不同时间范围内的消息生成

long timeMillis = now.minusDays(10)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli();

Optional<String> message = messageGenerator.generateMessage(timeMillis);

assertThat(message).isPresent()

.contains("您已超过一周未登录");


timeMillis = now.minusDays(40)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli();

message = messageGenerator.generateMessage(timeMillis);

assertThat(message).isPresent()

.contains("您已超过一个月未登录");


timeMillis = now.minusDays(400)

.atZone(ZoneId.systemDefault())

.toInstant()

.toEpochMilli();

message = messageGenerator.generateMessage(timeMillis);

assertThat(message).isPresent()

.contains("您已超过一年未登录");

}


@Test

void testFormalizeDateTime() {

// 测试 2024 年 1 月 1 日上午 10 点的时间戳

ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.of(LocalDateTime.of(2024, 1, 1, 10, 0), ZoneId.systemDefault());

long timeMillis = zdt.toInstant()

.toEpochMilli();

LocalDateTime dateTime = InactiveUserMessageGenerator.formalizeDateTime(timeMillis);

assertThat(dateTime).isEqualTo("2024-01-01T10:00:00");


zdt = ZonedDateTime.of(LocalDateTime.of(2023, 12, 25, 15, 30), ZoneId.systemDefault());

timeMillis = zdt.toInstant().toEpochMilli();

dateTime = InactiveUserMessageGenerator.formalizeDateTime(timeMillis);

assertThat(dateTime).isEqualTo("2023-12-25T15:30:00");


zdt = ZonedDateTime.of(LocalDateTime.of(2022, 6, 15, 8, 45), ZoneId.systemDefault());

timeMillis = zdt.toInstant().toEpochMilli();

dateTime = InactiveUserMessageGenerator.formalizeDateTime(timeMillis);

assertThat(dateTime).isEqualTo("2022-06-15T08:45:00");

}

}

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