SpringBoot | 第十三章：测试相关（单元测试、性能测试）

前言

前面写了这么多章节，都是通过浏览器访问的形式，进行接口方法访问进而验证方法的正确与否。显然在服务或者接口比较少时，这么做没有啥问题，但一旦一个项目稍微复杂或者接口方法比较多时，这么验证就有点不符合程序猿的 懒人 的特性了。所以这章节，讲述下 SpringBoot 中的单元测试及基于 Contiperf 压测工具进行性能测试相关方面的知识点。

单元测试

是指对软件中的最小可 测试单元 进行检查和验证。一般上在开发阶段或者程序发布时，都会利用像 Maven 这样的打包工具进行打包前的测试，避免不必要的bug程序被打包部署。

题外话:在开发阶段，都应该要求编写单元测试，核心的模块还需要进行覆盖测试，覆盖率至少要95%以上。

SpringBoot的单元测试

对于 java 开发者而言， Junit 应该无人不知了。所以 SpringBoot 也是基于 Junit 进行单位测试的。

0.加入pom依赖。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

1.这里为了演示，编写了一个简单的测试接口及编写对应的测试类。

UnitTestService.java

/**
 * 测试接口类
 * @author oKong
 *
 */
public interface UnitTestService {
    
    public String process(String msg);

}

实现类：UnitTestServiceImpl.java

@Service
public class UnitTestServiceImpl implements UnitTestService{

    /**
     * 为了测试，这里直接返回传入的值
     */
    @Override
    public String process(String msg) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return msg;
    }
}

测试类：UnitTestServiceTest.java

题外话：个人建议，每个测试类都应该和对应的被测试类包路径一致。同时测试类的名称是被测试的类名+Test,如本例所示的：

/**
 * 编写接口测试类
 * @author oKong
 *
 */
@RunWith(SpringRunner.class)
//SpringBootTest 是springboot 用于测试的注解，可指定启动类或者测试环境等，这里直接默认。
@SpringBootTest 
public class UnitTestServiceTest {
    
    @Autowired
    UnitTestService testService;
    
    public void test() {
        String msg = "this is a test";
        String result = testService.process(msg);
        //断言 是否和预期一致
        Assert.assertEquals(msg, result);
    }
}

2. 运行右击，选择  run As  –>  Junit Test  或者需要debug时，选择 Debug As  –>  Junit Test ，运行即可。

3.至此，一个简单的单元测试就结束了。 简单来说，写一个单元测试是容易的，但写好一个单元测试是难的。 毕竟，每个程序猿都觉得自己的代码是没有问题的，难道不是吗？哈哈！

RESTful API 单元测试

对于服务类而言，编写单元测试是相对简单的，只需要像控制层自动引入接口类一样。但编写控制层即RESTful API 单元测试时，一般上就需要利用 Mock 技术进行测试了。当然也可以使用像 Swagger 或者 PostMan 这样的api测试工具进行测试(或者使用 RestTemplate 测试也是可行的)，它可进行自动化测试，关于 Postman 会在之后的章节进行更新，作者也没有过多研究过，也只是用到了它的最基本的发起http请求的功能，之后会整理相关资料的。

0.创建一个RESTful接口服务。

/**
 * 编写mock测试服务
 * @author oKong
 *
 */
@RestController
public class DemoController {

    @GetMapping("/mock")
    public String demo(String msg) {
        return msg;
    }
}

1.编写对应测试类

@RunWith(SpringRunner.class)
//SpringBootTest 是springboot 用于测试的注解，可指定启动类或者测试环境等，这里直接默认。
//因为是mock测试，在实际开发过程中，可指定其测试启动时为随机端口，避免了不必要的端口冲突。
@SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT) 
//测试单一接口时 ，也可利用注解@WebMvcTest 进行单一测试
//@WebMvcTest(DemoController.class)
public class DemoControllerTest {

    //使用 WebMvcTest 时使用 
    //@autowired mockMvc 是可自动注入的。
    //当直接使用SpringBootTest 会提示 注入失败  这里直接示例利用 MockMvcBuilders工具创建
    //@Autowired
    MockMvc mockMvc;
    
    @Autowired
    WebApplicationContext wc;
    
    @Before
    public void beforeSetUp() {
        this.mockMvc = MockMvcBuilders.webAppContextSetup(wc).build();
    }
    
    @Test
    public void testDemo() throws Exception {
        String msg = "this is a mock test";
        MvcResult result = this.mockMvc.perform(get("/mock").param("msg", msg)).andDo(print()).andExpect(status().isOk())
        .andReturn();
        
        //断言 是否和预期相等
        Assert.assertEquals(msg, result.getResponse().getContentAsString());

    }
}

2.运行右击，选择 run As –>  Junit Test 或者需要debug时，选择 Debug As –>  Junit Test ，运行即可。（也可以看见每次启动测试时，每次端口号都是不同的。）

2018-07-25 23:16:28.733  INFO 13000 --- [           main] s.b.c.e.t.TomcatEmbeddedServletContainer : Tomcat started on port(s): 59999 (http)
2018-07-25 23:16:28.754  INFO 13000 --- [           main] c.l.l.s.c.controller.DemoControllerTest  : Started DemoControllerTest in 5.673 seconds (JVM running for 6.769)

由于配置了 print() 这个 ResultHandler ，所以控制台会打印相关参数信息。 建议设置此属性，这样就算测试有问题，也能看下具体的参数信息。其他相关mock的用法，此处就不举例了，大家可自行搜索下，比较本章节只是简单示例下用法~

3. 鉴于每次编写控制层测试类时，都需要创建 MockMvc 对象，故可创建一个基类，这样省得每次都写。

BaseMockTest.java

/**
 * mock 基类
 * @author oKong
 *
 */
public abstract class BaseMockTest {
    
    @Autowired
    private WebApplicationContext wc;

    protected MockMvc mockMvc;
    
    @Before
    public void beforeSetUp() {
        this.mockMvc = MockMvcBuilders.webAppContextSetup(wc).build();
    }

}

这样编写mock测试类时，还需要继承此基类即可。

Junit常用注解说明

• @Test 加在 待测试的方法 前面
• @Before 带上@Test的方法执行前会执行该方法
• @After 带上@Test的方法执行完毕后会执行该方法
• @BeforeClass 加上这个注解，则该方法会第一个执行（在所有方法中），且方法要 加上关键词static ，是一个 static方法
• @AfterClass 加上这个注解，则该方法最后一个执行（在所有方法中）,同样，方法要 加上关键词static ，是一个 static方法

详细的使用，大家可自行谷歌下，毕竟常用的也就前面三个了，(┬＿┬)

基于ContiPerf的性能测试

ContiPerf是一个轻量级的测试工具，基于JUnit 4 开发，可用于效率测试等。可以指定在线程数量和执行次数，通过限制最大时间和平均执行时间来进行性能测试。

性能测试示例

0.加入pom依赖包。

<dependency>
    <groupId>org.databene</groupId>
    <artifactId>contiperf</artifactId>
    <version>2.3.4</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

1.改写 UnitTestServiceTest 测试类,进入 ContiPerfRule 。

题外话： @Rule 是 Junit 提供的一个扩展接口注解，其接口类为： org.junit.rules.MethodRule ，注意在Junit5中，已经被 TestRule 所以替代了。这里只是简单提下，因为具体的也不是很清楚，也没有深入了解过。

/**
 * 编写接口测试类
 * @author oKong
 *
 */
@RunWith(SpringRunner.class)
//SpringBootTest 是springboot 用于测试的注解，可指定启动类或者测试环境等，这里直接默认。
@SpringBootTest 
public class UnitTestServiceTest {
	
	@Autowired
	UnitTestService testService;
	
	//引入 ContiPerf 进行性能测试
	@Rule
	public ContiPerfRule contiPerfRule = new ContiPerfRule();
	
	@Test
	//10个线程 执行10次
	@PerfTest(invocations = 100,threads = 10)
	public void test() {
		String msg = "this is a test";
		String result = testService.process(msg);
		//断言 是否和预期一致
		Assert.assertEquals(msg, result);
	}
}

2. 控制台会有性能报告，同时访问： target/contiperf-report/index.html ，会有图表提示。

控制台输出：

cn.lqdev.learning.springboot.chapter13.service.UnitTestServiceTest.test
samples: 100
max:     403
average: 41.5
median:  15

测试报告：

测试报告

注解参数说明

@PerfTest

• invocations：执行次数n，与线程数量无关，默认值为1
• threads：线程池数量n，并发执行n个线程
• duration：重复地执行时间n，测试至少执行n毫秒

@Required

• throughput：吞吐要求n，要求每秒至少执行n个测试
• average：平均执行时间n，要求平均执行时间不超过n毫秒
• max：最大执行时间n，要求最大的执行时间不超过n毫秒
• totalTime：总执行时间n，要求总的执行时间不超过n毫秒
• median：50%平均执行时间n，要求所有执行的50%测试平均执行时间不超过n毫秒
• percentile90：90%平均执行时间n，要求所有执行的90%测试平均执行时间不超过n毫秒
• percentile95：95%平均执行时间n，要求所有执行的95%测试平均执行时间不超过n毫秒
• percentile99：99%平均执行时间n，要求所有执行的99%测试平均执行时间不超过n毫秒
• percentiles：表达式”a:n,b:m”，要求a%的测试不超过n毫秒，b%的测试不超过m毫秒

总结

本章节主要是对 Junit 和 ContiPerf 的使用简单的示例，像 MockMvc 的详细用法并没有深入，大家可自行搜索下，毕竟我也用的不多呀。

最后

目前互联网上很多大佬都有 SpringBoot 系列教程，如有雷同，请多多包涵了。本文是作者在电脑前一字一句敲的，每一步都是实践的。若文中有所错误之处，还望提出，谢谢。