Java Mock 测试框架 Mockito

Java 常用类库 Java 常用类库

什么是 Mock 测试？

在软件开发中，单元测试是验证代码功能的重要手段。然而，当我们的代码依赖于外部系统（如数据库、网络服务等）时，直接进行测试会面临几个问题：

  1. 外部依赖可能不稳定或不可用
  2. 测试执行速度变慢
  3. 难以模拟各种边界条件

Mock 测试（模拟测试）通过创建对象的"替身"来解决这些问题。Mock 对象可以：

  • 模拟真实对象的行为
  • 验证交互是否按预期发生
  • 不执行真实对象的实际逻辑

为什么选择 Mockito？

Mockito 是目前 Java 生态中最流行的 Mock 测试框架，它具有以下优势：

  1. 简洁的 API：学习曲线平缓，易于上手
  2. 强大的功能：支持方法调用验证、返回值设定、异常抛出等
  3. 良好的可读性：测试代码直观易懂
  4. 活跃的社区：持续更新维护，文档完善

Mockito 核心概念

1. 创建 Mock 对象

实例

// 方式1：使用静态方法
List mockedList = Mockito.mock(List.class);

// 方式2：使用注解（需要搭配 MockitoJUnitRunner）
@Mock
List mockedList;

2. 设定方法行为

实例

// 当调用 mockedList.size() 时返回 100
when(mockedList.size()).thenReturn(100);

// 当调用 mockedList.get(0) 时返回 "first"
when(mockedList.get(0)).thenReturn("first");

// 当调用 mockedList.get(1) 时抛出异常
when(mockedList.get(1)).thenThrow(new RuntimeException());

3. 验证交互

实例

// 验证 mockedList.add("one") 被调用了一次
verify(mockedList).add("one");

// 验证 mockedList.clear() 从未被调用
verify(mockedList, never()).clear();

// 验证 mockedList.add("two") 被调用了至少两次
verify(mockedList, atLeast(2)).add("two");

Mockito 实际应用示例

测试用户服务

假设我们有一个 UserService 依赖于 UserRepository：

实例

public class UserService {
    private UserRepository userRepository;
   
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }
   
    public User getUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id)
            .orElseThrow(() -> new UserNotFoundException("User not found"));
    }
}

使用 Mockito 进行测试：

实例

public class UserServiceTest {
    @Mock
    private UserRepository userRepository;
   
    @InjectMocks
    private UserService userService;
   
    @Before
    public void setup() {
        MockitoAnnotations.initMocks(this);
    }
   
    @Test
    public void testGetUserById_Success() {
        // 准备测试数据
        User mockUser = new User(1L, "testUser");
       
        // 设定 Mock 行为
        when(userRepository.findById(1L))
            .thenReturn(Optional.of(mockUser));
       
        // 执行测试
        User result = userService.getUserById(1L);
       
        // 验证结果
        assertEquals("testUser", result.getUsername());
        verify(userRepository).findById(1L);
    }
   
    @Test(expected = UserNotFoundException.class)
    public void testGetUserById_NotFound() {
        when(userRepository.findById(2L))
            .thenReturn(Optional.empty());
       
        userService.getUserById(2L);
    }
}

Mockito 高级特性

1. 参数匹配器

实例

// 任何整数参数
when(mockedList.get(anyInt())).thenReturn("element");

// 特定类型的参数
when(mockedList.contains(anyString())).thenReturn(true);

// 自定义匹配器
when(mockedList.add(argThat(arg -> arg.length() > 5))).thenReturn(true);

2. 验证调用顺序

实例

InOrder inOrder = inOrder(mockedList);

inOrder.verify(mockedList).add("first");
inOrder.verify(mockedList).add("second");

3. 部分 Mock (Spy)

实例

List realList = new ArrayList();
List spyList = spy(realList);

// 调用真实方法
spyList.add("real");

// 模拟特定方法
doReturn(100).when(spyList).size();

最佳实践

  1. 不要过度使用 Mock：只 Mock 必要的依赖，保持测试的真实性
  2. 验证交互要适度：关注重要的交互，不要验证每个方法调用
  3. 保持测试简洁：每个测试方法应该只测试一个功能点
  4. 合理组织测试代码：使用 @Before 进行公共设置
  5. 结合其他测试工具：与 JUnit、AssertJ 等配合使用

常见问题解答

Q: Mockito 和 PowerMock 有什么区别？

A: Mockito 主要用于普通对象的 Mock，而 PowerMock 可以 Mock 静态方法、构造函数等。但 PowerMock 破坏了测试的隔离性，建议优先使用 Mockito。

Q: 什么时候应该使用 Spy 而不是 Mock？

A: 当你需要大部分真实行为，只修改少数方法时使用 Spy。如果需要完全控制对象行为，则使用 Mock。

Q: Mockito 能否用于 final 类或方法？

A: 从 Mockito 2.1.0 开始，通过配置可以 Mock final 类和方法，但需要添加 mockito-inline 依赖。

相关链接

  1. Mockito 官方文档
  2. Mockito GitHub 仓库

Java 常用类库 Java 常用类库