为什么要mock？

有很多朋友不愿意写单元测试，觉得写单测试比较花时间，甚至不会写单元测试，很大程度上是因为不想写或者不会写mock。

mock对于单元测试来很重要。单元测试之所以名字里面有“单元”，就是因为一个测试用例只测很小的一个单元代码。但我们的代码总会有依赖，要测试的方法内部可能调用了其它类的方法，这在代码中是很常见的逻辑。所以我们经常会需要mock，用来消除依赖。

所谓mock，翻译过来就是“模拟”，就是模拟你要测试的代码里面「依赖的其它对象」，模拟它的输入和输出，这样就不用管其它逻辑是如何实现的，我们「假定它是符合我们期望的就行了」。

可能你会有一个疑问：那我们在单元测试里面假定它符合期望了，但实际运行时它有bug了，并不是符合我们期望的，怎么办呢？

首先，我们对那个类也会做单元测试，我们用它的单元测试保证了它的逻辑是正确的。

然后，一个完整的测试体系，不应该只有单元测试。单元测试之上，还应该有集成测试、API测试等，从更高的层面来保证整个应用程序能够如预期工作。

Mockito的基本用法

Mockito是Java语言非常主流的一个框架，自己使用起来感觉也比较好用。所以这篇文章想汇总介绍一下Mockito的各种用法，这样大家在以后写单元测试和看单元测试的时候，就能够比较清晰为什么要这么写。

设置Mockito环境

要使用Mockito，首先得在测试类里面设置好Mockito环境。这是为了能够让单元测试框架（本文主要介绍JUnit）能够识别和使用Mockito。

在JUnit 4， JUnit使用了@RunWith注解来声明一个“运行器”。这个运行期的作用是为单元测试提供「mock的初始化工作」（比如使用@Mock、@Spy等注解时，需要初始化），以及「验证mock语法」的功能。

比如我们可能会经常用到的：

@RunWith(JUnit4.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)

Mockito也有相应的启动器，在@RunWith注解上面使用这个启动器就可以使用Mockito的环境了：

@RunWith(MockitoJUnitRunner)

在JUnit 5，使用了@ExtendWith注解来代替@RunWith注解，Mockito也支持JUnit 5，提供了MockitoExtension类。

除了使用注解以外，也可以使用静态方法initMocks来实现这个功能：

MockitoAnnotations.initMocks(this) 

mock

mock，即mock一个对象。也是也注解和代码两种方式可以实现。

@Mock
private User user;
Order order = Mockito.mock(Order.class);

mock对象后，就可以对它使用given等方法模拟它的输入和输出。

given(order.getId()).willReturn(1L);
assertEquals(order.getId(), 1L);

spy

mock出来的对象是完全虚拟的，不会真正地调用本来的实现。如果不对它使用given等方法，会返回默认值(null, 0, false等)。而spy如果不使用given等方法，会调用这个对象本来的实现，返回实际运行后的值。

❝

不是很推荐使用spy，因为它没有消除依赖

❞

spy同样有注解和静态方法的方式：

@Spy
private user user;
Order order = Mockito.spy(Order.class);

captor

captor翻译过来是“捕获”的意思，主要用来捕捉程序运行时调用mock或者spy的对象的方法时，传入的参数。它支持泛型，即要捕获的参数的类型。

@Captor 
ArgumentCaptor<User> userCaptor;
ArgumentCaptor<String> arg = ArgumentCaptor.forClass(String.class);

captor一般是与given或者verify等方法配合使用。

@Mock
List mockedList;
@Captor 
ArgumentCaptor argCaptor;
@Test
public void whenUseCaptorAnnotation_thenTheSam() {
    mockedList.add("one");
    Mockito.verify(mockedList).add(argCaptor.capture());
    assertEquals("one", argCaptor.getValue());
}

InjectMocks

使用@InjectMocks注解，可以将mock或spy的对象自动注入要测试的对象。这在Spring等使用自动注入的框架里用得非常广泛。

@Mock
Map<String, String> wordMap;
@InjectMocks
MyDictionary dic = new MyDictionary();
// 类定义：
class MyDictionary {
    Map<String, String> wordMap;
    public MyDictionary() {
        wordMap = new HashMap<String, String>();
    }
    public void add(final String word, final String meaning) {
        wordMap.put(word, meaning);
    }
    public String getMeaning(final String word) {
        return wordMap.get(word);
    }
}

打桩

所谓打桩，其实就是mock的一个过程。我们给定期望的输入和输入，mock的对象就能够如我们期望的那样工作。

打桩有两种写法，一种是传统的写法，一种是BDD **Behavior-Driven Development (行为驱动开发)**的写法。

传统写法

我们先看看传统的写法，传统的写法主要用Mockito类的方法。基本是when-then-invoke-verify形式。

when(phoneBookRepository.contains(momContactName))
  .thenReturn(false);
phoneBookService.register(momContactName, momPhoneNumber);
verify(phoneBookRepository)
  .insert(momContactName, momPhoneNumber);

BDD写法

BDD写法主要是用BDDMockito类的方法，看起来是given–will-invoke-then的形式。

given(phoneBookRepository.contains(momContactName))
  .willReturn(false);
phoneBookService.register(momContactName, momPhoneNumber);
then(phoneBookRepository)
  .should()
  .insert(momContactName, momPhoneNumber);

动态mock

有时候我们可能会遇到这个问题：在方法内部可能有循环或者递归，会多次调用其它对象的方法，但输入的参数不同，我们在mock的时候，期望它根据不同的输入参数返回不同的结果。这个时候如果一个一个写given，就需要写很多次。但其实可以用动态mock来做。它是基于InvocationOnMock来实现的。

given(phoneBookRepository.contains(momContactName))
  .willReturn(true);
given(phoneBookRepository.getPhoneNumberByContactName(momContactName))
  .will((InvocationOnMock invocation) ->
    invocation.getArgument(0).equals(momContactName) 
      ? momPhoneNumber 
      : null);
phoneBookService.search(momContactName);
then(phoneBookRepository)
  .should()
  .getPhoneNumberByContactName(momContactName);

Mockito的不足

Mockito可以说是Java语言最流行的mock框架了。但它不是所有对象都可以mock的，有一些限制。

Mockito在3.4.0以前，是不能mock静态方法的。这取决于它的底层实现，是使用动态代理来做的。而动态代理是代理静态方法、final方法和private方法的。

一般来说，我们不应该mock静态方法、final方法和private方法的。但有时候可能会有这样的需求，比如apache和guava框架，就使用了大量的静态方法提供一些工具类。如果需要Mock的话，就得配合PowerMock等框架来实现。但PowerMock框架目前还不支持JUnit 5。

在Mockito 3.4.0，开始支持mock静态方法，底层是通过修改字节码来实现的。但性能很差，mock一个实例大概要一秒多，大家酌情使用。