《Java单元测试实战》——案例集锦：Java单元测试典型案例集锦（4）-阿里云开发者社区

《Java单元测试实战》——案例集锦：Java单元测试典型案例集锦（4）

2023-05-26 127

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简介： 《Java单元测试实战》——案例集锦：Java单元测试典型案例集锦（4）

《Java单元测试实战》——案例集锦：Java单元测试典型案例集锦（3） https://developer.aliyun.com/article/1232056?groupCode=java

四、如何测试策略模式的策略服务

1. 案例代码

在这次单元测试比赛中，很多选手都编写了策略服务类，但是没有看到任何一个选手针对策略服务类进行了单独的测试。这里，还是以负载均衡的策略服务为例说明。

1) 策略接口

首先，定义一个负载均衡策略接口。

2) 策略服务

其次，实现一个负载均衡策略服务，根据负载均衡策略类型选择对应的负载均衡策略来执行。

/**
 * 负载均衡服务类
 */
public class LoadBalanceService {
    /** 负载均衡策略映射 */
    private final Map<LoadBalanceStrategyType, LoadBalanceStrategy> strategyMap;
    /**
     * 构造方法
     * 
     * @param strategyList 负载均衡策略列表
     */
    public LoadBalanceService(List<LoadBalanceStrategy> strategyList) {
        strategyMap = new EnumMap<>(LoadBalanceStrategyType.class);
        for (LoadBalanceStrategy strategy : strategyList) {
            strategyMap.put(strategy.supportType(), strategy);
        }
    }
    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param strategyType 策略类型
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    public ServerNode selectNode(LoadBalanceStrategyType strategyType,
        List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 获取负载均衡策略
        LoadBalanceStrategy strategy = strategyMap.get(strategyType);
        if (Objects.isNull(strategy)) {
            throw new BusinessException("负载均衡策略不存在");
        }
        // 执行负载均衡策略
        return strategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);
    }
}

3) 策略实现

最后，实现一个随机负载均衡策略实现类。

/**
 * 随机负载均衡策略类
 */
public class RandomLoadBalanceStrategy implements LoadBalanceStrategy {
    /**
     * 支持策略类型
     * 
     * @return 策略类型
     */
    @Override
    public LoadBalanceStrategyType supportType() {
        return LoadBalanceStrategyType.RANDOM;
    }
    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    @Override
    public ServerNode selectNode(List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 检查节点列表
        if (CollectionUtils.isEmpty(serverNodeList)) {
            return null;
        }
        // 计算随机序号
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        int randomIndex = RandomUtils.nextInt(0, totalWeight);
        // 查找对应节点
        for (ServerNode serverNode : serverNodeList) {
            int currentWeight = serverNode.getWeight();
            if (currentWeight > randomIndex) {
                return serverNode;
            }
            randomIndex -= currentWeight;
        }
        return null;
    }
}

2. 方法1：联合测试法（不推荐）

很多时候，策略模式是用来优化if-else代码的。所以，采用联合测试法（策略服务和策略实现同时测试），能够最大限度地利用原有的单元测试代码。

/**
 * 负载均衡服务测试类
 */
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest(RandomUtils.class)
public class LoadBalanceServiceTest {
    /**
     * 测试: 选择服务节点-正常
     */
    @Test
    public void testSelectNodeWithNormal() {
        // 模拟依赖方法
        PowerMockito.mockStatic(RandomUtils.class);
        PowerMockito.when(RandomUtils.nextInt(Mockito.eq(0), Mockito.anyInt())).thenReturn(9);
        // 调用测试方法
        ServerNode serverNode1 = new ServerNode(1L, 10);
        ServerNode serverNode2 = new ServerNode(2L, 20);
        ServerNode serverNode3 = new ServerNode(3L, 30);
        List<ServerNode> serverNodeList = Arrays.asList(serverNode1, serverNode2, serverNode3);
        ClientRequest clientRequest = new ClientRequest();
        RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy = new RandomLoadBalanceStrategy();
        LoadBalanceService loadBalanceService = new LoadBalanceService(Arrays.asList(randomLoadBalanceStrategy));
        ServerNode serviceNode = loadBalanceService.selectNode(LoadBalanceStrategyType.RANDOM,
            serverNodeList, clientRequest);
        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode1, serviceNode);
        // 验证依赖方法
        PowerMockito.verifyStatic(RandomUtils.class);
        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();
        RandomUtils.nextInt(0, totalWeight);
    }
}

策略模式的联合测试法主要有以下问题：

• 策略服务依赖于策略实现，需要了解策略实现的具体逻辑，才能写出策略服务的单元测试；

• 对于策略服务来说，该单元测试并不关心策略服务的实现，这是黑盒测试而不是白盒测试。

如果我们对策略服务进行以下破坏，该单元测试并不能发现问题：

• strategyMap没有根据strategyList生成；

• strategyMap.get(strategyType)为空时，初始化一个RandomLoadBalanceStrategy。

/**
 * 负载均衡服务类
 */
public class LoadBalanceService {
    /** 负载均衡策略映射 */
    private final Map<LoadBalanceStrategyType, LoadBalanceStrategy> strategyMap;
    /**
     * 构造方法
     * 
     * @param strategyList 负载均衡策略列表
     */
    public LoadBalanceService(List<LoadBalanceStrategy> strategyList) {
        strategyMap = new EnumMap<>(LoadBalanceStrategyType.class);
    }
    /**
     * 选择服务节点
     * 
     * @param strategyType 策略类型
     * @param serverNodeList 服务节点列表
     * @param clientRequest 客户请求
     * @return 服务节点
     */
    public ServerNode selectNode(LoadBalanceStrategyType strategyType,
        List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest) {
        // 获取负载均衡策略
        LoadBalanceStrategy strategy = strategyMap.get(strategyType);
        if (Objects.isNull(strategy)) {
            strategy = new RandomLoadBalanceStrategy();
        }
        // 执行负载均衡策略
        return strategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);
    }
}

3. 方法2：独立测试法（推荐）

现在，先假设策略实现RandomLoadBalanceStrategy（随机负载均衡策略）不存在，直接对策略服务LoadBalanceService（负载均衡服务）独立测试，而且是分别对构造方法和selectNode（选择服务节点）方法进行独立测试。其中，测试构造方法是为了保证strategyMap构造逻辑没有问题，测试selectNode（选择服务节点）方法是为了保证选择策略逻辑没有问题。

/**
 * 负载均衡服务测试类
 */
public class LoadBalanceServiceTest {
    /**
     * 测试: 构造方法
     */
    @Test
    public void testConstructor() {
        // 模拟依赖方法
        LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy = Mockito.mock(LoadBalanceStrategy.class);
        Mockito.doReturn(LoadBalanceStrategyType.RANDOM).when(loadBalanceStrategy).supportType();
        // 调用测试方法
        LoadBalanceService loadBalanceService = new LoadBalanceService(Arrays.asList(loadBalanceStrategy));
        Map<LoadBalanceStrategyType, LoadBalanceStrategy> strategyMap =
            Whitebox.getInternalState(loadBalanceService, "strategyMap");
        Assert.assertEquals("策略映射大小不一致", 1, strategyMap.size());
        Assert.assertEquals("策略映射对象不一致", loadBalanceStrategy, strategyMap.get(LoadBalanceStrategyType.RANDOM));
        // 验证依赖方法
        Mockito.verify(loadBalanceStrategy).supportType();
    }
    /**
     * 测试: 选择服务节点-正常
     */
    @Test
    public void testSelectNodeWithNormal() {
        // 模拟依赖方法
        LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy = Mockito.mock(LoadBalanceStrategy.class);
        // 模拟依赖方法: loadBalanceStrategy.supportType
        Mockito.doReturn(LoadBalanceStrategyType.RANDOM).when(loadBalanceStrategy).supportType();
        // 模拟依赖方法: loadBalanceStrategy.selectNode
        ServerNode serverNode = Mockito.mock(ServerNode.class);
        Mockito.doReturn(serverNode).when(loadBalanceStrategy)
            .selectNode(Mockito.anyList(), Mockito.any(ClientRequest.class));
        // 调用测试方法
        List<ServerNode> serverNodeList = CastUtils.cast(Mockito.mock(List.class));
        ClientRequest clientRequest = Mockito.mock(ClientRequest.class);
        LoadBalanceService loadBalanceService = new LoadBalanceService(Arrays.asList(loadBalanceStrategy));
        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode,
            loadBalanceService.selectNode(LoadBalanceStrategyType.RANDOM, serverNodeList, clientRequest));
        // 验证依赖方法
        // 验证依赖方法: loadBalanceStrategy.supportType
        Mockito.verify(loadBalanceStrategy).supportType();
        // 验证依赖方法: loadBalanceStrategy.selectNode
        Mockito.verify(loadBalanceStrategy).selectNode(serverNodeList, clientRequest);
    }
}

其实，不只是策略模式，很多模式下都不建议联合测试，而是推荐采用独立的单元测试。因为单元测试是白盒测试——一种专注于自身代码逻辑的测试。

《Java单元测试实战》——案例集锦：Java单元测试典型案例集锦（5） https://developer.aliyun.com/article/1232054?groupCode=java

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