java 单元测试之 - Spring框架提供的单元/集成测试注解

Spring框架提供了很多注解来辅助完成单元测试和集成测试(备注：这里的集成测试指容器内部的集成测试，非系统间的集成测试)，先看看Spring框架提供了哪些注解以及对应的作用。@RunWith(SpringRunner.class) / @ExtendWith(SpringExtension.class)：
用于在测试类中启用 Spring 框架的支持。@RunWith 是 JUnit 4 的注解，而 @ExtendWith 是 JUnit 5 的注解，用于取代 @RunWith。
这些注解会加载 Spring 上下文，支持 Spring 相关的功能如依赖注入和使用 Spring 注解等。
@SpringBootTest：
用于在测试类中加载完整的 Spring Boot 应用程序上下文。自动配置应用程序上下文，包括所有的配置、Bean 和组件，以及所有相关的依赖项。通常与 @RunWith 或 @ExtendWith 一起使用。
@AutoConfigureMockMvc：
自动配置 MockMvc 对象，用于模拟 Spring MVC 请求和响应。通常与 @SpringBootTest 结合使用，用于测试 MVC 控制器层的行为。
@DataJpaTest：
用于测试与 JPA 相关的功能。自动配置嵌入式数据库，并加载与 JPA 相关的组件。仅加载 JPA 相关的组件，提高测试的精确性和速度。
@WebMvcTest：
用于测试 Spring MVC 控制器层的功能。自动配置 MockMvc，并加载控制器层相关的组件，如控制器、拦截器等。通常需要手动指定需要加载的其他组件。
@DataMongoTest：
用于测试与 MongoDB 相关的功能。自动配置嵌入式 MongoDB，并加载与 MongoDB 相关的组件。
@RestClientTest：
用于测试使用 Spring 的 RestTemplate 进行 HTTP 请求的功能。自动配置 RestTemplateBuilder，并加载相关的组件。
@Sql：
用于在测试执行前或执行后运行 SQL 脚本。可以用于准备测试数据或清理测试环境。
@TestPropertySource：
用于在测试中指定要加载的属性文件。可以覆盖应用程序中的属性配置，方便测试不同的配置。 

可以看到在上面的注解中，@AutoConfigureMockMvc和@WebMvcTest都是用于测试Controller层的测试，那么他们之间有什么区别呢？@AutoConfigureMockMvc 用于单元测试或轻量级的集成测试，只自动配置 MockMvc，主要关注控制器的行为测试。@WebMvcTest 用于集成测试，除了自动配置 MockMvc，还会加载控制器层相关的组件，可以测试整个控制器层的功能和交互。

上面是一些概念介绍，下面看看具体例子。如下图所示，controller层中有一个post方法，为这个post方法编写单元测试，里面用的了mockMvc注解。对于Controller class依赖的usersService Class，下面的测试中用了@MockBean注解，这样可以在后面控制usersService的行为，例如 given(userService.createUser(any(UserDto.class))).willReturn(userDto);因为对userService的行为进行的stub，这样controller层方法返回的结果也是受控制的，在后面的单元测试中，就隔离了对usersService实际结果的依赖，只测试controller层的代码逻辑。

为了更好的理解mockMvc可以再看下面一个更简单的例子，下面例子中左边是一个BookController的假代码，右边是对这个Controller的单元测试代码。class上面使用@WebMvcTest注解，用@MockBean管理依赖的服务bookService，用mockMvc模拟发起请求，接着通过.andExpect()验证得到的结果是否符合预期。

 上面是编写单元测试，如果要为controller层的接口编写容器内的集成测试呢？具体测试如下所示：集成测试中会用到@SpringBootTest注解，，用restTemplate在启动的本地端口上调用controller层的接口，然后校验接口返回内容。

除了controller层的单元测试和集成测试，我们再来看看spring框架提供的其他常用注解使用例子。如下图所示使用@DataMongoTest注解编写Repository层class的单元测试，使用@DataMongoTest 注解，它会加载 BookRepository 相关的组件，并创建一个嵌入式 MongoDB 数据库。另外，还使用了 @TestPropertySource 注解来指定 MongoDB 的连接属性，这样测试可以连接到指定的数据库。

需要注意：在实际项目DB层通常都有现成的框架来负责数据的CRUD，例如spring jpa等，自身写的额外查询、修改数据的逻辑较少，如果要为repository层编写单元测试，应该重点对定制化了sql语句的repository层代码。

和@MongoTestdata注解类似的，还有@DataJpaTest注解，@DataJpaTest是 Spring Boot 测试框架中用于测试与 JPA 相关的功能的注解。它提供了一个轻量级的方式来测试 JPA 数据访问层（Repository）的功能，而不需要加载整个 Spring Boot 应用程序上下文。下图是使用@DataJpaTest注解为Repository层代码添加单元测试例子。

 使用了@DataJpaTest注解，它会加载BookRepository相关的组件，并创建一个嵌入式数据库（H2 数据库）。另外，还使用了 @TestPropertySource 注解来指定数据库的连接属性，这样测试可以连接到指定的数据库。需要注意一点，因为这个注解是专门为Spring Jpa框架创建的，如果数据库选的框架不是spring jpa，那么，则无法使用@DataJpaTest注解。

除了前面数据库相关的注解外，再来看看如何使用@RestClientTest注解。下图是使用@RestClientTest注解为使用了restTemplate调用外部接口的代码添加单元测试，使用了 @RestClientTest(BookClient.class) 注解，它会加载 BookClient 相关的组件，并创建一个带有 MockRestServiceServer的RestTemplate 实例。MockRestServiceServer 可以用于模拟外部 REST 服务的响应，从而测试 BookClient 与外部服务的交互。

以上就是Spring框架提供的常用测试相关注解的使用说明。