Java单元测试：精选案例集锦

发表时间: 2023-02-15 15:16

简介：近期，阿里巴巴CTO线**卓越工程小组**举办了阿里巴巴第一届单元测试比赛《这！就是单测》并取得了圆满成功。

作者 | 陈昌毅(常意)

来源 | 阿里开发者公众号

前言

近期，阿里巴巴CTO线卓越工程小组举办了阿里巴巴第一届单元测试比赛《这！就是单测》并取得了圆满成功。本人有幸作为评委，在仔细地阅读了各个小组的单元测试用例后，发现了两大单元测试问题：

无效验证问题：
不进行有效地验证数据对象、抛出异常和调用方法。
测试方法问题：
不知道如何测试某些典型案例，要么错误地测试、要么不进行测试、要么利用集成测试来保证覆盖率。比如：
①错误地测试：利用测试返回节点占比来测试随机负载均衡策略；
②不进行测试：没有人针对虚基类进行单独地测试；
③利用集成测试：很多案例中，直接注入真实依赖对象，然后一起进行集成测试。

针对无效验证问题，在我的ATA文章《那些年，我们写过的无效单元测试》中，介绍了如何识别和解决单元测试无效验证问题，这里就不再赘述了。在本文中，作者收集了一些的Java单元测试典型案例，主要是为了解决这个测试方法问题。

1. 如何测试不可达代码

在程序代码中，由于无法满足进入条件，永远都不会执行到的代码，我们称之为"不可达代码"。不可达代码的危害主要有：复杂了代码逻辑，增加了代码运行和维护成本。不可达代码是可以由单元测试检测出来的——不管如何构造单元测试用例，都无法覆盖到不可达代码。

1.1. 案例代码

在下面的案例代码中，就存在一段不可达代码。

/** * 交易订单服务类 */@Servicepublic class TradeOrderService {    /** 注入依赖对象 */    /** 交易订单DAO */    @Autowired    private TradeOrderDAO tradeOrderDAO;    /**     * 查询交易订单     *      * @param orderQuery 订单查询     * @return 交易订单分页     */    public PageDataVO<TradeOrderVO> queryTradeOrder(TradeOrderQueryVO orderQuery) {        // 查询交易订单        // 查询交易订单: 总共数量        Long totalSize = tradeOrderDAO.countByCondition(orderQuery);        // 查询交易订单: 数据列表        List<TradeOrderVO> dataList = null;        if (NumberHelper.isPositive(totalSize)) {            List<TradeOrderDO> tradeOrderList = tradeOrderDAO.queryByCondition(orderQuery);            if (CollectionUtils.isNotEmpty(tradeOrderList)) {                dataList = convertTradeOrders(tradeOrderList);            }        }        // 返回分页数据        return new PageDataVO<>(totalSize, dataList);    }    /**     * 转化交易订单列表     *      * @param tradeOrderList 交易订单DO列表     * @return 交易订单VO列表     */    private static List<TradeOrderVO> convertTradeOrders(List<TradeOrderDO> tradeOrderList) {        // 检查订单列表        if (CollectionUtils.isEmpty(tradeOrderList)) {            return Collections.emptyList();        }        // 转化订单列表        return tradeOrderList.stream().map(TradeOrderService::convertTradeOrder)            .collect(Collectors.toList());    }    /**     * 转化交易订单     *      * @param tradeOrder 交易订单DO     * @return 交易订单VO     */    private static TradeOrderVO convertTradeOrder(TradeOrderDO tradeOrder) {        TradeOrderVO tradeOrderVO = new TradeOrderVO();        tradeOrderVO.setId(tradeOrder.getId());        // ...        return tradeOrderVO;    }}

由于方法convertTradeOrders（转化交易订单列表）传入的参数tradeOrderList（交易订单列表）不可能为空，所以“检查订单列表”这段代码是不可达代码。

        // 检查订单列表        if (CollectionUtils.isEmpty(tradeOrderList)) {            return Collections.emptyList();        }

1.2. 方案1：删除不可达代码（推荐）

最简单的方法，就是删除方法convertTradeOrders（转化交易订单列表）中的不可达代码。

/** * 转化交易订单列表 *  * @param tradeOrderList 交易订单DO列表 * @return 交易订单VO列表 */private static List<TradeOrderVO> convertTradeOrders(List<TradeOrderDO> tradeOrderList) {    return tradeOrderList.stream().map(TradeOrderService2::convertTradeOrder)        .collect(Collectors.toList());}

1.3. 方案2：利用不可达代码（推荐）

还有一种方法，把不可达代码利用起来，可以降低方法queryTradeOrder（查询交易订单）的代码复杂度。

/** * 查询交易订单 *  * @param orderQuery 订单查询 * @return 交易订单分页 */public PageDataVO<TradeOrderVO> queryTradeOrder(TradeOrderQueryVO orderQuery) {    // 查询交易订单    // 查询交易订单: 总共数量    Long totalSize = tradeOrderDAO.countByCondition(orderQuery);    // 查询交易订单: 数据列表    List<TradeOrderVO> dataList = null;    if (NumberHelper.isPositive(totalSize)) {        List<TradeOrderDO> tradeOrderList = tradeOrderDAO.queryByCondition(orderQuery);        dataList = convertTradeOrders(tradeOrderList);    }    // 返回分页数据    return new PageDataVO<>(totalSize, dataList);}

1.4. 方案3：测试不可达代码（不推荐）

对于一些祖传代码，有些小伙伴不敢删除代码。在某些情况下，可以针对不可达代码进行单独测试。

/** * 测试: 转化交易订单列表-交易订单列表为空 *  * @throws Exception 异常信息 */@Testpublic void testConvertTradeOrdersWithTradeOrderListEmpty() throws Exception {    List<TradeOrderDO> tradeOrderList = null;    Assert.assertSame("交易订单列表不为空", Collections.emptyList(),        Whitebox.invokeMethod(TradeOrderService1.class, "convertTradeOrders", tradeOrderList));}

2. 如何测试内部的构造方法

在这次单元测试总决赛中，有一个随机负载均衡策略，需要针对Random（随机数）进行单元测试。

2.1. 代码案例

按照题目要求，编写了一个简单的随机负载均衡策略。

/** * 随机负载均衡策略类 */public class RandomLoadBalanceStrategy implements LoadBalanceStrategy {    /**     * 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 = new Random().nextInt(totalWeight);        // 查找对应节点        for (ServerNode serverNode : serverNodeList) {            int currentWeight = serverNode.getWeight();            if (currentWeight > randomIndex) {                return serverNode;            }            randomIndex -= currentWeight;        }        return null;    }}

2.2. 方法1：直接测试法（不推荐）

有些参赛选手，不知道如何测试随机数（主要原因是因为不知道如何Mock构造方法），所以直接利用测试返回节点占比来测试随机负载均衡策略。

/** * 随机负载均衡策略测试类 */@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)public class RandomLoadBalanceStrategyTest {    /** 定义测试对象 */    /** 随机负载均衡策略 */    @InjectMocks    private RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy;    /**     * 测试: 选择服务节点-随机     *      * @throws Exception 异常信息     */    @Test    public void testSelectNodeWithRandom() throws Exception {        int nodeCount1 = 0;        int nodeCount2 = 0;        int nodeCount3 = 0;        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();        for (int i = 0; i < 1000; i++) {            ServerNode serviceNode = randomLoadBalanceStrategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);            if (serviceNode == serverNode1) {                nodeCount1++;            } else if (serviceNode == serverNode2) {                nodeCount2++;            } else if (serviceNode == serverNode3) {                nodeCount3++;            }        }        Assert.assertEquals("节点1占比不一致", serverNode1.getWeight() / 60.0D, nodeCount1 / 1000.0D, 1E-3D);        Assert.assertEquals("节点2占比不一致", serverNode2.getWeight() / 60.0D, nodeCount2 / 1000.0D, 1E-3D);        Assert.assertEquals("节点3占比不一致", serverNode3.getWeight() / 60.0D, nodeCount3 / 1000.0D, 1E-3D);    }}

这个测试用例主要存在3个问题：

执行时间长：被测方法需要被执行1000遍；
不一定通过：由于随机数是随机，并不一定保证比例，所以导致测试用例并不一定通过；
测试目标变更：单测测试的测试目标应该是负载均衡逻辑，现在感觉测试目标变成了Random方法。

2.3. 方法2：直接mock法（不推荐）

用过PowerMockito高级功能的，知道如何去Mock构造方法。

/** * 随机负载均衡策略测试类 */@RunWith(PowerMockRunner.class)@PrepareForTest(RandomLoadBalanceStrategy.class)public class RandomLoadBalanceStrategyTest {    /** 定义测试对象 */    /** 随机负载均衡策略 */    @InjectMocks    private RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy;    /**     * 测试: 选择服务节点-第一个节点     *      * @throws Exception 异常信息     */    @Test    public void testSelectNodeWithFirstNode() throws Exception {        // 模拟依赖方法        Random random = Mockito.mock(Random.class);        Mockito.doReturn(9).when(random).nextInt(Mockito.anyInt());        PowerMockito.whenNew(Random.class).withNoArguments().thenReturn(random);        // 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();        ServerNode serviceNode = randomLoadBalanceStrategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode1, serviceNode);        // 验证依赖方法        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();        Mockito.verify(random).nextInt(totalWeight);    }}

但是，这个测试用例也存在问题：需要把RandomLoadBalanceStrategy加到@PrepareForTest注解中，导致Jacoco无法统计单元测试的覆盖率。

2.4. 方法3：工具方法法（推荐）

其实，随机数生成，还有很多工具方法，我们可以利用工具方法RandomUtils.nextInt代替构造方法。

2.4.1. 重构代码

/** * 随机负载均衡策略类 */public class RandomLoadBalanceStrategy implements LoadBalanceStrategy {    /**     * 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;    }}

2.4.2. 测试用例

/** * 随机负载均衡策略测试类 */@RunWith(PowerMockRunner.class)@PrepareForTest(RandomUtils.class)public class RandomLoadBalanceStrategyTest {    /** 定义测试对象 */    /** 随机负载均衡策略 */    @InjectMocks    private RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy;    /**     * 测试: 选择服务节点-第一个节点     */    @Test    public void testSelectNodeWithFirstNode() {        // 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();        ServerNode serviceNode = randomLoadBalanceStrategy.selectNode(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);    }}

2.5. 方法4：注入对象法（推荐）

如果不愿意使用工具方法，也可以注入依赖对象，我们可以利用RandomProvider（随机数提供者）来代替构造方法。

2.5.1. 重构代码

/** * 随机负载均衡策略类 */public class RandomLoadBalanceStrategy implements LoadBalanceStrategy {    /** 注入依赖对象 */    /** 随机数提供者 */    @Autowired    private RandomProvider randomProvider;    /**     * 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 = randomProvider.nextInt(totalWeight);        // 查找对应节点        for (ServerNode serverNode : serverNodeList) {            int currentWeight = serverNode.getWeight();            if (currentWeight > randomIndex) {                return serverNode;            }            randomIndex -= currentWeight;        }        return null;    }}

2.5.2. 测试用例

/** * 随机负载均衡策略测试类 */@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)public class RandomLoadBalanceStrategyTest {    /** 模拟依赖方法 */    /** 随机数提供者 */    @Mock    private RandomProvider randomProvider;    /** 定义测试对象 */    /** 随机负载均衡策略 */    @InjectMocks    private RandomLoadBalanceStrategy randomLoadBalanceStrategy;    /**     * 测试: 选择服务节点-第一个节点     */    @Test    public void testSelectNodeWithFirstNode() {        // 模拟依赖方法        Mockito.doReturn(9).when(randomProvider).nextInt(Mockito.anyInt());        // 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();        ServerNode serviceNode = randomLoadBalanceStrategy.selectNode(serverNodeList, clientRequest);        Assert.assertEquals("服务节点不一致", serverNode1, serviceNode);        // 验证依赖方法        int totalWeight = serverNodeList.stream().mapToInt(ServerNode::getWeight).sum();        Mockito.verify(randomProvider).nextInt(totalWeight);    }}

3. 如何测试虚基类和子类

在这次单元测试比赛中，很多选手都编写了虚基类，但是没有看到任何一个选手针对虚基类进行了单独的测试。

3.1. 案例代码

这里，以Diamond属性配置加载为例说明。

3.1.1. 虚基类定义

首先，定义一个通用的虚基类，定义了需要子类实现的虚方法，实现了通用的配置解析方法。

/** * 虚属性回调类 * * @param <T> 配置类型 */@Slf4jpublic abstract class AbstractPropertiesCallback<T> implements DiamondDataCallback {    /** 注入依赖对象 */    /** 环境 */    @Autowired    private Environment environment;    /** 转化服务 */    @Autowired    private ConversionService conversionService;    /**     * 接收到数据     *     * @param data 配置数据     */    @Override    public void received(String data) {        // 获取配置参数        String configName = getConfigName();        Assert.notNull(configName, "配置名称不能为空");        T configInstance = getConfigInstance();        Assert.notNull(configInstance, "配置实例不能为空");        // 解析配置数据        try {            log.info("绑定属性配置文件开始: configName={}", configName);            Properties properties = new Properties();            byte[] bytes = Optional.ofNullable(data.getBytes()).orElseGet(() -> new byte[0]);            InputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));            properties.load(bufferedReader);            Bindable<T> bindable = Bindable.ofInstance(configInstance);            Binder binder = new Binder(ConfigurationPropertySources.from(                new PropertiesPropertySource(configName, properties)),                new PropertySourcesPlaceholdersResolver(environment), conversionService);            BindResult<T> result = binder.bind(configName, bindable);            if (!result.isBound()) {                log.error("绑定属性配置文件失败: configName={}", configName);                return;            }            log.info("绑定属性配置文件成功: configName={}, configInstance={}", configName, JSON.toJSONString(configInstance));        } catch (IOException | RuntimeException e) {            log.error("绑定属性配置文件异常: configName={}", configName, e);        }    }    /**     * 获取配置名称     *     * @return 配置名称     */    @NonNull    protected abstract String getConfigName();    /**     * 获取配置实例     *     * @return 配置实例     */    @NonNull    protected abstract T getConfigInstance();}

3.1.2. 子类实现

其次，定义了具体配置的子类，简单地实现了基类定义的虚方法。

/** * 例子配置回调类 */@DiamondListener(groupId = "unittest-example", dataId = "example.properties", executeAfterInit = true)public class ExampleConfigCallback extends AbstractPropertiesCallback<ExampleConfig> {    /** 注入依赖对象 */    /** 例子配置 */    @Resource    private ExampleConfig exampleConfig;    /**     * 获取配置名称     *     * @return 配置名称     */    @Override    protected String getConfigName() {        return "example";    }    /**     * 获取配置实例     *     * @return 配置实例     */    @Override    protected ExampleConfig getConfigInstance() {        return exampleConfig;    }}

3.2. 方法1：联合测试法（不推荐）

最简单的测试方法，就是通过子类对虚基类进行联合测试，这样同时把子类和虚基类都测试了。

/** * 例子配置回调测试类 */@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)public class ExampleConfigCallbackTest {    /** 定义静态常量 */    /** 资源路径 */    private static final String RESOURCE_PATH = "testExampleConfigCallback/";    /** 模拟依赖对象 */    /** 配置环境 */    @Mock    private ConfigurableEnvironment environment;    /** 转化服务 */    @Mock    private ConversionService conversionService;    /** 定义测试对象 */    /** BOSS取消费配置回调 */    @InjectMocks    private ExampleConfigCallback exampleConfigCallback;    /**     * 测试: 接收-正常     */    @Test    public void testReceivedWithNormal() {        // 模拟依赖对象        ExampleConfig exampleConfig = new ExampleConfig();        Whitebox.setInternalState(exampleConfigCallback, "exampleConfig", exampleConfig);        // 调用测试方法        String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), RESOURCE_PATH + "exampleConfig.properties");        exampleConfigCallback.received(text);        // 验证依赖对象        text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), RESOURCE_PATH + "exampleConfig.json");        Assert.assertEquals("取消费用配置不一致", text, JSON.toJSONString(exampleConfig, SerializerFeature.MapSortField));    }}

3.3. 方法2：独立测试法（推荐）

其实，更好的方法是对虚基类和子类独立单元测试。

3.3.1. 基类测试

虚基类的单元测试，专注于虚基类的通用配置解析。

/** * 虚属性回调测试类 */@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)public class AbstractPropertiesCallbackTest {    /** 静态常量相关 */    /** 资源目录 */    private static final String RESOURCE_PATH = "testAbstractPropertiesCallback/";    /** 模拟依赖对象 */    /** 环境 */    @Mock    private ConfigurableEnvironment environment;    /** 转化服务 */    @Mock    private ConversionService conversionService;    /** 定义测试对象 */    /** 虚属性回调 */    @InjectMocks    private AbstractPropertiesCallback<ExampleConfig> propertiesCallback =        CastUtils.cast(Mockito.spy(AbstractPropertiesCallback.class));    /**     * 测试: 接收到-正常     */    @Test    public void testReceivedWithNormal() {        // 模拟依赖方法        // 模拟依赖方法: propertiesCallback.getConfigName        String configName = "example";        Mockito.doReturn(configName).when(propertiesCallback).getConfigName();        // 模拟依赖方法: propertiesCallback.getConfigInstance        ExampleConfig configInstance = new ExampleConfig();        Mockito.doReturn(configInstance).when(propertiesCallback).getConfigInstance();        // 调用测试方法        String text1 = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), RESOURCE_PATH + "exampleConfig.properties");        propertiesCallback.received(text1);        String text2 = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), RESOURCE_PATH + "exampleConfig.json");        Assert.assertEquals("任务配置不一致", text2, JSON.toJSONString(configInstance));        // 验证依赖方法        // 验证依赖方法: propertiesCallback.received        Mockito.verify(propertiesCallback).received(text1);        // 验证依赖方法: propertiesCallback.getConfigName        Mockito.verify(propertiesCallback).getConfigName();        // 验证依赖方法: propertiesCallback.getConfigInstance        Mockito.verify(propertiesCallback).getConfigInstance();    }}

3.3.2. 子类测试

子类的单元测试，专注于对虚基类定义虚方法的实现，避免了每个子类都要针对虚基类的通用配置解析进行测试。

/** * 例子配置回调测试类 */@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)public class ExampleConfigCallbackTest {    /** 定义测试对象 */    /** BOSS取消费配置回调 */    @InjectMocks    private ExampleConfigCallback exampleConfigCallback;        /**     * 测试: 获取配置实例     */    @Test    public void testGetConfigInstance() {        Assert.assertEquals("配置实例不一致", exampleConfig, exampleConfigCallback.getConfigInstance());    }    /**     * 测试: 获取配置名称     */    @Test    public void testGetConfigName() {        Assert.assertEquals("配置名称不一致", "example", exampleConfigCallback.getConfigName());    }}

4. 如何测试策略模式的策略服务

4.1. 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。

4.1.1. 策略接口

首先，定义一个负载均衡策略接口。

/** * 负载均衡策略接口 */public interface LoadBalanceStrategy {    /**     * 支持策略类型     *      * @return 策略类型     */    LoadBalanceStrategyType supportType();    /**     * 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     */    ServerNode selectNode(List<ServerNode> serverNodeList, ClientRequest clientRequest);}

4.1.2. 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);    }}

4.1.3. 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;    }}

4.2. 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);    }}

4.3. 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。

5. 如何测试Lambda表达式

在有些单元测试中，Lambda表达式并不一定被执行，所以导致Lambda表达式没有被测试。

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