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使用 JUnit 4在 Spring 中进行单元测试的完整步骤

ai 2025/7/17 20:54:23

以下是使用 JUnit 4 在 Spring 中进行单元测试的完整步骤，包含配置、核心注解、测试场景及代码示例：

1. 添加依赖

在 pom.xml 中引入必要的测试依赖（以 Spring 4/5 + JUnit 4 为例）：

<!-- JUnit 4 -->
<dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version><scope>test</scope>
</dependency><!-- Spring Test -->
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-test</artifactId><version>5.3.23</version><scope>test</scope>
</dependency><!-- Mock 对象（Mockito） -->
<dependency><groupId>org.mockito</groupId><artifactId>mockito-core</artifactId><version>4.5.1</version><scope>test</scope>
</dependency><!-- 数据库测试（H2，用于 DAO 层测试） -->
<dependency><groupId>com.h2database</groupId><artifactId>h2</artifactId><version>2.1.214</version><scope>test</scope>
</dependency>

2. 编写单元测试的核心步骤

步骤 1：测试 Service 层（模拟 DAO 依赖）

使用 SpringJUnit4ClassRunner 加载 Spring 上下文，并通过 @Autowired 注入被测对象。

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import static org.junit.Assert.*;
import static org.mockito.Mockito.*;@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) // 使用 Spring 的测试运行器
@ContextConfiguration(locations = {"classpath:applicationContext.xml"}) // 加载 Spring 配置文件
public class UserServiceTest {@Autowiredprivate UserService userService;@Mockprivate UserDao userDao;// 手动注入模拟对象（JUnit 4 需手动初始化）@Beforepublic void setup() {MockitoAnnotations.initMocks(this);userService.setUserDao(userDao); // 将模拟对象注入 Service}@Testpublic void testCreateUser_Success() {User user = new User("Alice", "alice@example.com");// 定义模拟行为：当调用 userDao.insertUser() 时返回 truewhen(userDao.insertUser(user)).thenReturn(true);// 调用被测方法boolean result = userService.createUser(user);// 断言结果assertTrue(result);verify(userDao, times(1)).insertUser(user);}@Testpublic void testGetUserById_NotFound() {int userId = 999;when(userDao.findUserById(userId)).thenReturn(null);// 断言抛出异常try {userService.getUserById(userId);fail("Expected UserNotFoundException");} catch (UserNotFoundException e) {assertEquals("User not found", e.getMessage());}}
}

步骤 2：测试 DAO 层（使用内存数据库 H2）

通过 @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) 加载 Spring 上下文，并使用 H2 内存数据库。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = {"classpath:applicationContext.xml"})
public class UserDaoIntegrationTest {@Autowiredprivate UserDao userDao;@Test@Transactional // 自动回滚事务，避免污染数据库public void testFindUserById() {// 插入测试数据User user = new User("Bob", "bob@example.com");userDao.insertUser(user);// 查询并断言User foundUser = userDao.findUserById(user.getId());assertNotNull(foundUser);assertEquals("Bob", foundUser.getName());}
}

步骤 3：测试事务回滚

在 DAO 层测试中，使用 @Transactional 确保测试后数据回滚。

@Test
@Transactional
public void testCreateUserWithRollback() {User user = new User("Charlie", "charlie@example.com");userDao.insertUser(user);// 测试结束后事务自动回滚，数据库无新增记录
}

步骤 4：测试 REST Controller 层

使用 MockMvc 模拟 HTTP 请求（需手动配置）。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = {WebConfig.class}) // 加载 Web 配置类
@WebAppConfiguration // 启用 Web 应用上下文
public class UserControllerTest {@Autowiredprivate WebApplicationContext wac;private MockMvc mockMvc;@Beforepublic void setup() {mockMvc = MockMvcBuilders.webAppContextSetup(wac).build();}@Testpublic void testGetUserById_Success() throws Exception {mockMvc.perform(get("/users/1")).andExpect(status().isOk()).andExpect(jsonPath("$.name").value("Alice"));}
}

3. 关键注解说明

注解	用途
`@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)`	启用 Spring 的测试运行器，加载应用上下文。
`@ContextConfiguration`	指定 Spring 配置文件或配置类。
`@Autowired`	自动注入 Spring 管理的 Bean。
`@Transactional`	为测试方法启用事务，测试结束后自动回滚。
`@Before`	在每个测试方法前执行（替代 JUnit 5 的 `@BeforeEach`）。
`@Mock`	创建 Mockito 模拟对象（需配合 `MockitoAnnotations.initMocks(this)` 初始化）。

4. 测试场景与最佳实践

场景 1：隔离依赖（Mocking）

目标：测试 Service 层逻辑时，避免依赖真实数据库。
工具：使用 Mockito 模拟 DAO 层。

场景 2：轻量级集成测试

目标：测试 DAO 层 SQL 是否正确，使用 H2 内存数据库。
工具：@Transactional + H2。

场景 3：全栈测试

目标：验证 Controller → Service → DAO 的完整流程。
工具：MockMvc + Spring 上下文。

最佳实践

测试命名：清晰表达测试目的（如 methodUnderTest_Scenario_ExpectedResult）。
测试覆盖率：覆盖正常流程、异常分支和边界条件。
事务管理：在 DAO 层测试中使用 @Transactional 避免数据残留。
模拟依赖：使用 Mockito 隔离外部服务（如 HTTP 调用、第三方 API）。

5. 示例：测试异常场景

@Test(expected = DataAccessException.class)
public void testDatabaseError() {User user = new User("David", "david@example.com");// 模拟数据库抛出异常when(userDao.insertUser(user)).thenThrow(new DataAccessException("Connection failed") {});userService.createUser(user);
}

6. JUnit 4 与 JUnit 5 的对比

特性	JUnit 4	JUnit 5
注解	`@Before`, `@After`	`@BeforeEach`, `@AfterEach`
参数化测试	需使用 `@Parameters` + 外部数据源	原生支持 `@ParameterizedTest`
动态测试	不支持	支持 `@DynamicTest`
扩展模型	依赖 Spring 的 `@RunWith`	基于 JPMS 的 `@ExtendWith`
Java 版本要求	Java 5+	Java 8+