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powermock 入门介绍及使用示例

2021-06-20 22:30:54 作者：互联网

文章转自：https://blog.csdn.net/xiaoxufox/article/details/78562656

<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.11</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.powermock</groupId>
    <artifactId>powermock-module-junit4</artifactId>
    <version>1.6.5</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.powermock</groupId>
    <artifactId>powermock-api-mockito</artifactId>
    <version>1.6.5</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

代码base
后面的测试代码均是针对下面class的

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;
 
    public boolean addUser(UserDto userDto) {
        int added = userService.addUser(userDto);
        if (added <= 0) {
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }
 
    public boolean delUser(int id) {
        try {
            userService.delUser(id);
            return true;
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
    }
 
    public void saveUser(UserDto userDto) {
        userService.saveUser(userDto);
    }
 
    public int countUser() {
        UserDto ud = new UserDto();
 
        int count = 0;
 
        if (ud.getId() > 0) {
            count += 1;
        }
        return count;
    }
 
    public boolean modUser(UserDto userDto) {
        int moded = userService.modUser(userDto);
        return verifyMod(moded);
    }
 
    private boolean verifyMod(int moded) {
        if (moded <= 0) {
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }
}

public interface UserService {
    int addUser(UserDto userDto);
 
    int delUser(int id) throws Exception;
 
    int modUser(UserDto userDto);
 
    void saveUser(UserDto userDto);
}

public class UserDto {
    private int id;
 
    public int getId() {
        return id;
    }
 
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
}

public class FileHelper {
    public static String getName(String name) {
        return "A_" + name;
    }
}

@Autowired 属性的注入方式

public class UserControllerTest {
    @Mock
    private UserService userService;
 
    @InjectMocks
    private UserController uc = new UserController();
}

几点需要注意一下：

上面的方式，将会mock出来一个 user service对象，将将其注入到 UserController 的实例 uc 中去。
uc后面的那个 new UserController() 也可以不需要的。

mock抛异常

    @Test
    public void testDelUser() throws Exception {
        int toDelete = 1;
        PowerMockito.when(userService.delUser(toDelete)).thenThrow(new Exception("mock exception"));
        boolean result = uc.delUser(toDelete);
        Assert.assertEquals(result, false);
    }

有几点需要注意一下：

如果 user service 中的 delUser() 方法抛出的是 checked exception，那么，thenThrow() 里需要抛出 new Exception()或者其子类
如果delUser() 方法抛出的是 unchecked exception，那么，thenThrow() 里需要抛出 new RuntimeException()或其子类

mock静态方法

    @Test
    public void mockFileHelper() {
        PowerMockito.mockStatic(FileHelper.class);
        PowerMockito.when(FileHelper.getName("lucy")).thenReturn("lily");
        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("lucy"), "lily");
    }

有几点需要注意一下：

需要在@PrepareForTest注解中加上 FileHelper.class
调用 PowerMockito.mockStatic()，参数为 FileHelper.class

mock 返回值为 void 的方法

    @Test
    public void testSaveUser() throws Exception {
        UserDto userDto = new UserDto();
 
        // way one:
        PowerMockito.doNothing().when(userService, "saveUser", userDto);
 
        // way two:
        PowerMockito.doNothing().when(userService).saveUser(userDto);
 
        uc.saveUser(userDto);
    }

mock私有方法

方法一
PS：该方法中，还介绍了 mock私有字段的值的方法。

    @Test
    public void testModUser() throws Exception {
        UserDto ud = new UserDto();
        int moded = 1;
 
        PowerMockito.when(userService.modUser(ud)).thenReturn(moded);
 
        UserController uc2 = PowerMockito.mock(UserController.class);
 
        // 给没有 setter 方法的 私有字段 赋值。
        Whitebox.setInternalState(uc2, "userService", userService);
 
        // 因为要测试的是 modUser() 方法，
        // 所以，当调用这个方法时，应该让它调用真实的方法，而非被mock掉的方法
        PowerMockito.when(uc2.modUser(ud)).thenCallRealMethod();
 
        // 在modUser()方法中会调用verifyMod()这个私有方法，所以，需要将mock掉
        PowerMockito.when(uc2, "verifyMod", moded).thenReturn(true);
 
        boolean result = uc2.modUser(ud);
 
        Assert.assertEquals(result, true);
    }

需要注意的是：此处的uc2是mock出来的，不是 UserControllerTest 类中的成员变量 uc

方法二

    @Test
    public void testModUser2() throws Exception {
        UserDto ud = new UserDto();
        int moded = 1;
 
        PowerMockito.when(userService.modUser(ud)).thenReturn(moded);
 
        // 对uc进行监视
        uc = PowerMockito.spy(uc);
        // 当uc的verifyMod被执行时，将被mock掉
        PowerMockito.when(uc, "verifyMod", moded).thenReturn(true);
        boolean result = uc.modUser(ud);
 
        Assert.assertEquals(result, true);
    }

使用spy方法可以避免执行被测类中的成员函数，即mock掉不想被执行的私有方法。

测试私有方法(注意：是测试，不是mock)

方法一

    @Test
    public void testVerifyMod() throws Exception {
        // 获取Method对象，
        Method method = PowerMockito.method(UserController.class, "verifyMod", int.class);
        // 调用Method的invoke方法来执行
        boolean result = (boolean) method.invoke(uc, 1);
        Assert.assertEquals(result, true);
    }

方法二

    @Test
    public void testVerifyMod2() throws Exception {
        // 通过 Whitebox 来执行
        boolean result = Whitebox.invokeMethod(uc, "verifyMod", 1);
        Assert.assertEquals(result, true);
    }

mock新建对象

    @Test
    public void testCountUser() throws Exception {
        UserDto ud = new UserDto();
        ud.setId(1);
 
        PowerMockito.whenNew(UserDto.class).withNoArguments().thenReturn(ud);
 
        int count = uc.countUser();
 
        Assert.assertEquals(count, 1);
    }

mock返回值为 void 的 static 方法 (此为后期补充，所以没有提供相关完整代码)

方法一

// "xxxUtil" 是类名
// "xxxStaticMethod" 是 static 方法的方法名
// 这里假设 "xxxStaticMethod" 需要两个参数，一个是 int 型，一个是 String 型
PowerMockito.doNothing().when(xxxUtil.class, "xxxStaticMethod", 1，"mysql");

方法二

// 这种方式下，可以把所有需要模拟的 "static void" 方法，都列出来
PowerMockito.doNothing().when(xxxUtil.class);
xxxUtil.xxxStaticMethod(1, 2);

mock 同一方法，返回不同的值 (此为后期补充，所以没有提供相关完整代码)

// 待测试代码
DatabaseMetaData dbMetaData = connection.getMetaData();
ResultSet schemaSet = dbMetaData.getSchemas();
while (schemaSet.next()) {
    schemaList.add(schemaSet.getString("TABLE_SCHEM"));
}

上面这个代码，我们是想让schemaSet返回true，好让测试代码能进入while循环。但是我们又不能让它一直返回 true，否则，while将陷入死循环。针对这种需求，应该怎么来处理呢？请看：

Connection connection = PowerMockito.mock(Connection.class);
DatabaseMetaData databaseMetaData = PowerMockito.mock(DatabaseMetaData.class);
ResultSet resultSet = PowerMockito.mock(ResultSet.class);
 
PowerMockito.when(connection.getMetaData()).thenReturn(databaseMetaData);
PowerMockito.when(databaseMetaData.getSchemas()).thenReturn(resultSet);
 
// 关键步骤
PowerMockito.when(resultSet.next()).thenReturn(true, false);
 
PowerMockito.when(resultSet.getString("TABLE_SCHEM")).thenReturn("mock schema");

上面的关键步骤中，thenReturn()方法返回了两个值，一个是true，一个是false。它的意思是，当next()第一次被调用时，将会返回 true，第二次及第二次以后的调用将会返回false。这就满足了我们的需求啦。

mock 泛型 (此为后期补充，所以没有提供相关完整代码)

// 待测试代码
List<Node> nodes = new ArrayList<>();
// getAllChildren() 是一个递归方法,且返回值为 void
nodeService.getAllChildren(nodeId, nodes);

上面的代码，我们在进行Test时，一般都会把nodeService中的getAllChildren()方法给mock掉，但是这样会导致nodes这个List的内容一直为空(因为它的的返回值为void)。为了满足在getAllChildren()被mock掉的情况下，nodes的内容又不能为空这一需求，我们可以将 ArrayList 的构造函数给mock掉。但是，ArrayList是一个泛型类，那么在mock它的构造函数时，要如何指定泛型的类型呢？

方法一
在构造ArrayList时，不指定泛型类型。
PS：此种方法中，nodes变量的类型必须是 ArrayList，不能是 List。

ArrayList nodes = new ArrayList() {{
    Node n = new Node();
    n.setId(1);
    this.add(n);
}};
PowerMockito.whenNew(ArrayList.class).withNoArguments().thenReturn(nodes);

方法二
通过使用PowerMock的 Answer 机制。

final List<Node> nodes = new ArrayList<Node>() {{
    Node n = new Node();
    n.setId(1);
    this.add(n);
}};
 
PowerMockito.whenNew(ArrayList.class).withNoArguments().thenAnswer(new Answer<List<Node>>() {
    @Override
    public List<Node> answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
        return nodes;
    }
});

mock可变参数

// 待mock方法
public List<Node> getFlowByPrjId(int prjId, Integer ...status) {
    // do something
}

像上面这种方法，它有一个被称为varargs的参数，像这种参数应该如何来模拟呢？
其实很简单，因为varargs参数实际上是被当成数组来处理的，所以，我们只需要像下面这样来处理即可：

when(xxxClass.getFlowByPrjId(Matchers.anyInt(), (Integer[])Matchers.anyVararg())).thenReturn(nodeList);

mock final方法

final 与普通方法一样mock，但是需要将其所在class添加到@PrepareForTest注解中，即

@PrepareForTest({XXXClassWithFinalMethod.class})
 
XXXClassWithFinalMethod obj = mock(XXXClassWithFinalMethod.class);
when(obj.xxxFinalMethod()).thenReturn(xxxxxxx);

不然，会报类似下面的异常，让人很迷惑(因为我们明显就是在 mock 出来的对象上调用的方法):

when() requires an argument which has to be 'a method call on a mock'

mock 私有内部静态类对象

public class ClassA {
    private static class InnerClassA {
        private InnerClassA(String name) {
            this.name = name;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            // do something
        }
    }
}

对于上面这个类，如果我们想去测试InnerClassA类的run方法，该怎么做呢？
首先，因为InnerClassA是一个private的内部类，所以我们是无法像下面这样来mock它的(编译就会报错，这个内部类是不可见的)：

ClassA.InnerClassA aaa = mock(ClassA.InnerClassA.class);

这种情况下，能想到的办法就是通过反射获取到InnerClassA的构造函数，然后生成一个对象。
那么如何来做呢？Whitebox可以帮你实现这一点：

Class clazz = Whitebox.getInnerClassType(ClassA.class, "InnerClassA");
Constructor constructor = Whitebox.getConstructor(clazz, String.class);
// the constructor needs a string parameter
Object object = constructor.newInstance("mock name");
// run the 'run' method
Whitebox.invokeMethod(object, "run");

mock super关键字

public class DispatcherServlet extends HttpServlet {
 
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        super.init(config);
 
        // do some thing
    }
 
    @Override
    public void destroy() {
        // do something
    }
}

对于上面这个类的init方法，我们在测试时，一个难点就是，如何把父类中的init给mock掉。因为它不像我们其他情况下的方法调用，所以不好通过when().xxx()这种方式来mock。这种情况下，就轮到suppress方法出面了，下面直接给出mock方式：

@Test
public void testInit() throws Exception {
    DispatcherServlet ds = spy(new DispatcherServlet());
 
    // use "method()" to get the "init" method which is defined in "GenericServlet"
    // use "suppress()" to suppress the "init" method
    suppress(method(GenericServlet.class, "init", ServletConfig.class));
 
    ds.init(mock(ServletConfig.class))
    // other to do ...
}

这里为什么是GenericServlet.class而不是HttpServlet.class，因为init(ServletConfig config)这个方法是定义在GenericServlet中而非HttpServlet中。

spy 使用的注意点

// 待测试代码
public void getAllChildren(int parentNodeId, List<Node> allChildren) {
    List<Node> children = getChildren(parentNodeId);
    // some other logic
    allChildren.addAll(children);
}
 
public List<Node> getChildren(int nodeId) {
    List<Node> children = nodeMapper.getChildren(nodeId);
    return children;
}

我本意是要测试getAllChildren()这个方法，在这个方法中，它调用了getChildren()方法，自然而然地，我准备将getChildren() mock掉，所以我写了下面的mock语句：

private XXXService ns = new XXXService();
 
ns = spy(ns);
// nodes 是包含了2个 Node 的 List
when(ns.getChildren(Matchers.anyInt())).thenReturn(nodes);
 
List<Node> result = new ArrayList<>();
ns.getAllChildren(1, result);
 
assertEquals(result.size(), 2);

本以为这样写，测试肯定可以通过的。
但是事实总是残酷的，运行之后，一直报错，说result.size()的值是0不是2。
这我就很纳闷了啊，明明返回的是长度为2的list啊，为什么却一直是0呢？
就是这么一个不起眼的问题，花了我5个小时来检查。
最终在网上一个贴子的点醒下，发现了问题所在。
问题出就出在下面这句看似理所当然的mock语句上：

when(ns.getChildren(Matchers.anyInt())).thenReturn(nodes);

它的目的是当ns的getChildren()被调用且参数是任意int类型的值时，都返回nodes这个list。但是这样写的话，它相当于只是mock了当参数为0的场合下才返回nodes这个list。具体原因如下(摘自org.powermock.api.mockito.PowerMockito.doReturn()方法的javadoc)
在这里插入图片描述

从这里的说明，我们知道我们的问题是什么了，上面的那种mock写法，其实就是相当于：

when(ns.getChildren(0)).thenReturn(nodes);

因为Matchers.anyInt()的返回值就是0.
所以，只有当参数值为0的时候，它才会返回nodes这个list。
然后，根据Javadoc，我们只需要按照如下来修改一下mock语句即可：

doReturn(nodes).when(ns).getChildren(Matchers.anyInt());

参数的模糊匹配

上面的测试用例中，在mock一个方法时，这个方法的参数都是事先准备好的。那么，有没有什么方式，使用在mock方法时，可以无视方法所需要的参数值呢？答案肯定有的，它就是org.mockito.Matchers。在这个类中，提供了很多 any*的方法，如：

anyObject()
anyString
anyList()
…

我们可以使用这些方法去避免构建那些难以模拟的输入参数，如：

    @Test
    public void mockFileHelper2() {
        PowerMockito.mockStatic(FileHelper.class);
        PowerMockito.when(FileHelper.getName(Matchers.anyString())).thenReturn("lily");
        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("lucy"), "lily");
        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("hanmeimei"), "lily");
    }

Matchers的方便之处，各位可以自己尝试，包你用得爽~
不过，有一点需要注意一下：如果对某一个参数使用了Matcher，那么，这个方法的所有其他参数也必须使用Matcher，否则将会报错。

Power Mock 实现原理(转)

当某个测试方法被注解@PrepareForTest标注以后，在运行测试用例时，会创建一个新的org.powermock.core.classloader.MockClassLoader实例，然后加载该测试用例使用到的类（系统类除外）。
PowerMock会根据你的mock要求，去修改写在注解@PrepareForTest里的class文件（当前测试类会自动加入注解中），以满足特殊的mock需求。例如：去除final方法的final标识，在静态方法的最前面加入自己的虚拟实现等。
如果需要mock的是系统类的final方法和静态方法，PowerMock不会直接修改系统类的class文件，而是修改调用系统类的class文件，以满足mock需求。

测试类完整代码

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Matchers;
import org.mockito.Mock;
import org.powermock.api.mockito.PowerMockito;
import org.powermock.core.classloader.annotations.PowerMockIgnore;
import org.powermock.core.classloader.annotations.PrepareForTest;
import org.powermock.modules.junit4.PowerMockRunner;
import org.powermock.reflect.Whitebox;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
// 相关注解
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest({UserController.class, FileHelper.class})
@PowerMockIgnore("javax.management.*")
public class UserControllerTest {
 
    // @Autowired 属性的注入方式: 联合使用 @Mock 和 @InjectMocks
    // 下面的方式，将会mock出来一个 user service对象，将将其注入到 UserController 的实例 uc 中去。
    @Mock
    private UserService userService;
 
    @InjectMocks
    private UserController uc;
 
    /**
     * mock普通方法
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testAddUser() throws Exception {
        UserDto ud = new UserDto();
        PowerMockito.when(userService.addUser(ud)).thenReturn(1);
        // can not stub like this
        // PowerMockito.doReturn(1).when(userService.addUser(ud));
        boolean result = uc.addUser(ud);
        Assert.assertEquals(result, true);
    }
 
    /**
     * mock抛异常
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testDelUser() throws Exception {
        int toDelete = 1;
        // 如果 user service 中的 delUser() 方法抛出的是 checked exception，那么，thenThrow() 里需要抛出 Exception()或者其子类；
        // 如果delUser() 方法抛出的是 unchecked exception，那么，thenThrow() 里需要抛出 RuntimeException()或其子类
        PowerMockito.when(userService.delUser(toDelete)).thenThrow(new Exception("mock exception"));
        boolean result = uc.delUser(toDelete);
        Assert.assertEquals(result, false);
    }
 
    /**
     * mock静态方法
     */
    @Test
    public void mockFileHelper() {
        PowerMockito.mockStatic(FileHelper.class);
        PowerMockito.when(FileHelper.getName("lucy")).thenReturn("lily");
        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("lucy"), "lily");
    }
 
    /**
     * mock 返回值为 void 的方法
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testSaveUser() throws Exception {
        UserDto userDto = new UserDto();
 
        // way one:
        PowerMockito.doNothing().when(userService, "saveUser", userDto);
 
        // way two:
        PowerMockito.doNothing().when(userService).saveUser(userDto);
 
        uc.saveUser(userDto);
    }
 
    /**
     * mock私有方法<br />
     * 方法一<br />
     * PS:该方法中，还介绍了 mock私有字段的值 的方法。
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testModUser() throws Exception {
        UserDto ud = new UserDto();
        int moded = 1;
 
        PowerMockito.when(userService.modUser(ud)).thenReturn(moded);
 
        UserController uc2 = PowerMockito.mock(UserController.class);
 
        // 给没有 setter 方法的 私有字段 赋值。
        Whitebox.setInternalState(uc2, "userService", userService);
 
        // 因为要测试的是 modUser() 方法，
        // 所以，当调用这个方法时，应该让它调用真实的方法，而非被mock掉的方法
        PowerMockito.when(uc2.modUser(ud)).thenCallRealMethod();
 
        // 在modUser()方法中会调用verifyMod()这个私有方法，所以，需要将mock掉
        PowerMockito.when(uc2, "verifyMod", moded).thenReturn(true);
 
        boolean result = uc2.modUser(ud);
 
        Assert.assertEquals(result, true);
    }
 
    /**
     * mock私有方法<br />
     * 方法二
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testModUser2() throws Exception {
        UserDto ud = new UserDto();
        int moded = 1;
 
        PowerMockito.when(userService.modUser(ud)).thenReturn(moded);
 
        // 对uc进行监视
        uc = PowerMockito.spy(uc);
        // 当uc的verifyMod被执行时，将被mock掉
        PowerMockito.when(uc, "verifyMod", moded).thenReturn(true);
        boolean result = uc.modUser(ud);
 
        Assert.assertEquals(result, true);
    }
 
    /**
     * 测试私有方法(注意： 是测试，不是mock)<br />
     * 方法一
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testVerifyMod() throws Exception {
        // 获取Method对象，
        Method method = PowerMockito.method(UserController.class, "verifyMod", int.class);
        // 调用Method的invoke方法来执行
        boolean result = (boolean) method.invoke(uc, 1);
        Assert.assertEquals(result, true);
    }
 
    /**
     * 测试私有方法(注意： 是测试，不是mock)<br />
     * 方法二
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testVerifyMod2() throws Exception {
        // 通过 Whitebox 来执行
        boolean result = Whitebox.invokeMethod(uc, "verifyMod", 1);
        Assert.assertEquals(result, true);
    }
 
    /**
     * mock新建对象
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testCountUser() throws Exception {
        UserDto ud = new UserDto();
        ud.setId(1);
 
        PowerMockito.whenNew(UserDto.class).withNoArguments().thenReturn(ud);
 
        int count = uc.countUser();
 
        Assert.assertEquals(count, 1);
    }
 
    /**
     * 参数的模糊匹配
     */
    @Test
    public void mockFileHelper2() {
        PowerMockito.mockStatic(FileHelper.class);
        PowerMockito.when(FileHelper.getName(Matchers.anyString())).thenReturn("lily");
        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("lucy"), "lily");
        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("hanmeimei"), "lily");
    }
}

参考文档：

官方文档：https://github.com/jayway/powermock
WhiteBox 介绍：https://github.com/jayway/powermock/wiki/BypassEncapsulation
官方spring sample: https://github.com/jayway/powermock/tree/master/examples/spring-mockito
关于 @Autowired 的注入问题：http://stackoverflow.com/questions/36799240/mock-final-class-and-inject-it-to-autowired-data-member-and-overcome-postconstru
http://agiledon.github.io/blog/2013/11/21/play-trick-with-powermock/
http://blog.csdn.net/jackiehff/article/details/14000779
http://www.cnblogs.com/jiyuqi/p/3564621.html
http://blog.csdn.net/dfqin/article/details/6604610
http://blog.csdn.net/booboo2006/article/details/7495863

标签：PowerMockito,入门,示例,方法,when,public,powermock,class,mock
来源： https://blog.csdn.net/yangyangrenren/article/details/118075883