阿里是如何进行单元测试培训的？

一、什么是单元测试？（10 min）

维基百科中是这样描述的：在计算机编程中，单元测试又称为模块测试，是针对程序模块来进行正确性检验的测试工作。程序单元是应用的最小可测试部件。在过程化编程中，一个单元就是单个程序、函数、过程等；对于面向对象编程，最小单元就是方法，包括基类、抽象类、或者派生类中的方法。

单元测试和集成测试的区别

回到测试的本质来看，测试工作就是模拟真实环境，在代码正式上线前进行验证的工作，即使没有任何工具和方法，这项工作也能够通过人工操作来手动完成。但这种方式显然不符合软件从业者的习惯，于是开始出现了各种各样的自动化测试方法，框架和工具。单元测试和集成测试使用的测试框架和工具大部分是相同的，而社区中对集成测试的介绍不尽相同，导致很多看过不同文章的同学对这两种测试的认知存在争议。首先需要达成一致的是，无论是单元测试还是集成测试，它们都是自动化测试。为了更好地区分，我们可以这样理解：和生产代码以及单元测试代码在同一个代码仓库中，由开发同学自己编写的，对外部环境（数据库、文件系统、外部系统、消息队列等）有真实调用的测试就是集成测试。下表中也从各种角度来对比了单元测试、集成测试和系统级别测试（包括端到端测试、链路测试、自动化回归测试、UI测试等）的区别。

	单元测试	集成测试	系统级别测试
编写人员	开发	开发	开发 / 测试
编写场地	生产代码仓库内	生产代码仓库内	生产代码仓库内 / 生产代码仓库外
编写时间	代码发布前	代码发布前	代码发布前 / 代码发布后
编写成本	低	中	高
编写难度	低	中	高
反馈速度	极快，秒级	较慢，分钟级	慢，天级别
覆盖面积	代码行覆盖60-80% 分支覆盖40-60%	功能级别覆盖HappyPath	核心保障链路
环境依赖	代码级别，不依赖环境	依赖日常或本地环境	依赖预发或生产环境
外部依赖模拟	全部模拟	部分模拟	不模拟，完全使用真实环境

小互动（10 min）

上手题 - 用于查看目前大家的单测理解和技能水平

以下是一个简单的服务代码，请认真观看后写下你认为应该写的单元测试。

@Service
public class UserService {/** 定义依赖对象 *//** 用户DAO */@Autowiredprivate UserDAO userDAO;/*** 查询用户* * @param companyId 公司标识* @param startIndex 开始序号* @param pageSize 分页大小* @return 用户分页数据*/public PageDataVO<UserVO> queryUser(Long companyId, Long startIndex, Integer pageSize) {//入参校验if(ValidationUtil.validate(companyId)){throw new InvalidRequestException(companyId, "Invalid company Id");}// 查询用户数据// 查询用户数据: 总共数量Long totalSize = userDAO.countByCompany(companyId);// 查询接口数据: 数据列表List<UserVO> dataList = null;if (NumberHelper.isPositive(totalSize)) {dataList = userDAO.queryByCompany(companyId, startIndex, pageSize);}// 返回分页数据return new PageDataVO<>(totalSize, dataList);}
}

随机问题：

你觉得针对这段代码，应该需要写几个单元测试？
你觉得这个单元测试的行覆盖率理论值可以达到多少？我们一般需要达到多少？如果要达到你的目标，投入的工作量是多少？
单测的代码量和原业务代码量的比值应该是多少比较合适？

答案（仅供参考）：

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class UserServiceTest {/** 定义静态常量 *//** 资源路径 */private static final String RESOURCE_PATH = "testUserService/";/** 模拟依赖对象 *//** 用户DAO */@Mockprivate UserDAO userDAO;/** 定义测试对象 *//** 用户服务 */@InjectMocksprivate UserService userService;/*** 测试: 查询用户-无数据*/@Testpublic void testQueryUser_Succeed_NoData() {// 模拟依赖方法// 模拟依赖方法: userDAO.countByCompanyLong companyId = 123L;Long startIndex = 90L;Integer pageSize = 10;Mockito.doReturn(0L).when(userDAO).countByCompany(companyId);// 调用测试方法String path = RESOURCE_PATH + "testQueryUserWithoutData/";PageDataVO<UserVO> pageData = userService.queryUser(companyId, startIndex, pageSize);String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "pageData.json");Assert.assertEquals("分页数据不一致", text, JSON.toJSONString(pageData));// 验证依赖方法// 验证依赖方法: userDAO.countByCompanyMockito.verify(userDAO).countByCompany(companyId);// 验证依赖对象Mockito.verifyNoMoreInteractions(userDAO);}/*** 测试: 查询用户-有数据*/@Testpublic void testQueryUser_Succeed_WithData() {// 模拟依赖方法String path = RESOURCE_PATH + "testQueryUserWithData/";// 模拟依赖方法: userDAO.countByCompanyLong companyId = 123L;Mockito.doReturn(91L).when(userDAO).countByCompany(companyId);// 模拟依赖方法: userDAO.queryByCompanyLong startIndex = 90L;Integer pageSize = 10;String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "dataList.json");List<UserVO> dataList = JSON.parseArray(text, UserVO.class);Mockito.doReturn(dataList).when(userDAO).queryByCompany(companyId, startIndex, pageSize);// 调用测试方法PageDataVO<UserVO> pageData = userService.queryUser(companyId, startIndex, pageSize);text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), path + "pageData.json");Assert.assertEquals("分页数据不一致", text, JSON.toJSONString(pageData));// 验证依赖方法// 验证依赖方法: userDAO.countByCompanyMockito.verify(userDAO).countByCompany(companyId);// 验证依赖方法: userDAO.queryByCompanyMockito.verify(userDAO).queryByCompany(companyId, startIndex, pageSize);// 验证依赖对象Mockito.verifyNoMoreInteractions(userDAO);}@Testpublic void testQueryUser_Fail_WithBadInput() {}}

抢答题：

请问这个是单元测试吗？

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class SpringDalTest{@ResourceDBClient dbClient;@Testpublic void testGetDate_success_getFromDB(){String result = dbClient.getDate("Request");Assert.equals(result,"ExpectedResults");}
}

请问这个是单元测试吗？

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class DemoControllerTest {@MockDemoTairClient tairClient;@MockDemoDBMapper dbMapper;@InjectMocksDemoController demoController;@Testpublic void testGetResult_succeed_getFromCache() throws Exception {when(tairClient.getCache(anyString())).thenReturn("getCacheResponse");when(dbMapper.queryData(anyString())).thenReturn("queryDataResponse");String result = demoController.getResult("request");Assert.assertEquals("getCacheResponse", result);}
}

请问这个是单元测试吗？

@RunWith(PandoraBootRunner.class)
@DelegateTo(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@PropertySource(value = {"classpath:test.properties", "classpath:landlord.properties"})
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class SanityTest{@ResourceInfoService infoService1;@MockInfoService infoService2;public void testGetInfo_succeed_giveValidRequest(){String result1 = infoService1.getInfo("Request");String result2 = infoService2.getInfo("Request");Assert.equals(result1,result2);}}

二、为什么要写单元测试？（10 min）

反例：现在，领导要响应集团提高代码质量的号召，需要提升单元测试的代码覆盖率。当然，我们不能让领导失望，那就加班加点地补充单元测试用例，努力提高单元测试的代码覆盖率。至于单元测试用例的有效性，我们大抵是不用关心的，因为我们只是面向指标编程。1230 提升到 LV3，331 提升团队成为卓越工程 LV4， FY23 KPI 完成了，岂不是___，___，____?

正例：因为我是一名专业的计算机工程师。

理论上单元测试带来的好处有：

单测成本低，速度快。
单测是最佳的、自动化的、可执行的文档。
测试的要诀是：测试你最担心出错的部分，这样你就能从测试工作中得到最大的利益，100%覆盖率的单测会逐渐消磨开发人员对测试的耐心和好感。
单测驱动设计，提升代码简洁度，确保安全重构，代码修改后，单测仍然能通过，能够增强开发者的信心。
快速反馈，更快的发现问题。
定位缺陷比集成测试更快更准确，降低修复成本。

实际上通过 2 个公司内部的例子来证明：

例子 1

菜鸟 GOC 提供的一个外部 BU 的例子，仅供参考（对照组数据不够严谨，数据还待完善，结论进一步佐证中）

外BU：采销供应链--网络&权限&商家&采购&物流协同（后面简称伍道团队)单测缩短了变更的开发和测试总时长

1、变更开发测试时长领先

从阿里大脑获取到 FY22 5月-10月采购供应链-伍道团队，和供应链BU变更开发测试时长对比趋势的客观数据，如下图所示。对比6个月平均数来看，伍道团队变更开发测试时长平均领先供应链BU 3.1天。

2、交付质量高：变更折返修改代码再部署次数更低

采购供应链的有变更发布的全应用和BU内非采购供应链全应用，将变更平均从预发环境折返修改代码重部署次数做对比——5-10月份采购供应链“变更平均从预发环境折返修改代码重部署”次数为X次，同BU其他部门平均次数Y次，相比低40%。

从Aone中应用，针对5-10月供应链BU在预发环境有发布成功的变更的核心应用，我们将非采购供应链所有核心应用49个(Aone未观察有UT覆盖率)，和采购供应链主版本应用中，单测行覆盖率超60%的7个核心应用做参照对比。说明进行单测并没有使得变更的开发和测试时长变长，反而因为提升了代码内建质量，缩短了变更的开发和测试总时长。

例子 2

菜鸟&企业智能：企业智能单测减少了变更从预发环境平均折返修改代码重部署次数

菜鸟整体（单测一般）、企业智能（单测好）、A&B团队（单测差），对比7-10月变更从预发环境平均折返修改代码重部署次数。—— 企业智能返工次数明显低于菜鸟整体，低于菜鸟整体35%，低于单测建设薄弱团队整体45%。

7-10月，企业智能5个BU核心应用平均全量行覆盖≥60% 以及菜鸟其他团队 5个无单测建设的BU核心应用对比变更从预发环境平均折返修改代码重部署次数。——变更平均从预发环境折返修改代码重部署次数为X，低于5个无单测应用对照组的Y，说明经过充分的单测的变更的内建质量更好，因而在预发环境折返修改代码重部署次数比对照组低52%

三、怎么写单元测试？（50 min）

基础单测套餐：

JUnit4 - https://github.com/junit-team/junit4/wiki

Mockito2/3 - https://site.mockito.org/

1. 定义对象阶段

定义对象阶段主要包括：定义被测对象、模拟依赖对象（类成员）、注入依赖对象（类成员）。

2. 模拟方法阶段

模拟方法阶段主要包括：模拟依赖对象（参数、返回值和异常）、模拟依赖方法。

3. 调用方法阶段

调用方法阶段主要包括：模拟依赖对象（参数）、调用被测方法、验证参数对象（返回值和异常）。

4. 验证方法阶段

验证方法阶段主要包括：验证依赖方法、验证数据对象（参数）、验证依赖对象。

大互动

看了这个理论知识，下面我们开始时间实操：

Before

需要 Maven 如何配置，要引入什么？

<dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.1</version><scope>test</scope>
</dependency>
<dependency><groupId>org.mockito</groupId><artifactId>mockito-core</artifactId><version>3.3.3</version><scope>test</scope>
</dependency>
<dependency><groupId>org.powermock</groupId><artifactId>powermock-module-junit4</artifactId><version>2.0.9</version><scope>test</scope>
</dependency>
<dependency><groupId>org.powermock</groupId><artifactId>powermock-api-mockito2</artifactId><version>2.0.9</version><scope>test</scope>
</dependency>

Test

（现场指导和实操环节，附带提问和一对一指导，内容都在代码里）

请下载：https://github.com/Lukegogogo/unit-test-training-demo/tree/mainline

现场演示怎么写单元测试，9 种通用场景。

【无依赖难度：

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