Powermock遇到的问题

Myth丶恋晨 2022-05-30 03:58 313阅读 0赞

作为一名开发人员对于单元测试的态度是既爱又很。爱是因为单元测试可以让开发人员在开发阶段尽可能发现问题，避免生成故障的出现。恨是因为单元测试所带来的工作量与项目自身的编码工作量相当，而对于互联网公司讲究的是快速迭代上线，以业务需求为主导，留给开发人员编写单元测试的时间非常少。所以大部分开发人员是抗拒单元测试的，我也是其中之一。但是经历过几次的生产故障之后，开始意识到单元测试的必要性，于是乎开始学习使用单元测试。项目上使用的是JUnit单元测试框架，Powermock作为mock工具。以下是在使用Powermock的过程中遇到的题。

import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
     public class UserDao {
       public UserDao() {
          String db_mode = System.getProperty("db_mode");
          Assert.notNull(db_mode);
       }
    
       public List<String> getAllUserNames() {
          return new ArrayList<>();
       }
    }

import java.util.List;
     public class UserService {
       private UserDao userDao = new UserDao();
    
       public List<String> getAllUserNames() {
          return userDao.getAllUserNames();
       }
    
    }

import org.junit.Assert;
    import org.junit.Test;
    import org.junit.runner.RunWith;
    import org.mockito.InjectMocks;
    import org.mockito.Mock;
    import org.powermock.core.classloader.annotations.PowerMockIgnore;
    import org.powermock.core.classloader.annotations.PrepareForTest;
    import org.powermock.modules.junit4.PowerMockRunner;
    
    import java.util.Arrays;
    import java.util.List;
    
    import static org.powermock.api.mockito.PowerMockito.when;
     @PowerMockIgnore({ "javax.management.*" })
    @RunWith(PowerMockRunner.class)
    @PrepareForTest(UserService.class)
    public class UserServiceTest {
       @InjectMocks
       private UserService userService;
    
       @Mock
       private UserDao userDao;
    
       @Test
       public void getAllUserNamesTest() {
          List<String> userNames = Arrays.asList("tom", "jack");
          when(userDao.getAllUserNames()).thenReturn(userNames);
    
          List<String> res = userService.getAllUserNames();
          Assert.assertEquals(2L, res.size());
          Assert.assertTrue(res.contains("tom"));
       }
    }

运行UserServiceTest的getAllUserNamesTest测试Case，结果如下

Process finished with exit code -2Caused by: org.mockito.exceptions.base.MockitoException:   
Cannot instantiate @InjectMocks field named 'userService' of type 'class com.demo.UserService'.  
You haven't provided the instance at field declaration so I tried to construct the instance.  
However the constructor or the initialization block threw an exception : \[Assertion failed\] - this argument is required; it must not be null

分析：在UserDao类的默认构造函数中需要读取db\_mode的环境变量，并且校验该环境变量不能为空，否则抛出异常，而我的本地环境恰好没有设置db\_mode环境变量。此时有人会想“把db\_mode环境变量配置上不就解决了吗？”对，配置上db\_mode环境变量确实可以解决问题；但违背了mock的本意，我们应该把一切影响TestCase正常运行的外在条件给mock掉，保证在任何环境下（jdk版本必须相同）都可以正常运行，并且得到预期结果。不然测试人员在jenkins上去执行单元测试时，肯定跑不通过，回头测试该抱怨了。

好吧，那我们应该想办法把UserDao的构造函数给mock掉。回到UserServiceTest代码，发现userDao属性上使用了@Mock注解。

@Mock
    private UserDao userDao;

@Mock： 创建一个空白实例，没有属性没有方法。既然如此为什么还调用了UserDao的默认构造函数呢？

@InjectMocks
    private UserService userService;

我们发现userService使用了@InjectMocks注解。

@InjectMocks：创建一个目标类的实例，其余用@Mock（或@Spy）注解创建的mock将被注入到用该实例中。通过调试代码发现，mockito框架对于@InjectMocks的属性试图通过反射机制创建实例。

public FieldInitializationReport instantiate() {
            final AccessibilityChanger changer = new AccessibilityChanger();
            Constructor<?> constructor = null;
            try {
                constructor = field.getType().getDeclaredConstructor();
                changer.enableAccess(constructor);
    
                final Object[] noArg = new Object[0];
                Object newFieldInstance = constructor.newInstance(noArg);
                new FieldSetter(testClass, field).set(newFieldInstance);
    
                return new FieldInitializationReport(field.get(testClass), true, false);
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                throw new MockitoException("the type '" + field.getType().getSimpleName() + "' has no default constructor", e);
            } catch (InvocationTargetException e) {
                throw new MockitoException("the default constructor of type '" + field.getType().getSimpleName() + "' has raised an exception (see the stack trace for cause): " + e.getTargetException().toString(), e);
            } catch (InstantiationException e) {
                throw new MockitoException("InstantiationException (see the stack trace for cause): " + e.toString(), e);
            } catch (IllegalAccessException e) {
                throw new MockitoException("IllegalAccessException (see the stack trace for cause): " + e.toString(), e);
            } finally {
                if(constructor != null) {
                    changer.safelyDisableAccess(constructor);
                }
            }
        }
    }

Java类的初始化顺序：  
1. 父类静态变量初始化   
2. 父类静态语句块   
3. 子类静态变量初始化   
4. 子类静态语句块   
5. 父类变量初始化   
6. 父类语句块   
7. 父类构造函数   
8. 子类变量初始化   
9. 子类语句块   
10. 子类构造函数

在UserService类中有一个userDao属性，并且通过new UserDao()进行了实例化。在初始化UserService类实例的时候，间接地调用了new UserDao()。

解决：网上搜索了一下解决方案，大部分都是通过在测试类加上@PrepareForTest注解去阻止不想要的行为，可是我明明已经使用了@PrepareForTest注解。这时候我想到了应该求助官方的帮助文档，https://github.com/powermock/powermock/wiki/Suppress-Unwanted-Behavior。

1.  Use the `@RunWith(PowerMockRunner.class)` annotation at the class-level of the test case.
2.  Use the `@PrepareForTest(ClassWithEvilParentConstructor.class)` annotation at the class-level of the test case in combination with `suppress(constructor(EvilParent.class))` to suppress all constructors for the EvilParent class.
3.  Use the `Whitebox.newInstance(ClassWithEvilConstructor.class)` method to instantiate a class without invoking the constructor what so ever.
4.  Use the `@SuppressStaticInitializationFor("org.mycompany.ClassWithEvilStaticInitializer")`annotation to remove the static initializer for the the `org.mycompany.ClassWithEvilStaticInitializer` class.
5.  Use the `@PrepareForTest(ClassWithEvilMethod.class)` annotation at the class-level of the test case in combination with `suppress(method(ClassWithEvilMethod.class, "methodName"))` to suppress the method with name "methodName" in the ClassWithEvilMethod class.
6.  Use the `@PrepareForTest(ClassWithEvilField.class)` annotation at the class-level of the test case in combination with `suppress(field(ClassWithEvilField.class, "fieldName"))` to suppress the field with name "fieldName" in the ClassWithEvilField class.

显然，要达到抑制的效果，必须配合suppress(constructor(TargetClass.class))函数一起使用。在UserServiceTest类中添加一下代码，问题搞定。

@BeforeClass
    public static void suppressUnWanted() {
       suppress(constructor(UserDao.class));
    }

另外，@SuppressStaticInitializationFor注解也是经常用到的，可以阻止Class中的静态属性和静态块的初始化。

作者：vip - dani.he

日期：2018-03-04