关于java:Mutation-Testing

一、Mutation Testing（以下简称 MT）是什么？

艰深的讲就是 UT 的 UT
MT 批改局部源代码后，在扭转后的源代码上运行 UT，再比拟批改前后的差异，检测 UT 是否笼罩了各种场景。
本人了解就是针对某些误写谬误的，比方 >= 误写成了 <=，UT 可能笼罩不到，但 MT 能够笼罩到。
最重要的它可能进步 UT 的准确度，能够检测出即便 UT 笼罩 100%，然而某些逻辑判断依然无奈笼罩到的状况，更无效的升高了 bug 呈现的概率。

二、MT 的原理

1. 判断

大于变大于等于，具体如下：

// 源代码
if(a<b) {// 编码}
// 被 MT 批改为
if(a<=b){// 编码}

2. 计算

// 源代码
int a = b + c;
// 被 MT 批改为
int a = b - c;

3.void 办法

MT 会间接正文掉某些 void 办法使之不运行

// 源代码
public void someVoidMethod(int i){// 编码}
public int foo() {
    int i = 5;
    someVoidMethod(i);
    return i;
}
// 被 MT 批改为
public void someVoidMethod(int i){// 编码}
public int foo(){
    int i =5;
    return i;
}

4. 更多规定

更多规定可见，https://pitest.org/quickstart…

5. 具体 MT 操作

MT 的每一次代码批改都会生成一个 Mutant，每一个 UT 会针对每一个 Mutant 运行，将运行后果与原始的代码的 UT 后果比拟，如果批改后的 UT 后果和批改前的统一，就表明代码笼罩不够全面，会记录为 Survive，如果后果不统一，记录为 Killed，示意 UT 笼罩的比拟全。相似于下两图的操作：

三、MT 的配置

我的项目 pom.xml 减少以下配置，threads 能够减少多线程运行 MT，以升高运行工夫；timestampedReports 默认为 true，每次运行 MT 都会生成一个工夫戳的文件夹，批改为 false 示意间接在设置的根目录生成报告，不再创立工夫戳文件夹

<plugin>
    <groupId>org.pitest</groupId>
    <artifactId>pitest-maven</artifactId>
    <version>1.6.3</version>
    <configuration>
        <threads>10</threads>
        <excludedTestClasses>
            <param>**.*IT</param>
        </excludedTestClasses>
        <outputFormats>
            <outputFormat>xml</outputFormat>
            <outputFormat>html</outputFormat>
        </outputFormats>
        <historyOutputFile>src/test/resources/mutationHistory</historyOutputFile>
        <historyInputFile>src/test/resources/mutationHistory</historyInputFile>
        <timestampedReports>false</timestampedReports>
    </configuration>
</plugin>

如果只批改了局部代码，须要独自运行 MT，在以上配置中的 configuration 中减少以下内容，能够独自指定运行某个 class 的 MT

<targetClasses>
    <param>com.a.b.c.AServiceImpl</param>
</targetClasses>
<targetTests>
    <param>com.a.b.c.AServiceImplTest</param>
</targetTests>

如果须要批改更加严格的 MT 测试，能够在 configuration 中减少以下内容，其中能够批改的油 DEFAULTS，STRONGER，ALL，具体规定见 https://pitest.org/quickstart…

<mutators>
    <mutator>DEFAULTS</mutator>
</mutators>    

执行命令进行 MT

mvn org.pitest:pitest-maven:mutationCoverage

本地运行 MT，如果代码 UT 以及源代码较多，会耗时很久，因而须要通过下面的配置 historyOutputFIle，每次执行结束会生成历史文件，下次再次运行 MT，只会运行有源代码变动的 UT。缩短前期每次的执行工夫。具体如下截图，内容是

四、运行实现的报告

绿色代表曾经通过 MT 的笼罩，红色示意没有被笼罩

五、我在针对 MT 测试的状况下如何写 UT

笼罩要全，各个分支都要笼罩到，其实失常咱们本人写 UT 时候也应该默认笼罩到（KILLED），如果没有笼罩到会显示（SURVIVED）

// 源代码
public String testMT (String code) {if(code.equals("1")){return "SUCCESS";}
    return "FAIL";
}
//UT
@Test
public void testMT(){Assert.assertEquals("SUCCESS",mtDemo.testMT("1"));
    Assert.assertEquals("FAIL",mtDemo.testMT("2"));
}

如果某些逻辑状况下是 throw 出 XXException 时候，须要在 test 注解中减少以下内容，也可能笼罩 MT
@Test（expected=XXException.class)

源代码中尽量返回有意义的后果，防止应用 void，返回 void 时，MT 强行正文掉的状况，无论如何都无奈通过断言去判断（其实感觉这种状况就是模仿在写代码的时候，实现了编写 void 的办法后，然而忘了在主办法中调用了的状况）。

// 明确的返回能够断言判断
Assert.assertEquals("SUCCESS",mtDemo.testMT("1"));

if 判断中有多个条件的，mock 返回的须要笼罩到最初一个判断，上面图中显示领取和 param2 为 1，然而 param1 不合乎的时候就过了，MT 就认为笼罩不够全 main，然而 UT 批改后减少另外一种状况 param1 合乎，param2 不合乎，正好完满笼罩，MT 则示意 Kill，提醒笼罩齐全

// 源代码
public String testIf(String param1,String param2){if("1".equals(param1) || "1".equals(param2)){return "SUCCESS";}else{return "FAIL";}
}
//UT
@Test
public void testIf(){Assert.assertEquals("SUCCESS",mtDemo.testIf("0","1"));
}

@Test
public void testIf(){Assert.assertEquals("SUCCESS",mtDemo.testIf("0","1"));
    Assert.assertEquals("SUCCESS",mtDemo.testIf("1","0"));
}

还有一些简单的状况，例如 lambda，实际上也是要笼罩到不同的状况返回不同的后果

// 源代码
static class TestDto{
    private String name;
    private String type;
    TestDto(String name,String type){
        this.name = name;
        this.type = type;
    }
    public String getName(){return this.name;}
}
public List<TestDto> testLambda (List<TestDto> list) {return list.stream()
           .filter(l-> l.getName().equals("name1"))
           .collect(Collectors.toList());
}
//UT，只笼罩了 name1 存在的状况，如果 name1 不存在状况没笼罩
@Test
public void testLambda(){List<MTDemo.TestDto> list = new ArrayList<>();
    MTDemo.TestDto dto1 = new MTDemo.TestDto("name1","type1");
    MTDemo.TestDto dto2 = new MTDemo.TestDto("name2","type2");
    list.add(dto1);
    list.add(dto2);
    Assert.assertEquals("name1",mtDemo.testLambda(list).get(0).getName());
}

这时 MT 会强制批改 lambda 中的 fiter 局部，间接改为 treu/false 生成两个 Mutant，会有一种没有笼罩到，MT 会标注 SURVIVED

// 再减少一个 UT，笼罩到 name1 不存在的状况
@Test
public void testLambda2(){List<MTDemo.TestDto> list = new ArrayList<>();
    MTDemo.TestDto dto2 = new MTDemo.TestDto("name2","type2");
    list.add(dto2);
    Assert.assertEquals(0,mtDemo.testLambda(list).size());
}