在Spring-Boot项目中使用Spock测试框架

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本文首发于个人网站：在 Spring Boot 项目中使用 Spock 测试框架

Spock 框架是基于 Groovy 语言的测试框架，Groovy 与 Java 具备良好的互操作性，因此可以在 Spring Boot 项目中使用该框架写优雅、高效以及 DSL 化的测试用例。Spock 通过 @RunWith 注解与 JUnit 框架协同使用，另外，Spock 也可以和 Mockito(Spring Boot 应用的测试——Mockito）一起使用。

在这个小节中我们会利用 Spock、Mockito 一起编写一些测试用例（包括对 Controller 的测试和对 Repository 的测试），感受下 Spock 的使用。

根据 Building an Application with Spring Boot 这篇文章的描述，spring-boot-maven-plugin这个插件同时也支持在 Spring Boot 框架中使用 Groovy 语言。
在 pom 文件中添加 Spock 框架的依赖

<!-- test -->
<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
   <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.spockframework</groupId>
   <artifactId>spock-core</artifactId>
   <scope>test</scope></dependency>
<dependency>
   <groupId>org.spockframework</groupId>
   <artifactId>spock-spring</artifactId>
   <scope>test</scope>
</dependency>

在 src/test 目录下创建 groovy 文件夹，在 groovy 文件夹下创建 com/test/bookpub 包。
在 resources 目录下添加 packt-books.sql 文件，内容如下所示：

INSERT INTO author (id, first_name, last_name) VALUES (5, 'Shrikrishna', 'Holla');
INSERT INTO book (isbn, title, author, publisher) VALUES ('978-1-78398-478-7', 'Orchestrating Docker', 5, 1);
INSERT INTO author (id, first_name, last_name) VALUES (6, 'du', 'qi');
INSERT INTO book (isbn, title, author, publisher) VALUES ('978-1-78528-415-1', 'Spring Boot Recipes', 6, 1);

在 com/test/bookpub 目录下创建 SpockBookRepositorySpecification.groovy 文件，内容是：

package com.test.bookpubimport com.test.bookpub.domain.Author

import com.test.bookpub.domain.Book
import com.test.bookpub.domain.Publisher
import com.test.bookpub.repository.BookRepository
import com.test.bookpub.repository.PublisherRepository
import org.mockito.Mockito
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired
import org.springframework.boot.test.SpringApplicationContextLoader
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext
import org.springframework.jdbc.datasource.init.DatabasePopulatorUtils
import org.springframework.jdbc.datasource.init.ResourceDatabasePopulator
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration
import org.springframework.test.context.web.WebAppConfiguration
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc
import org.springframework.test.web.servlet.setup.MockMvcBuilders
import spock.lang.Sharedimport spock.lang.Specification
import javax.sql.DataSourceimport javax.transaction.Transactional

import static org.hamcrest.Matchers.containsString;
import static org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders.get;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.content;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.status;

@WebAppConfiguration
@ContextConfiguration(classes = [BookPubApplication.class,
 TestMockBeansConfig.class],loader = SpringApplicationContextLoader.class)
class SpockBookRepositorySpecification extends Specification {
    @Autowired
    private ConfigurableApplicationContext context;
    @Shared
    boolean sharedSetupDone = false;
    @Autowired
    private DataSource ds;
    @Autowired
    private BookRepository bookRepository;
    @Autowired
    private PublisherRepository publisherRepository;
    @Shared
    private MockMvc mockMvc;

    void setup() {if (!sharedSetupDone) {mockMvc = MockMvcBuilders.webAppContextSetup(context).build();
            sharedSetupDone = true;
        }
        ResourceDatabasePopulator populator = new 
               ResourceDatabasePopulator(context.getResource("classpath:/packt-books.sql"));
        DatabasePopulatorUtils.execute(populator, ds);
    }

    @Transactional
    def "Test RESTful GET"() {
        when:
        def result = mockMvc.perform(get("/books/${isbn}"));
  
        then:
        result.andExpect(status().isOk()) 
       result.andExpect(content().string(containsString(title)));

       where:
       isbn              | title
      "978-1-78398-478-7"|"Orchestrating Docker"
      "978-1-78528-415-1"|"Spring Boot Recipes"
    }

    @Transactional
    def "Insert another book"() {
      setup:
      def existingBook = bookRepository.findBookByIsbn("978-1-78528-415-1")
      def newBook = new Book("978-1-12345-678-9", "Some Future Book",
              existingBook.getAuthor(), existingBook.getPublisher())

      expect:
      bookRepository.count() == 3

      when:
      def savedBook = bookRepository.save(newBook)

      then:
      bookRepository.count() == 4
      savedBook.id > -1
  }
}

执行测试用例，测试通过
接下来试验下 Spock 如何与 mock 对象一起工作，之前的文章中我们已经在 TestMockBeansConfig 类中定义了 PublisherRepository 的 Spring Bean，如下所示，由于 @Primary 的存在，使得在运行测试用例时 Spring Boot 优先使用 Mockito 框架模拟出的实例。

@Configuration
@UsedForTesting
public class TestMockBeansConfig {
    @Bean
    @Primary
    public PublisherRepository createMockPublisherRepository() {return Mockito.mock(PublisherRepository.class);
    }
}

在 BookController.java 中添加 getBooksByPublisher 接口，代码如下所示：

@Autowired
public PublisherRepository publisherRepository;

@RequestMapping(value = "/publisher/{id}", method = RequestMethod.GET)
public List<Book> getBooksByPublisher(@PathVariable("id") Long id) {Publisher publisher = publisherRepository.findOne(id);
    Assert.notNull(publisher);
    return publisher.getBooks();}

在 SpockBookRepositorySpecification.groovy 文件中添加对应的测试用例，

def "Test RESTful GET books by publisher"() {
    setup:
    Publisher publisher = new Publisher("Strange Books")
    publisher.setId(999)
    Book book = new Book("978-1-98765-432-1",
            "Mytery Book",
            new Author("Jhon", "Done"),
            publisher)
    publisher.setBooks([book])
    Mockito.when(publisherRepository.count()).
            thenReturn(1L);
    Mockito.when(publisherRepository.findOne(1L)).
            thenReturn(publisher)

    when:
    def result = mockMvc.perform(get("/books/publisher/1"))

    then:
    result.andExpect(status().isOk())
    result.andExpect(content().string(containsString("Strange Books")))

    cleanup:
    Mockito.reset(publisherRepository)
}

运行测试用例，发现可以测试通过，在控制器将对象转换成 JSON 字符串装入 HTTP 响应体时，依赖 Jackson 库执行转换，可能会有循环依赖的问题——在模型关系中，一本书依赖一个出版社，一个出版社有包含多本书，在执行转换时，如果不进行特殊处理，就会循环解析。我们这里通过 @JsonBackReference 注解阻止循环依赖。

可以看出，通过 Spock 框架可以写出优雅而强大的测试代码。

首先看 SpockBookRepositorySpecification.groovy 文件，该类继承自 Specification 类，告诉 JUnit 这个类是测试类。查看 Specification 类的源码，可以发现它被 @RunWith(Sputnik.class)注解修饰，这个注解是连接 Spock 与 JUnit 的桥梁。除了引导 JUnit，Specification 类还提供了很多测试方法和 mocking 支持。

Note：关于 Spock 的文档见这里：Spock Framework Reference Documentation

根据《单元测试的艺术》一书中提到的，单元测试包括：准备测试数据、执行待测试方法、判断执行结果三个步骤。Spock 通过 setup、expect、when 和 then 等标签将这些步骤放在一个测试用例中。

setup：这个块用于定义变量、准备测试数据、构建 mock 对象等；
expect：一般跟在 setup 块后使用，包含一些 assert 语句，检查在 setup 块中准备好的测试环境
when：在这个块中调用要测试的方法；
then : 一般跟在 when 后使用，尽可以包含断言语句、异常检查语句等等，用于检查要测试的方法执行后结果是否符合预期；
cleanup：用于清除 setup 块中对环境做的修改，即将当前测试用例中的修改回滚，在这个例子中我们对 publisherRepository 对象执行重置操作。

Spock 也提供了 setup()和 cleanup()方法，执行一些给所有测试用例使用的准备和清除动作，例如在这个例子中我们使用 setup 方法：（1）mock 出 web 运行环境，可以接受 http 请求；（2）加载 packt-books.sql 文件，导入预定义的测试数据。web 环境只需要 Mock 一次，因此使用 sharedSetupDone 这个标志来控制。

通过 @Transactional 注解可以实现事务操作，如果某个方法被该注解修饰，则与之相关的 setup()方法、cleanup()方法都被定义在一个事务内执行操作：要么全部成功、要么回滚到初始状态。我们依靠这个方法保证数据库的整洁，也避免了每次输入相同的数据。

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