美团优选实践:Spock单元测试框架介绍及应用(一)

发表于:2021-8-27 09:46

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 作者:美团技术团队    来源:掘金

  Spock是一款国外优秀的测试框架,基于BDD(行为驱动开发)思想实现,功能非常强大。Spock结合Groovy动态语言的特点,提供了各种标签,并采用简单、通用、结构化的描述语言,让编写测试代码更加简洁、高效。目前,美团优选物流绝大部分后端服务已经采用了Spock作为测试框架,在开发效率、可读性和维护性方面均取得了不错的收益。

  1. 背景
  XML之父Tim Bray最近在博客里有个好玩的说法:“代码不写测试就像上了厕所不洗手……单元测试是对软件未来的一项必不可少的投资。”具体来说,单元测试有哪些收益呢?
  它是最容易保证代码覆盖率达到100%的测试。
  可以幅降低上线时的紧张指数。
  单元测试能更快地发现问题(见下图)。
  单元测试的性价比最高,因为错误发现的越晚,修复它的成本就越高,而且难度呈指数式增长,所以我们要尽早地进行测试(见下图)。
  编码人员,一般也是单元测试的主要执行者,是唯一能够做到生产出无缺陷程序的人,其他任何人都无法做到这一点。
  有助于源码的优化,使之更加规范,快速反馈,可以放心进行重构。

  这张图来自微软的统计数据:Bug在单元测试阶段被发现,平均耗时3.25小时,如果漏到系统测试阶段,要花费11.5小时。这张图,旨在说明两个问题:85%的缺陷都在代码设计阶段产生,而发现Bug的阶段越靠后,耗费成本就越高,指数级别的增高。
  尽管单元测试有如此的收益,但在我们日常的工作中,仍然存在不少项目它们的单元测试要么是不完整要么是缺失的。常见的原因总结如下:代码逻辑过于复杂;写单元测试时耗费的时间较长;任务重、工期紧,或者干脆就不写了。
  基于以上问题,相较于传统的JUnit单元测试,今天为大家推荐一款名为Spock的测试框架。目前,美团优选物流技术团队绝大部分后端服务已经采用了Spock作为测试框架,在开发效率、可读性和维护性方面取得了不错的收益。
  不过网上Spock资料比较简单,甚至包括官网的Demo,无法解决我们项目中复杂业务场景面临的问题,通过深入学习和实践之后,本文会将一些经验分享出来,希望能够帮助大家提高开发测试的效率。

  2. Spock是什么?和JUnit、jMock有什么区别?
  Spock是一款国外优秀的测试框架,基于BDD(行为驱动开发)思想实现,功能非常强大。Spock结合Groovy动态语言的特点,提供了各种标签,并采用简单、通用、结构化的描述语言,让编写测试代码更加简洁、高效。官方的介绍如下:

  What is it? Spock is a testing and specification framework for Java and Groovy applications. What makes it stand out from the crowd is its beautiful and highly expressive specification language. Thanks to its JUnit runner, Spock is compatible with most IDEs, build tools, and continuous integration servers. Spock is inspired from JUnit, RSpec, jMock, Mockito, Groovy, Scala, Vulcans, and other fascinating life forms.
  Spock是一个Java和Groovy`应用的测试和规范框架。之所以能够在众多测试框架中脱颖而出,是因为它优美而富有表现力的规范语言。Spock的灵感来自JUnit、RSpec、jMock、Mockito、Groovy、Scala、Vulcans。
  简单来讲,Spock主要特点如下:
  让测试代码更规范,内置多种标签来规范单元测试代码的语义,测试代码结构清晰,更具可读性,降低后期维护难度。
  提供多种标签,比如:given、when、then、expect、where、with、thrown......帮助我们应对复杂的测试场景。
  使用Groovy这种动态语言来编写测试代码,可以让我们编写的测试代码更简洁,适合敏捷开发,提高编写单元测试代码的效率。
  遵从BDD(行为驱动开发)模式,有助于提升代码的质量。
  IDE兼容性好,自带Mock功能。

  为什么使用Spock? Spock和JUnit、jMock、Mockito的区别在哪里?
  总的来说,JUnit、jMock、Mockito都是相对独立的工具,只是针对不同的业务场景提供特定的解决方案。其中JUnit单纯用于测试,并不提供Mock功能。
  我们的服务大部分是分布式微服务架构。服务与服务之间通常都是通过接口的方式进行交互。即使在同一个服务内也会分为多个模块,业务功能需要依赖下游接口的返回数据,才能继续后面的处理流程。这里的下游不限于接口,还包括中间件数据存储比如Squirrel、DB、MCC配置中心等等,所以如果想要测试自己的代码逻辑,就必须把这些依赖项Mock掉。因为如果下游接口不稳定可能会影响我们代码的测试结果,让下游接口返回指定的结果集(事先准备好的数据),这样才能验证我们的代码是否正确,是否符合逻辑结果的预期。
  尽管jMock、Mockito提供了Mock功能,可以把接口等依赖屏蔽掉,但不能对静态方法Mock。虽然PowerMock、jMockit能够提供静态方法的Mock,但它们之间也需要配合(JUnit + Mockito PowerMock)使用,并且语法上比较繁琐。工具多了就会导致不同的人写出的单元测试代码“五花八门”,风格相差较大。
  Spock通过提供规范性的描述,定义多种标签(given、when、then、where等),去描述代码“应该做什么”,“输入条件是什么”,“输出是否符合预期”,从语义层面规范了代码的编写。
  Spock自带Mock功能,使用简单方便(也支持扩展其他Mock框架,比如PowerMock),再加上Groovy动态语言的强大语法,能写出简洁高效的测试代码,同时能方便直观地验证业务代码的行为流转,增强工程师对代码执行逻辑的可控性。

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