隔离测试介绍

隔离测试是一种测试方法，可以帮助程序员在单元测试中识别难以调试和测试的代码。隔离测试可以通过将测试对象与其依赖项隔离开来，从而减少测试对象的复杂性。这种测试方法通常用于面向对象的程序设计中，因为它们倾向于使用许多对象和对象之间的关系。

隔离测试通常用于以下场景：

• 测试依赖外部系统或库的代码；
• 测试依赖其他对象状态的代码；
• 测试依赖网络连接、数据库或其他 IO 操作的代码；
• 测试需要针对特定场景设置特定行为的代码。

在隔离测试的过程中，常常使用虚拟对象、伪造对象和模拟对象等技术来模拟测试对象的依赖。这使得开发人员可以更容易地运行测试，同时减少测试过程中的错误和不必要的复杂性。这种方法也可以帮助开发人员编写更高质量的代码，因为它可以使他们更容易识别代码中的问题和瓶颈。

虚拟对象

虚拟对象是隔离测试中的一个关键概念。虚拟对象是一个替代实现，可用于模拟外部依赖或未实现功能的类或接口。虚拟对象通常包括方法和属性，以便模拟被测试的对象所依赖的外部系统或类。

具有以下优点：

• 可以在不实例化完整对象的情况下运行测试。
• 由于没有必要访问外部系统或库，因此测试速度更快。
• 可以轻松模拟外部系统或库失败的情况。
• 可以重写测试对象的行为或属性。

虚拟对象可以使用 stubs（只返回固定内容的虚拟对象）或 mocks（验证预期结果行为的虚拟对象）来操作。

使用stubs的虚拟对象

stubs是返回预定义值的方法的虚拟对象。这使得开发人员可以在测试中设置依赖项的响应。以下是一个使用stubs的示例：

public class SomeObject {
  public int add(int a, int b) {
    return a + b;
  }
}

public class SomeObjectStubs extends SomeObject {
  @Override
  public int add(int a, int b) {
    return 0;
  }
}

@Test
public void testAdd() {
  SomeObject obj = new SomeObjectStubs();
  int result = obj.add(2, 3);
  assertEquals(0, result);
}

在这个例子中，我们对 SomeObjectStubs 进行了继承，并且在虚拟对象中重载了 add 方法。这样，我们就可以用虚拟对象替换测试对象，并测试它是否按预期运行。

使用mocks的虚拟对象

mocks是验证预期行为的虚拟对象。这样，您可以测试对象对其依赖项的正确调用方式。以下是一个使用mocks的示例：

public interface SomeDependency {
  void foo();
}

public class SomeObject {
  private SomeDependency dependency;

  public SomeObject(SomeDependency dependency) {
    this.dependency = dependency;
  }

  public void bar() {
    dependency.foo();
  }
}

@Test
public void testBar() {
  SomeDependency mockDependency = mock(SomeDependency.class);
  SomeObject obj = new SomeObject(mockDependency);
  obj.bar();
  verify(mockDependency, times(1)).foo();
}

在这个例子中，我们创建了一个 mockDependency 对象，并把它作为 SomeObject 的一个构造函数参数传递进去。然后我们执行了对象的 bar() 方法，并使用 verify() 确定检查 mockDependency 对象的方法 foo() 是否被调用了一次。

伪造对象

在某些情况下，虚拟对象不能包含所有必需的方法或属性。在这种情况下，开发人员可以使用伪造对象来模拟测试对象的状态或行为。伪造对象与虚拟对象类似，但它们更精细，可以为测试提供更丰富的数据集。

伪造对象包括以下类型：

• 假对象：提供了一个伪值，可用于模拟测试对象的行为。
• 骗子对象：提供了一个轻量级的实现，可用于模拟测试对象的函数和属性。
• 替代对象：提供了一个完整的实现，可用于模拟测试对象的全部功能和属性。

使用伪造对象需要仔细设计和编写。以下是一个使用伪造对象的示例：

public class SomeObject {
  public void foo(List<Integer> values) {
    values.add(1);
    values.add(2);
    values.add(3);
  }
}

@Test
public void testFoo() {
  List<Integer> fakeValues = new ArrayList<>();
  SomeObject obj = new SomeObject();
  obj.foo(fakeValues);
  assertEquals(3, fakeValues.size());
}

在这个例子中，我们创建了一个 fakeValues 列表，并且在测试对象的 foo() 方法中调用了它。最后我们使用 assertEquals() 函数断言列表的大小是否为预期值。

模拟对象

模拟对象将虚拟对象、伪造对象和最终的实现（通常由桩对象表示）组合在一起。这种方法提供了一个完整且逼真的测试环境，以确保测试对象的正确运行。模拟对象的主要区别在于，它们可以在测试过程中更彻底地隔离测试对象。

以下是一个使用模拟对象的示例：

public interface SomeDependency {
  void foo();
}

public class SomeObject {
  private SomeDependency dependency;

  public SomeObject(SomeDependency dependency) {
    this.dependency = dependency;
  }

  public void bar() {
    dependency.foo();
  }
}

@Test
public void testBar() {
  SomeDependency mockDependency = mock(SomeDependency.class);
  SomeObject obj = new SomeObject(mockDependency);
  obj.bar();
  verify(mockDependency, times(1)).foo();
}

在这个例子中，我们创建了一个模拟的 SomeDependency 对象，并在 SomeObject 构造函数中传递了它。我们还测试了对象的 bar() 方法，并使用 verify() 确定检查模拟对象的方法 foo() 是否被调用了一次。

总结

隔离测试是一种有用的测试方法，可以帮助程序员优化和简化他们的测试代码。隔离测试使用虚拟对象、伪造对象和模拟对象等技术，从而减少测试复杂性并提高代码质量。程序员应该选择最适合他们项目的隔离测试方法，并且应该定期地更新他们的代码以确保测试环境的正确性。