JUnit​​ 和 ​​Mockito​​ 的详细说明及示例，涵盖核心概念、常用注解、测试场景和实战案例。

一、JUnit 详解

1. JUnit 核心概念

• ​​测试类​​：以 Test 结尾的类（或通过 @Test 注解标记的方法）。
• ​​断言（Assertions）​​：验证预期结果与实际结果是否一致（如 assertEquals()）。
• ​​测试生命周期​​：通过注解管理测试的初始化和清理（如 @BeforeEach, @AfterEach）。
• ​​参数化测试​​：针对多组输入数据运行同一测试逻辑（JUnit 5+）。

2. JUnit 5 示例

(1) 基础测试

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import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;class CalculatorTest {@Testvoid testAdd() {Calculator calculator = new Calculator();assertEquals(5, calculator.add(2, 3), "2+3 应等于 5");}@Testvoid testDivideByZero() {Calculator calculator = new Calculator();assertThrows(ArithmeticException.class, () -> calculator.divide(10, 0));}
}

(2) 生命周期管理

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import org.junit.jupiter.api.*;class LifecycleTest {@BeforeEachvoid setup() {System.out.println("每个测试方法执行前运行");}@AfterEachvoid teardown() {System.out.println("每个测试方法执行后运行");}@Testvoid test1() {System.out.println("运行测试1");}@Testvoid test2() {System.out.println("运行测试2");}
}

(3) 参数化测试

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import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.CsvSource;class ParameterizedTest {@ParameterizedTest@CsvSource({"2, 3, 5", "5, 7, 12", "-1, 1, 0"})void testAdd(int a, int b, int expected) {Calculator calculator = new Calculator();assertEquals(expected, calculator.add(a, b));}
}

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二、Mockito 详解

1. Mockito 核心概念

• ​​模拟对象（Mock）​​：通过 @Mock 或 mock() 创建，隔离外部依赖。
• ​​注入依赖​​：使用 @InjectMocks 自动注入模拟对象到被测类。
• ​​验证行为​​：通过 verify() 检查方法是否按预期调用。
• ​​定义返回值​​：使用 when().thenReturn() 模拟方法行为。

2. Mockito 示例

(1) 基础模拟

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import static org.mockito.Mockito.*;
import org.junit.jupiter.api.Test;// 被测类
class UserService {private UserRepository userRepository;public UserService(UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;}public User getUserById(int id) {return userRepository.findById(id);}
}// 模拟依赖
interface UserRepository {User findById(int id);
}class UserServiceTest {@Testvoid testGetUserById() {// 1. 创建模拟对象UserRepository mockUserRepository = mock(UserRepository.class);// 2. 定义模拟行为when(mockUserRepository.findById(1)).thenReturn(new User(1, "Alice"));// 3. 注入模拟对象到被测类UserService userService = new UserService(mockUserRepository);// 4. 执行测试User user = userService.getUserById(1);// 5. 验证结果assertEquals("Alice", user.getName());verify(mockUserRepository).findById(1); // 确认方法被调用}
}

(2) 验证调用次数

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@Test
void testSaveUser() {UserRepository mockUserRepository = mock(UserRepository.class);UserService userService = new UserService(mockUserRepository);userService.saveUser(new User(2, "Bob"));userService.saveUser(new User(3, "Charlie"));// 验证 save 方法被调用了两次verify(mockUserRepository, times(2)).save(any(User.class));
}

(3) 模拟异常场景

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@Test
void testUserNotFound() {UserRepository mockUserRepository = mock(UserRepository.class);UserService userService = new UserService(mockUserRepository);when(mockUserRepository.findById(99)).thenThrow(new RuntimeException("User not found"));assertThrows(RuntimeException.class, () -> userService.getUserById(99));
}

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三、Mockito 高级用法

1. Spy 对象

• ​​部分模拟​​：真实对象的部分方法被监控，其余方法正常执行。

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@Test
void testSpy() {List<String> list = new ArrayList<>();List<String> spyList = spy(list);doNothing().when(spyList).clear(); // 监控 clear() 方法spyList.add("test");verify(spyList).add("test"); // 验证 add() 被调用spyList.clear(); // 实际调用真实方法
}

2. ArgumentCaptor 捕获参数

• ​​捕获方法参数​​：验证方法调用时传入的参数。

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@Test
void testCaptureArgument() {UserRepository mockUserRepository = mock(UserRepository.class);UserService userService = new UserService(mockUserRepository);userService.saveUser(new User(4, "David"));ArgumentCaptor<User> userCaptor = ArgumentCaptor.forClass(User.class);verify(mockUserRepository).save(userCaptor.capture());User capturedUser = userCaptor.getValue();assertEquals(4, capturedUser.getId());
}

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四、JUnit 与 Mockito 结合实战

场景：测试订单服务（依赖数据库和外部 API）

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// 被测类
class OrderService {private OrderRepository orderRepository;private PaymentGateway paymentGateway;public OrderService(OrderRepository orderRepository, PaymentGateway paymentGateway) {this.orderRepository = orderRepository;this.paymentGateway = paymentGateway;}public Order createOrder(OrderRequest request) {// 1. 保存订单到数据库Order order = orderRepository.save(request.toOrder());// 2. 调用支付网关paymentGateway.charge(order.getId(), order.getAmount());return order;}
}// 测试类
class OrderServiceTest {@Testvoid testCreateOrder() {// 1. 模拟依赖OrderRepository mockRepo = mock(OrderRepository.class);PaymentGateway mockGateway = mock(PaymentGateway.class);// 2. 定义模拟行为when(mockRepo.save(any(Order.class))).thenAnswer(invocation -> invocation.getArgument(0));doNothing().when(mockGateway).charge(anyInt(), anyDouble());// 3. 注入依赖并测试OrderService orderService = new OrderService(mockRepo, mockGateway);OrderRequest request = new OrderRequest(1001, 99.9);Order order = orderService.createOrder(request);// 4. 验证流程verify(mockRepo).save(argThat(o -> o.getUserId() == 1001));verify(mockGateway).charge(order.getId(), 99.9);}
}

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五、常见问题与解决

1. ​​Mockito 无法模拟静态方法（JUnit 5）​​

• ​​原因​​：Mockito 默认不支持静态方法模拟。
• ​​解决​​：使用 mockito-inline 库并启用静态模拟：

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  @ExtendWith(MockitoExtension.class)
  class MyTest {@Testvoid testStaticMethod() {try (MockedStatic<StaticClass> mocked = mockStatic(StaticClass.class)) {mocked.when(StaticClass.staticMethod()).thenReturn("mocked");// 执行测试...}}
  }

2. ​​测试覆盖率低​​

• ​​工具​​：使用 JaCoCo 或 Cobertura 生成覆盖率报告。
• ​​优化​​：确保测试覆盖正常路径、边界条件和异常场景。

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六、总结

• ​​JUnit​​：核心是编写可重复的自动化测试，通过断言验证逻辑正确性。
• ​​Mockito​​：通过模拟依赖隔离被测对象，支持复杂场景的单元测试。
• ​​最佳实践​​：
  • 测试粒度小，聚焦单一功能。
  • 使用 @BeforeEach 初始化测试环境。
  • 避免过度模拟，优先测试真实逻辑。

​​应用场景​​：

• ​​JUnit​​：所有单元测试的基础框架。
• ​​Mockito​​：依赖外部服务或复杂对象的场景（如数据库、API 调用）。