测试微服务：快速入门指南

在过去几年中，应用程序已经发展到拥有数百万用户并产生大量数据。使用这些应用程序的人期望快速响应和 24/7 可用性。为了使应用程序快速可用，它们必须快速响应增加的负载。

一种方法是使用微服务架构，因为在单体应用程序中，主要问题是难以扩展应用程序。生成的应用程序具有非常大的代码库，并带来可维护性、部署和修改问题。

测试今天的环境比几年前更复杂。向微服务等分布式环境的过渡增加了测试的复杂性、开销和摩擦。测试需要大量的准备工作、基础设施建设和维护，因为许多服务是异步通信的。

在本测试微服务指南中，您将了解微服务架构涉及的内容、它与其他软件架构模型的比较，以及使其成为可能的技术。您还将了解在测试微服务时将面临的挑战，了解如何最好地评估它们的优点。

一、什么是微服务架构?

基本上，微服务架构是一种软件开发方法，旨在分解应用程序以隔离关键功能，每个功能都称为“服务”。

这些服务旨在响应特定且独特的业务需求，例如订单管理、运输服务、付款或通知。此外，它们是独立的和模块化的，允许在不影响其他的情况下开发和部署每个。

这种类型的架构与作为单个自治单元构建的单体架构相反。微服务越来越多地用于公司，包括最大的公司。

二、微服务架构如何工作?

微服务应用程序由多个小应用程序组成，每个小应用程序处理一个单独的应用程序功能。这些服务根据需要与其他服务进行通信以执行其功能。

如今，大多数公开 REST/GraphQL 接口的云应用程序都是使用微服务构建的。

三、单体架构与微服务架构

单体架构与微服务架构在高层有两个主要区别：单体架构是一个单一的、大型的、可执行的应用程序。微服务是一组松散解耦的服务，用于支持更大的应用程序部署。

微服务架构提供了一种不同的软件开发方法。借助云部署技术、API 管理、集成技术和微服务监控，微服务提供了一种敏捷高效的方式来部署大型、复杂的企业应用程序。

最大的区别在于，您的单体应用程序被拆分为一组独立的服务，这些服务分别进行开发、部署和维护。

1、单体架构

在开始一个项目时，很容易使用这种架构，因为它易于开发。它易于测试，部署也非常简单。但这种简单的方法在规模和复杂性方面存在局限性。随着应用程序大小的增加，存在许多缺点。

应用程序的大小会减慢启动时间。每次更新都必须重新部署整个应用程序，持续部署也很困难。

就可靠性而言，单体应用程序存在重大问题。如果其中一个组件有错误，它将停止整个应用程序和进程。

随着技术的快速发展和新技术的发明，这些应用程序的采用具有很高的障碍。由于框架或语言的更改会影响整个应用程序，因此成本非常高且非常耗时。

2、微服务架构

微服务架构代表了单体架构的范式转变。微服务分散软件开发并允许应用敏捷方法，从而加速测试和部署。

让我们看看微服务的好处，以帮助您了解是什么让微服务如此具有吸引力。

1)性能：微服务允许开发与语言无关的应用程序。这意味着团队可以使用最适合该类型应用程序的语言构建应用程序。一个团队可能会使用更合适的语言来构建订单管理应用程序的后端，而另一个团队可能会使用不同的语言来构建支付微服务。这提高了整个系统的性能。

2)独立性：由于每个服务都可以由一个专门的团队来构建，每个团队只需要担心系统的一个部分。在微服务架构中，团队可以自主构建和部署他们的服务。这允许团队独立工作，而不必担心他们的更改会极大地影响系统的整体状态。它还非常符合持续测试和交付的敏捷理念。

3)可重用性：微服务允许部分服务在其他应用程序中重复使用：如果已经为一个应用程序创建了支付功能，而另一个应用程序需要此功能，则可以在后者中使用相同的微服务。

4)可扩展性：微服务可无限水平扩展，其轻量级特性使每个服务能够更好地适应传入请求。当负载被引入系统时，可以添加额外的服务器来平衡负载。

5)可维护性：微服务具有高度容错性。即使一项服务出现故障，架构固有的隔离特性也意味着其他服务在很大程度上不会受到影响。由于个别服务相对较小，停机通常可以很快得到补救，因为可以立即清楚是服务的哪一部分导致了问题。

尽管有这些好处，微服务架构也存在一定的挑战。让我们看看与微服务架构相关的挑战。

1)复杂性：虽然每项服务都更简单，但整个系统却更复杂。作为分布式系统，必须注意选择和配置所有服务和数据库，然后独立部署这些组件中的每一个。必须考虑分布式系统的所有挑战。

2)测试：拥有许多独立的服务会使测试编写更加复杂，尤其是当服务之间存在许多依赖关系时。每个依赖服务都应该使用模拟来将服务作为一个单元进行测试。

3)数据完整性：微服务具有分布式数据库架构，这对数据完整性是一个挑战。一些业务交易，需要更新应用程序中的几个业务功能，需要更新属于不同服务的几个数据库。这需要最终的数据一致性，这对开发人员来说更复杂且更不直观。

四、开始测试微服务

微服务架构的测试过程与通常的测试过程有很大不同。微服务架构的特殊性在于，软件是由后端运行的多个服务提供的。

因此，我们需要一种不同且更广泛的测试方法，因为在开发过程中执行集成测试或遍历主要流程可能具有挑战性。

但是，我们可以快速更新单个微服务并对其进行测试，而不会影响其他微服务。

微服务金字塔增加了两种新的测试类型：组件测试、合同测试。

测试微服务的挑战

微服务需要额外的步骤，例如管理多个存储库和分支，每个存储库和分支都有其数据库模式。但与微服务架构相关的测试挑战可能比这更深刻。

以下是与测试微服务相关的一些关键挑战：

可用性：由于不同的团队可能会管理他们的微服务，因此很难确保微服务的可用性(或者，更糟糕的是，试图找到所有微服务同时可用的时间)。

碎片化和整体测试：微服务旨在单独工作以及与其他松散耦合的服务一起工作。这意味着开发人员必须单独测试每个组件，以及一起测试所有组件。

知识差距：尤其是集成测试(我们将在本文后面讨论)，无论谁进行测试都需要很好地理解每个服务才能有效地编写测试用例。

五、测试微服务时的测试类型

现在，让我们仔细看看所有的微服务测试类型

1、单元测试

单元测试是一种软件测试，可让您检查各个模块或软件组件的准确性。目标是验证每个代码单元是否正常工作。

在功能开发阶段，开发人员独立编写单元测试，因为每个开发人员都比测试人员更了解和理解他们代码的工作原理，并且可以更好地执行此任务。

这使您可以快速检查下一个代码更改是否导致回归，即先前测试的代码部分是否出现错误。它还使检测和消除此类缺陷变得更加容易。

2、合同测试

它是在外部服务边界的测试，验证它是否满足消费者服务所期望的契约。

契约测试是一种通过隔离每个微服务并检查微服务传输的HTTP 请求和响应是否符合契约中记录的共同理解来测试集成点的技术。

通过这种方式，契约测试确保微服务可以通信。

3、集成测试

集成测试检查通常属于同一子系统的不同模块(或类)之间的交互，以确保它们在提供高级功能时按预期协同工作。

集成测试还检查子系统采用的所有通信路径是否正确，并检测每个模块可能对其对等体应该如何行动的任何错误假设。这种类型的测试被认为是整个架构中最关键的测试。

4、组件测试

组件是一个微服务或一组微服务，它们在更大的系统中完成一个角色。组件测试允许您独立验证和评估微服务应用程序的每个组件的性能，而无需集成其他服务。

通常，运行组件测试比评估微服务更容易和更快。

由于微服务测试难度大、速度慢，需要模拟其他微服务或依赖。您可以通过用测试副本或虚拟服务器替换它们来隔离依赖关系。

5、端到端测试

端到端测试建立在集成测试的基础上，集成测试又建立在您所学的所有其他形式的测试之上。顾名思义，E2E 将业务逻辑作为一个集成测试过程进行测试，不是孤立的，而是作为整个系统的一部分。

从理论上讲，它们应该模拟应用程序的真实用户或至少执行真实用户的操作。这些测试通常最难编写并且消耗最多的开发时间。

最后的想法

微服务架构是一种软件架构模型，其中较大应用程序的每个任务都作为一个独立的应用程序呈现。

与其他架构相比，微服务具有许多优势，包括更容易的部署和更好的可扩展性。然而，它们也面临一些挑战，包括测试。

在测试微服务时，需要考虑优点和缺点。一方面，微服务可以独立测试，更容易发现和修复错误。另一方面，微服务必须相互协调进行测试，这可能更加复杂和耗时。

六、常见问题 (FAQ)

1、我们如何测试微服务?

测试微服务涉及多种方法：单元测试、集成测试、功能测试等。这些测试可以使用测试框架、工具和基础设施的组合来自动化。测试方法的选择取决于微服务的具体需求和项目的要求。

2、微服务的三种测试类型是什么?

微服务的三种主要测试类型是：

单元测试：专注于单独测试各个微服务组件，以确保它们按预期运行。

集成测试：验证微服务之间的交互以确保它们按预期协同工作。

端到端测试：从头到尾测试微服务的功能，以验证它是否满足要求并与系统中的其他组件集成。

3、什么是软件测试中的微服务?

软件测试中的微服务是指用于评估微服务架构中各个组件的功能、性能和安全性的测试方法。微服务架构将软件应用程序构建和部署为一组小型的、可独立部署的服务。

4、你如何在本地测试微服务?

在本地测试微服务涉及以下步骤：搭建本地开发环境、编写并运行单元测试、执行集成测试、端到端地测试微服务、调试并修复任何问题。

尽可能多地自动化测试过程非常重要，以确保微服务得到彻底测试，并在代码发生更改时更容易重复测试过程。JUnit、TestNG 和 Selenium 等自动化测试工具可以使测试过程自动化，并减少在本地测试微服务所需的时间和精力。