1.出了什么問(wèn)題？
單元測試的目標是一次只驗證一個(gè)方法，小步的前進(jìn)，細粒度的測試，但是假如某個(gè)方法依賴(lài)于其他一些難以操控的東東，比如說(shuō)網(wǎng)絡(luò )連接，數據庫連接，或者是Servlet容器，那么我們該怎么辦呢？
要是你的測試依賴(lài)于系統的其他部分，甚至是系統的多個(gè)其他部分呢？在這種情況下，倘若不小心，你最終可能會(huì )發(fā)現自己幾乎初始化了系統的每個(gè)組件，而這只是為了給一個(gè)測試創(chuàng )造足夠的運行環(huán)境讓它們可以運行起來(lái)。忙乎了大半天，看上去我們好像有點(diǎn)違背了測試的初衷了。這樣不僅僅消耗時(shí)間，還給測試過(guò)程引入了大量的耦合因素，比如說(shuō)，可能有人興致沖沖地改變了一個(gè)接口或者數據庫的一張表，突然，你那卑微的單元測試的神秘的掛掉了。在這種情況發(fā)生幾次之后，即使是最有耐心的開(kāi)發(fā)者也會(huì )泄氣，甚至最終放棄所有的測試，那樣的話(huà)后果就不能想像了。
再讓我們看一個(gè)更加具體的情況：在實(shí)際的面向對象軟件設計中，我們經(jīng)常會(huì )碰到這樣的情況，我們在對現實(shí)對象進(jìn)行構建之后，對象之間是通過(guò)一系列的接口來(lái)實(shí)現。這在面向對象設計里是最自然不過(guò)的事情了，但是隨著(zhù)軟件測試需求的發(fā)展，這會(huì )產(chǎn)生一些小問(wèn)題。舉個(gè)例子，用戶(hù)A現在拿到一個(gè)用戶(hù)B提供的接口，他根據這個(gè)接口實(shí)現了自己的需求，但是用戶(hù)A編譯自己的代碼后，想簡(jiǎn)單模擬測試一下，怎么辦呢？這點(diǎn)也是很現實(shí)的一個(gè)問(wèn)題。我們是否可以針對這個(gè)接口來(lái)簡(jiǎn)單實(shí)現一個(gè)代理類(lèi)，來(lái)測試模擬，期望代碼生成自己的結果呢？
幸運的是，有一種測試模式可以幫助我們：mock對象。Mock對象也就是真實(shí)對象在調試期的替代品。
2.現在需要Mock對象嗎？
關(guān)于什么時(shí)候需要Mock對象，Tim Mackinnon給我們了一些建議：
----- 真實(shí)對象具有不可確定的行為(產(chǎn)生不可預測的結果，如股票的行情)
----- 真實(shí)對象很難被創(chuàng )建(比如具體的web容器)
----- 真實(shí)對象的某些行為很難觸發(fā)(比如網(wǎng)絡(luò )錯誤)
----- 真實(shí)情況令程序的運行速度很慢
----- 真實(shí)對象有用戶(hù)界面
----- 測試需要詢(xún)問(wèn)真實(shí)對象它是如何被調用的(比如測試可能需要驗證某個(gè)回調函數是否被調用了)
----- 真實(shí)對象實(shí)際上并不存在(當需要和其他開(kāi)發(fā)小組，或者新的硬件系統打交道的時(shí)候，這是一個(gè)普遍的問(wèn)題)
3.如何實(shí)現Mock對象？
使用mock對象進(jìn)行測試的時(shí)候，我們總共需要3個(gè)步驟，分別是：
----- 使用一個(gè)接口來(lái)描述這個(gè)對象
----- 為產(chǎn)品代碼實(shí)現這個(gè)接口
----- 以測試為目的，在mock對象中實(shí)現這個(gè)接口
在此我們又一次看到了針對接口編程的重要性了，因為被測試的代碼只會(huì )通過(guò)接口來(lái)引用對象，所以它完全可以不知道它引用的究竟是真實(shí)的對象還是mock對象，下面看一個(gè)實(shí)際的例子：一個(gè)鬧鐘根據時(shí)間來(lái)進(jìn)行提醒服務(wù)，如果過(guò)了下午5點(diǎn)鐘就播放音頻文件提醒大家下班了，如果我們要利用真實(shí)的對象來(lái)測試的話(huà)就只能苦苦等到下午五點(diǎn)，然后把耳朵放在音箱旁...我們可不想這么笨，我們應該利用mock對象來(lái)進(jìn)行測試，這樣我們就可以模擬控制時(shí)間了，而不用苦苦等待時(shí)鐘轉到下午5點(diǎn)鐘了。下面是代碼：
public interface Environmental {
private boolean playedWav = false;
public long getTime();
public void playWavFile(String fileName);
public boolean wavWasPlayed();
public void resetWav();
}
真實(shí)的實(shí)現代碼：
public class SystemEnvironment implements Environmental {
public long getTime() {
return System.currentTimeMillis();
}
public void playWavFile(String fileName) {
playedWav = true;
}
public boolean wavWasPlayed() {
return playedWav;
}
public void resetWav() {
playedWav = false;
}
}
下面是mock對象：
public class MockSystemEnvironment implements Environmental {
private long currentTime;
public long getTime() {
return currentTime;
}
public void setTime(long currentTime) {
this.currentTime = currentTime;
}
public void playWavFile(String fileName) {
playedWav = true;
}
public boolean wavWasPlayed() {
return playedWav;
}
public void resetWav() {
playedWav = false;
}
}
下面是一個(gè)調用getTime的具體類(lèi)：
import java.util.Calendar;
public class Checker {
private Environmental env;
public Checker(Environmental env) {
this.env = env;
}
public void reminder() {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
cal.setTimeInMills(env.getTime());
int hour = cal.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
if(hour >= 17) {
env.playWavFile("quit_whistle.wav");
}
}
}
使用env.getTime()的被測代碼并不知道測試環(huán)境和真實(shí)環(huán)境之間的區別，因為它們都實(shí)現了相同的接口?，F在，你可以借助mock對象，通過(guò)把時(shí)間設置為已知值，并檢查行為是否如預期那樣來(lái)編寫(xiě)測試。
import java.util.Calendar;
import junit.framework.TestCase;
public class TestChecker extends TestCase {
public void testQuittingTime() {
MockSystemEnvironment env = new MockSystemEnvironment();
Calendar cal = Calendar.getInstance();
cal.set(Calendar.YEAR, 2006);
cal.set(Calendar.MONTH, 11);
cal.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,7);
cal.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 16);
cal.set(Calendar.MINUTE, 55);
long t1 = cal.getTimeInMillis();
env.setTime(t1);
Checker checker = new Checker(env);
checker.reminder();
assertFalse(env.wavWasPlayed());
t1 += (5*60*1000);
env.setTime(t1);
checker.reminder();
assertTrue(env.wavWasPlayed());
env.resetWav();
t1 += 2*60*60*1000;
env.setTime(t1);
checker.reminder();
assertTrue(env.wavWasPlayed());
}
}
這就是mock對象的全部：偽裝出真實(shí)世界的某些行為，使你可以集中精力測試好自己的代碼。
4.好像有一些麻煩
如果每次都像上面那樣自己寫(xiě)具體的mock對象，問(wèn)題雖然解決了，但是好像有一些麻煩，不要著(zhù)急，已經(jīng)有一些第三方現成的mock對象供我們使用了。使用 Mock Object進(jìn)行測試，主要是用來(lái)模擬那些在應用中不容易構造(如HttpServletRequest必須在Servlet容器中才能構造出來(lái))或者比較復雜的對象(如JDBC中的ResultSet對象)從而使測試順利進(jìn)行的工具。目前，在Java陣營(yíng)中主要的Mock測試工具有JMock，MockCreator，Mockrunner，EasyMock，MockMaker等，在微軟的.Net陣營(yíng)中主要是Nmock，.NetMock等。
下面就以利用EasyMock模擬測試Servlet組件為例，代碼如下： 編譯并將其當做一個(gè)Test Case運行，會(huì )發(fā)現兩個(gè)測試方法均測試成功。我們可以看到easymock已經(jīng)幫助我們實(shí)現了一些servlet組件的mock對象，這樣我們就可以擺脫web容器和servlet容器來(lái)輕松的測試servlet了。
import org.easymock.*;
import junit.framework.*;
import javax.servlet.http.*;
public class MockRequestTest extends TestCase{
private MockControl control;
private HttpServletRequest mockRequest;
public void testMockRequest(){
//創(chuàng )建一個(gè)Mock HttpServletRequest的MockControl對象
control = MockControl.createControl(HttpServletRequest.class);
//獲取一個(gè)Mock HttpServletRequest對象
mockRequest = (HttpServletRequest) control.getMock();
//設置期望調用的Mock HttpServletRequest對象的方法
mockRequest.getParameter("name");
//設置調用方法期望的返回值，并指定調用次數
//以下后兩個(gè)參數表示最少調用一次，最多調用一次
control.setReturnValue("kongxx" ,1 ,1);
//設置Mock HttpServletRequest的狀態(tài)，
//表示此Mock HttpServletRequest對象可以被使用
control.replay();
//使用斷言檢查調用
assertEquals("kongxx",mockRequest.getParameter("name"));
//驗證期望的調用
control.verify();
}
}
編譯并將其當做一個(gè)Test Case運行，會(huì )發(fā)現兩個(gè)測試方法均測試成功。我們可以看到easymock已經(jīng)幫助我們實(shí)現了一些servlet組件的mock對象，這樣我們就可以擺脫web容器和servlet容器來(lái)輕松的測試servlet了。
5.底層技術(shù)是什么？
讓我們來(lái)回憶一下，如果用戶(hù)使用C++和java的程序的生成，C++在最后的階段還需要連接才能生成一個(gè)整體程序，這在靈活性與java源代碼的機制是不能比的，java的各個(gè)類(lèi)是獨立的，打包的那些類(lèi)也是獨立的，只有在加載進(jìn)去才進(jìn)行連接，這在代碼被加載進(jìn)去的時(shí)候，我們還可以執行很多的動(dòng)作，如插入一些相關(guān)的業(yè)務(wù)需求，這也是AOP的一個(gè)焦點(diǎn)，javassit代碼庫的實(shí)現類(lèi)似于這，正是利用這些，所以用java實(shí)現Mock對象是很簡(jiǎn)單的。
6.一些相關(guān)的資源
MockObject的主頁(yè) http://www.mockobjects.com/ 介紹了關(guān)鍵Mock Object的基本概念和目前在各個(gè)環(huán)境下主要的Mock測試工具。
JMock的主頁(yè)http://www.jmock.org/ 可以獲取JMock的最新代碼和開(kāi)發(fā)包，以及一些說(shuō)明文檔。
EasyMock的主頁(yè)http://www.easymock.org/ 可以獲取JMock的最新代碼和開(kāi)發(fā)包，以及一些說(shuō)明文檔。
NMock的主頁(yè)http://www.nmock.org/ 介紹了在Microsoft .Net平臺上進(jìn)行Mock測試的開(kāi)發(fā)工具。
