Netty单元测试解决方案（十三）

迈不过友情╰ 2022-10-29 13:27 160阅读 0赞

今天分享 Netty 单元测试解决方案

一种特殊的  Channel  实现—— EmbeddedChannel ，它是  Netty  专门为改进针对ChannelHandler 的单元测试而提供的。将入站数据或者出站数据写入到 EmbeddedChannel  中，然后检查是否有任何东西到达了 ChannelPipeline  的尾端。以这种方式，你便可以确定消息是否已经被编码或者被解码过了，以及是否触发了任何的 ChannelHandler  动作。

**writeInbound(Object... msgs)**

将入站消息写到  EmbeddedChannel  中。 **如果** 可以通过  readInbound() 方法从EmbeddedChannel 中读取数据，则返回  true

**readInbound()**

从  EmbeddedChannel  中读取一个入站消息。任何返回的东西都穿越了整个ChannelPipeline。 **如果** 没有任何可供读取的，则返回  null

**writeOutbound(Object... msgs)**

将出站消息写到  EmbeddedChannel  中。 **如果** 现在可以通过  readOutbound() 方法从EmbeddedChannel 中读取到什么东西，则返回  true

**readOutbound()**

从  EmbeddedChannel  中读取一个出站消息。任何返回的东西都穿越了整个ChannelPipeline。如果没有任何可供读取的，则返回  null

**finish()**

将  EmbeddedChannel  标记为完成，并且如果有可被读取的入站数据或者出站数据，则返回 true 。这个方法还将会调用  EmbeddedChannel  上的  close() 方法。 入站数据由 ChannelInboundHandler  处理，代表从远程节点读取的数据。出站数据由ChannelOutboundHandler 处理，代表将要写到远程节点的数据。 使用 writeOutbound() 方法将消息写到  Channel  中，并通过  ChannelPipeline  沿着出站的方向传递。随后，你可以使用 readOutbound() 方法来读取已被处理过的消息，以确定结果是否和预期一样。 类似地，对于入站数据，你需要使用 writeInbound() 和  readInbound() 方法。 在每种情况下，消息都将会传递过 ChannelPipeline ，并且被相关的ChannelInboundHandler 或者  ChannelOutboundHandler  处理。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmRhbzE1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**一、测试入站消息**

我们有一个简单的  ByteToMessageDecoder  实现。给定足够的数据，这个实现将产生固定大小的帧。如果没有足够的数据可供读取，它将等待下一个数据块的到来，并将再次检查是否能够产生一个新的帧。这个特定的解码器将产生固定为 3  字节大小的帧。因此，它可能会需要多个事件来提供足够的字节数以产生一个帧。

业务类：

/**
     *  FixedLengthFrameDecoder
     */
    //扩展 ByteToMessageDecoder 以处理入站字节，并将它们解码为消息
    public class FixedLengthFrameDecoder extends ByteToMessageDecoder {
        private final int frameLength;
    
        //指定要生成的帧的长度
        public FixedLengthFrameDecoder(int frameLength) {
            if (frameLength <= 0) {
                throw new IllegalArgumentException(
                    "frameLength must be a positive integer: " + frameLength);
            }
            this.frameLength = frameLength;
        }
    
        @Override
        protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in,
                              List<Object> out) throws Exception {
            //检查是否有足够的字节可以被读取，以生成下一个帧
            while (in.readableBytes() >= frameLength) {
                //从 ByteBuf 中读取一个新帧
                ByteBuf buf = in.readBytes(frameLength);
                //将该帧添加到已被解码的消息列表中
                out.add(buf);
            }
        }
    }

测试类：

public class FixedLengthFrameDecoderTest {
        @Test
        public void testFramesDecoded() {
            //创建一个 ByteBuf，并存储 9 字节
            ByteBuf buf = Unpooled.buffer();
            for (int i = 0; i < 9; i++) {
                buf.writeByte(i);
            }
            ByteBuf input = buf.duplicate();
    
            EmbeddedChannel channel = new EmbeddedChannel(
                    new FixedLengthFrameDecoder(3)
            );
    
            /*返回false*/
            System.out.println("首次取："+input.readBytes(1));
            assertFalse(channel.writeInbound(input.readBytes(1)));
            assertFalse(channel.writeInbound(input.readBytes(1)));
            assertTrue(channel.writeInbound(input.readBytes(1)));
    
            assertTrue(channel.writeInbound(input.readBytes(6)));
            channel.finish();
    
            // read messages
            //读取所生成的消息，并且验证是否有 3 帧（切片），其中每帧（切片）都为 3 字节
            ByteBuf read = (ByteBuf) channel.readInbound();
            //和源进行比对
            assertEquals(buf.readSlice(3), read);
            read.release();
    
            read = (ByteBuf) channel.readInbound();
            assertEquals(buf.readSlice(3), read);
            read.release();
    
            read = (ByteBuf) channel.readInbound();
            assertEquals(buf.readSlice(3), read);
            read.release();
    
            assertNull(channel.readInbound());
            buf.release();
        }
    }

**二、测试出站消息**

在测试的处理器— AbsIntegerEncoder ，它是  Netty  的  MessageToMessageEncoder  的一个特殊化的实现，用于将负值整数转换为绝对值。

该示例将会按照下列方式工作： 持有 AbsIntegerEncoder  的  EmbeddedChannel  将会以  4  字节的负整数的形式写出站数据；

编码器将从传入的  ByteBuf  中读取每个负整数，并将会调用  Math.abs() 方法来获取其绝对值；

编码器将会把每个负整数的绝对值写到  ChannelPipeline  中。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmRhbzE1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

业务类：

//扩展 MessageToMessageEncoder 以将一个消息编码为另外一种格式
    public class AbsIntegerEncoder extends
            MessageToMessageEncoder<ByteBuf> {
        @Override
        protected void encode(ChannelHandlerContext channelHandlerContext,
                              ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {
            //检查是否有足够的字节用来编码,int为4个字节
            while (in.readableBytes() >= 4) {
                //从输入的 ByteBuf中读取下一个整数，并且计算其绝对值
                int value = Math.abs(in.readInt());
                //将该整数写入到编码消息的 List 中
                out.add(value);
            }
        }
    }

测试类：

public class AbsIntegerEncoderTest {
        @Test
        public void testEncoded() {
            //(1) 创建一个 ByteBuf，并且写入 9 个负整数
            ByteBuf buf = Unpooled.buffer();
            for (int i = 1; i < 10; i++) {
                buf.writeInt(i * -1);
            }
    
            //(2) 创建一个EmbeddedChannel，并安装一个要测试的 AbsIntegerEncoder
            EmbeddedChannel channel = new EmbeddedChannel(
                new AbsIntegerEncoder());
            //(3) 写入 ByteBuf，并断言调用 readOutbound()方法将会产生数据
            assertTrue(channel.writeOutbound(buf));
            //(4) 将该 Channel 标记为已完成状态
            assertTrue(channel.finish());
    
            // read bytes
            //(5) 读取所产生的消息，并断言它们包含了对应的绝对值
            for (int i = 1; i < 10; i++) {
                int x = channel.readOutbound();
                assertEquals(i, x);
            }
            assertNull(channel.readOutbound());
        }
    }

测试结果：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmRhbzE1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

**三、测试异常处理**

应用程序通常需要执行比转换数据更加复杂的任务。例如，你可能需要处理格式不正确的输入或者过量的数据。在下一个示例中，如果所读取的字节数超出了某个特定的限制，我们将会抛出一个 TooLongFrameException 。这是一种经常用来防范资源被耗尽的方法。设定最大的帧大小已经被设置为 3  字节。 如果一个帧的大小超出了该限制，那么程序将会丢弃它的字节，并抛出一个TooLongFrameException。位于 ChannelPipeline  中的其他  ChannelHandler  可以选择在exceptionCaught()方法中处理该异常或者忽略它。

![20210215124922771.png][]

业务类：

/**
     *  FrameChunkDecoder
     */
    //扩展 ByteToMessageDecoder以将入站字节解码为消息
    public class FrameChunkDecoder extends ByteToMessageDecoder {
        private final int maxFrameSize;
    
        //指定将要产生的帧的最大允许大小
        public FrameChunkDecoder(int maxFrameSize) {
            this.maxFrameSize = maxFrameSize;
        }
    
        @Override
        protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in,
                              List<Object> out)
            throws Exception {
            int readableBytes = in.readableBytes();
            if (readableBytes > maxFrameSize) {
                //如果该帧超出允许的大小，则丢弃它并抛出一个 TooLongFrameException……
                in.clear();
                throw new TooLongFrameException();
            }
            //……否则，从 ByteBuf 中读取一个新的帧
            ByteBuf buf = in.readBytes(readableBytes);
            //将该帧添加到解码 读取一个新的帧消息的 List 中
            out.add(buf);
        }
    }

测试类：

public class FrameChunkDecoderTest {
        @Test
        public void testFramesDecoded() {
            //创建一个 ByteBuf，并向它写入 9 字节
            ByteBuf buf = Unpooled.buffer();
            for (int i = 0; i < 9; i++) {
                buf.writeByte(i);
            }
            ByteBuf input = buf.duplicate();
    
            //创建一个 EmbeddedChannel，并向其安装允许一个帧最大为3字节的
            // FrameChunkDecoder
            EmbeddedChannel channel = new EmbeddedChannel(
                new FrameChunkDecoder(3));
    
            //向它写入 2 字节，并断言它们将会产生一个新帧
            assertTrue(channel.writeInbound(input.readBytes(2)));
            try {
                //写入一个 4 字节大小的帧，并捕获预期的TooLongFrameException
                channel.writeInbound(input.readBytes(4));
            } catch (TooLongFrameException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //写入剩余的2字节，并断言将会产生一个有效帧
            assertTrue(channel.writeInbound(input.readBytes(3)));
            //将该 Channel 标记为已完成状态
            assertTrue(channel.finish());
        }
    }

执行结果：抛出异常，可以调整大小继续测试

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmRhbzE1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

到此，Netty单元测试分享完毕，这些内容就可以在项目中测试使用了，下篇分享Netty 相关的UDP协议，敬请期待！

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmRhbzE1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221024/5eb977d66a9c4fcdbb7f421289a014fd.png
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[20210215124922771.png]: /images/20221024/e658442450ba47bfb531233713e494a6.png
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