混合式Java测试框架

r囧r小猫 2023-09-29 23:47 2阅读 0赞

> Java 应用程序的混合测试框架

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这篇博文演示了如何在基于 Java Spring 引导的后端应用程序中使用 Testcontainers.org 库编写集成测试。

### 集成测试 ###

集成测试是软件测试的一个阶段，其中将各个软件模块组合在一起并作为一个整体进行测试。集成测试旨在评估我们的代码在与其他组件（如数据库、外部服务等）交互时如何运行。不仅在快乐路径实例中，而且特别是在第三方服务可能以意外 HTTP 响应的边缘情况下代码并在预定超时后提供 HTTP 响应。

### 集成测试的数量 ###

我们需要在不同的测试类型之间保持适当的平衡。集成测试不能成为任何应用程序的核心，但集成测试比其他类型的测试更省力。所以我们应该至少让我们的应用程序包含集成测试。

对于理想的案例场景，金字塔测试结构可以向我们展示不同类型测试的比例。

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最不常见的测试类型最好是手动测试和系统测试。根据我们的经验，我们认为集成测试比单元测试多 25%，尽管这因应用程序而异。

### Testcontainers 库在集成测试中的作用 ###

正如我们在集成测试中所知道的那样，我们不模拟数据源那么我们如何才能进一步进行呢？我们无法连接到实际数据源进行集成测试。在这里，出现了图片中的TestContainer。

Testcontainers 是一个 JVM 库，允许用户运行和管理 Docker 镜像并从 Java 代码控制它们。我们可以创建不同数据源的实例，如Postgresql、Elastic search等。

### 测试容器如何使集成测试更容易 ###

*  当我们尝试运行测试用例时，这些实例将在docker容器内创建。
 *  我们可以很容易地获取这些实例的端点，并可以覆盖 application.properties 或 pom.xml 文件中定义的实际端点。
 *  我们可以将测试用例所需的数据放入测试容器中
 *  我们可以看看这些测试容器中存储的数据是什么。我们只需要在调试模式下执行测试用例，添加断点并使用 docker 命令进入测试容器，就像我们对在 docker 容器内运行的其他实例所做的那样。
 *  最后，当测试执行结束时，这些容器将自动销毁。

### 使用测试容器的测试框架的先决条件 ###

*  在你的机器上安装 Docker
 *  确保在测试的类路径中有Spring Boot 和 Spring Cloud。如果您需要选择一个版本。如果您不使用 Spring Cloud — 使其仅通过测试范围内的此依赖项用于测试

< dependency > 
        < groupId > org.springframework.cloud </ groupId > 
        < artifactId > spring-cloud-starter-bootstrap </ artifactId > 
        < version > 3.1.3 </ version > 
        < scope > test </ scope > 
    </ dependency >

### 使用 TestContainers 进行基本集成测试 ###

让我们使用 JUnit 5 和 Spring Boot 设置一个基本的集成测试。假设我们的 spring boot 应用程序连接到两个不同的数据源 PostgreSQL 和 Aerospike。

我们可以使用两种方式将这些数据源与我们的应用程序集成以进行集成测试 -

*  直接使用测试容器依赖项
 *  使用嵌入式测试容器依赖项 让我们看看使用第一种方式集成 Postgresql，使用第二种方式集成 Aerospike。

### 使用嵌入式测试容器依赖项的 Aerospike 集成 ###

集成 Aerospike 测试容器的最简单方法是使用嵌入式aerospike 依赖项。这是 Aerospike 测试容器的包装器。这种依赖将为我们引导一切。

#### 集成步骤- ####

*  在 pom.xml 文件中添加此依赖项。

< dependency > 
      < groupId > com.playtika.testcontainers </ groupId > 
      < artifactId > embedded-aerospike </ artifactId > 
      < version > 2.2.5 </ version > 
      < scope > test </ scope > 
    </ dependency >

*  添加 Aerospike 配置属性，例如在 bootstrap.properties 文件中使用哪个版本，如下所示。

#aerospike test container configs
    embedded.aerospike.dockerImage=aerospike/aerospike-server:6.0.0.2
    embedded.aerospike.time-travel.enabled=false

*  我们可以像这样获取 Aerospike 主机/端口/命名空间信息`embedded.aerospike.host embedded.aerospike.port embedded.aerospike.namespace`
 *  使用这些新属性覆盖 application.properties 文件中定义的 Aerospike 属性，如下所示

#aerospike aerospike.hosts 
    = [{ "host" : "${embedded.aerospike.host}" , "port" : ${embedded.aerospike.port} }] 
    aerospike.namespace = ${embedded.aerospike.namespace}

*  现在，我们都准备好使用 aerospike 测试容器，就像它托管在服务器上一样。我们可以进行所有的 CRUD 操作。

### Postgres Integration 直接使用 Test container dependency ###

如果我们不想使用嵌入式 PostgreSQL测试容器，那么我们必须添加一些额外的依赖项和配置来启动它。虽然它给了我们更多的控制权。

#### 集成步骤- ####

*  在 pom.xml 中添加以下依赖项以及来自maven 存储库的所需版本。

<dependency>
       <groupId>org.testcontainers</groupId>
       <artifactId>testcontainers</artifactId>
       <version>1.16.3</version>
       <scope>test</scope>
      </dependency>
      <dependency>
       <groupId>org.testcontainers</groupId>
       <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
       <version>1.16.3</version>
       <scope>test</scope>
      </dependency>
      <dependency>
       <groupId>org.testcontainers</groupId>
       <artifactId>postgresql</artifactId>
       <version>1.16.3</version>
       <scope>test</scope>
      </dependency>

*  添加带有`@TestConfiguration`注释的配置类，以指定启动 Postgres 容器所需的属性并添加启动指令。
 *  postgres 容器启动后，使用此服务器的属性覆盖 application.properties 文件中定义的 Postgres 属性，如下所示

@TestConfiguration
    public class PostgresSQLTestContainerConfig
            extends PostgreSQLContainer<PostgresSQLTestContainerConfig> {
        private static final String DOCKER_IMAGE_VERSION = "postgres:latest";
    
        private static final PostgresSQLTestContainerConfig POSTGRES_SQL_TEST_CONTAINER =
                new PostgresSQLTestContainerConfig().withReuse(true);
    
        static {
            POSTGRES_SQL_TEST_CONTAINER.start();
            System.setProperty("spring.datasource.url", POSTGRES_SQL_TEST_CONTAINER.getJdbcUrl());
            System.setProperty("spring.datasource.username", POSTGRES_SQL_TEST_CONTAINER.getUsername());
            System.setProperty("spring.datasource.password", POSTGRES_SQL_TEST_CONTAINER.getPassword());
        }
    
        public PostgresSQLTestContainerConfig() {
            super(DOCKER_IMAGE_VERSION);
        }
    
        @Override
        public void stop() {
            // do nothing, JVM handles shut down
        }
    }

*  现在，我们都设置好使用 Postgres 测试容器，就像它托管在服务器上一样。我们可以进行所有的 CRUD 操作。

### 使用 TestContainers 库的优势 ###

*  我们可以在实际组件上运行测试，例如 PostgreSQL 数据库（例如分区或 JSON 操作），而不是使用不提供 Postgres 特定功能的 H2 数据库。
 *  我们可以通过编程方式模拟来自外部服务的超时（例如，通过配置 MockServer 以大于我们 HTTP 客户端中设置的超时的延迟进行响应），模拟我们的应用程序未明确支持的 HTTP 代码，并在HTTP 通信..
 *  我们可以在没有 Internet 连接的情况下运行测试。这对于那些在旅途中或我们的互联网连接速度很慢的人来说是有利的（当我们已经运行过一次并且容器中没有版本更改时）。
 *  甚至一个集成测试就可以确认应用程序上下文是否正确启动以及数据库迁移脚本（例如 Flyway）是否运行无误。
 *  我们可以使用 LocalStack 或 AWS 提供的 Docker 镜像来模拟 AWS 服务。它将降低成本、简化管理程序并使我们的构建脱机。

### 使用 TestContainers 库的缺点 ###

*  持续集成机器（如 Jenkins）必须更大（构建使用更多 RAM 和 CPU）。
 *  本地计算机应该是相当强大的。运行大量 Docker 镜像可能会耗尽大量资源。
 *  使用 TestContainers 的集成测试可能并不总是足够的。例如，在使用模拟服务器容器测试 REST 响应时，我们可能会错过对实际 API 的更改。如果我们不在集成测试中反映它，我们的代码仍然有可能在生产中崩溃。我们可能会考虑通过 Spring Cloud Contract 使用 Contract Testing 来降低风险。

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