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单元测试 - JUnit 6（Jupiter）与 Mockito

文档简介: 用 JUnit 6（Jupiter，Boot 4 默认，JUnit 5 代码几乎零改动迁移）+ Mockito 构建快速反馈的单元测试层：断言体系、参数化测试、Mock 与行为验证，让 Service 层业务逻辑被测试"锁"住

目标读者: 需要为 Spring Boot 服务层编写单元测试的开发者

前置知识: 已完成 Spring Boot 入门；Lambda 基础见 现代 Java 特性

文档信息（用途、难度与维护记录）

📚 文档元数据

属性 内容
模块 08-java-revisited
象限 操作指南
难度 ⭐⭐
标签 #JUnit6 #Mockito #TDD #单元测试
更新日期 2026年9月

🎯 学习目标

完成本文档后，你将能够：

  • 用 JUnit 6（Jupiter）的 @Test/@DisplayName/断言体系写出可读的测试
  • 用 @ParameterizedTest 消除重复用例
  • 用 Mockito 隔离依赖、验证交互与打桩异常

🛠️ 一、JUnit 6 基础（Jupiter API）

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@DisplayName("TodoService 业务规则")
class TodoServiceTest {

    @Test
    @DisplayName("标题去除首尾空白后创建")
    void shouldTrimTitleOnCreate() {
        // Arrange（准备）- Act（执行）- Assert（断言）
        TodoService service = new TodoService(new InMemoryTodoRepository());

        Todo todo = service.create("  学完 Java 21  ");

        assertEquals("学完 Java 21", todo.title(), "标题应被 strip");
        assertFalse(todo.done(), "新建 TODO 默认未完成");
    }

    @Test
    @DisplayName("操作不存在的 TODO 抛出业务异常")
    void shouldThrowWhenNotFound() {
        TodoService service = new TodoService(new InMemoryTodoRepository());

        var ex = assertThrows(TodoNotFoundException.class,
                () -> service.toggle(999L));

        assertEquals(999L, ex.getId());
    }
}

常用断言速查

断言 用途
assertEquals(expected, actual) 相等（浮点用 assertEquals(0.3, a+b, 1e-9) 容差）
assertTrue / assertFalse 布尔条件
assertThrows(Class, Executable) 异常断言并返回异常对象
assertAll("组", () -> ..., () -> ...) 组合断言：全部执行，失败汇总
assertTimeout(Duration, Executable) 超时约束

🛠️ 二、参数化测试

@ParameterizedTest
@CsvSource({
        "1, 1, 2",
        "0, 5, 5",
        "-1, 1, 0"
})
@DisplayName("加法表")
void addition(int a, int b, int expected) {
    assertEquals(expected, Calculator.add(a, b));
}

@ParameterizedTest
@ValueSource(strings = {"", "   ", "  \t "})
@DisplayName("空白标题全部拒绝")
void rejectBlankTitle(String title) {
    assertThrows(InvalidTitleException.class, () -> service.create(title));
}

🛠️ 三、Mockito 隔离依赖

打桩（Stub）

@ExtendWith(MockitoExtension.class)   // 替代 MockitoAnnotations.openMocks
class CheckoutServiceTest {

    @Mock  InventoryRepository inventory;  // 生成 Mock 替身
    @Mock  OrderRepository orders;
    @InjectMocks CheckoutService service;  // 构造器自动注入 Mock

    @Test
    @DisplayName("库存不足时拒绝下单且不落库")
    void rejectWhenOutOfStock() {
        // given：让 findByIdForUpdate 返回无货商品
        Product outOfStock = new Product(42L, 0);
        given(inventory.findByIdForUpdate(42L)).willReturn(Optional.of(outOfStock));

        // when
        var ex = catchThrowableOfType(
                () -> service.checkout(1L, 42L, 1), IllegalStateException.class);

        // then
        assertThat(ex).isNotNull();
        then(orders).should(never()).save(any()); // 关键交互断言：绝不落库
    }
}

验证交互与参数捕获

@Test
void verifyOrderSavedForCorrectUser() {
    given(inventory.findByIdForUpdate(1L))
            .willReturn(Optional.of(new Product(1L, 10)));

    service.checkout(7L, 1L, 2);

    var captor = ArgumentCaptor.forClass(Order.class);
    then(orders).should().save(captor.capture());   // 捕获真实传入对象

    assertEquals(7L, captor.getValue().getUserId()); // 断言关键属性
}

打桩异常路径

given(payClient.call(any())).willThrow(new PaymentTimeoutException());
// 用于测试重试、降级与事务回滚分支

🎨 最佳实践

一个用例围绕一个行为，但可以有多个相关断言，例如拒绝扣款后余额不变且返回错误。简单依赖直接构造，外部时钟、网络或随机可以替换；mock 的是边界，不是被测业务本身。

调用次数在防止重复发送或扣费时属于契约，其余情况优先断言结果。纯逻辑不必启动 Spring 容器；需要验证装配或注解行为时再使用对应集成环境。测试名称写出条件和预期，失败报告才能直接帮助定位。

🚀 下一步

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