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不用 Mockito 写单元测试?你可能在浪费一半时间

作者:Java随想录
  • 2025-04-29
    上海
  • 本文字数:7648 字

    阅读完需:约 25 分钟

不用Mockito写单元测试?你可能在浪费一半时间

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你是不是也经常在写单元测试时,被数据库连接、第三方接口这些折腾得头疼?明明只是想验证自己的业务逻辑,却不得不花半天时间处理各种外部依赖——这种体验就像是想喝杯咖啡却发现要自己种咖啡豆。


好在 Mockito 这个神器能让你的测试飞起来!它帮你模拟复杂依赖,让测试回归到代码逻辑本身。无论是验证某个方法是否被正确调用,还是模拟异常来测试程序的健壮性,Mockito 都能让测试变得专注而高效。

简介

Mockito 是一个用于 Java 单元测试的 mock 框架,用于创建模拟对象(mock object)来替代真实对象,帮助开发者隔离外部依赖,从而专注于单元测试的逻辑,Mockito 通常配合单元测试框架(如 JUnit)使用。


  • 官方网站:https://site.mockito.org/

  • 官方文档:https://javadoc.io/doc/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html

依赖

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.mockito/mockito-core --><dependency>    <groupId>org.mockito</groupId>    <artifactId>mockito-core</artifactId>    <version>4.11.0</version>    <scope>test</scope></dependency>
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如果使用 Spring Boot Test 则不需要引入,Spring Boot Test 默认集成了 Mockito。

常见用法

Mockito 的核心功能包括:


  • 创建 mock 对象:使用mock()创建 mock 对象。

  • 打桩:使用when()thenReturn()等方法指定 mock 对象的特定方法被调用时的行为(如返回值或抛出异常)。

  • 验证行为:使用verify()检查 mock 对象的特定方法是否被调用,参数和调用次数是否符合预期。


下面通过示例展开介绍 Mockito 的用法。

验证行为

Mockito 的 verify() 用于验证模拟对象的方法是否按预期被调用,包括调用次数、参数匹配等。它支持精确验证(如 times(2))、最少/最多次数(atLeast()/atMost())、未调用(never())及顺序验证(结合 InOrder)等,确保代码执行逻辑正确。


public class MockTest {
@Test public void testBasicVerification() { List<String> mockList = mock(List.class);
// 模拟调用 mockList.add("apple"); mockList.add("banana"); mockList.add("apple"); mockList.add("orange");
// 1. 验证方法被调用【恰好一次】(默认行为) verify(mockList).add("banana");
// 2. 验证方法被调用【指定次数】 verify(mockList, times(2)).add("apple"); // 精确2次
// 3. 验证方法【从未调用】 verify(mockList, never()).clear();
// 4. 验证【调用顺序】 InOrder inOrder = inOrder(mockList); inOrder.verify(mockList).add("apple"); inOrder.verify(mockList).add("banana"); inOrder.verify(mockList).add("apple");
verifyNoMoreInteractions(mockList); } }
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org.mockito.Mockito类的mock()方法用于创建指定类或接口的 mock 对象。一旦创建,mock 对象就会记住所有的方法调用。之后可以选择性地验证感兴趣的方法调用。


  • 验证单次调用verify(mockList).add("banana");→ 检查 add("banana") 被调用 ​​1 次​​。

  • 验证精确次数verify(mockList, times(2)).add("apple");→ 检查 add("apple") 被调用 ​2 次​​。

  • 验证禁止调用verify(mockList, never()).clear();→ 确保 clear() ​从未调用​​。

  • 验证调用顺序


  InOrder inOrder = inOrder(mockList);    inOrder.verify(mockList).add("apple");    inOrder.verify(mockList).add("banana");    inOrder.verify(mockList).add("apple");  
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严格按顺序验证调用链。


  • 未验证的调用verifyNoMoreInteractions() 用来检查 mock 对象没有未验证的调用。由于mockList.add("orange")被调用过,但没有验证,因此最后的测试将会失败。

打桩

打桩是为模拟对象(Mock)的方法调用预设返回值或行为,使得测试代码可以隔离外部依赖,并控制方法的输出或异常,一旦被打桩,方法将返回指定的值,无论调用多少次。通过打桩,可以模拟数据库、网络请求等复杂或不可控的操作。


    @Test    public void testStubbing() {        // 1. 创建模拟对象        List<String> mockList = mock(List.class);
// 2. 基础打桩:返回固定值 when(mockList.get(0)).thenReturn("apple"); assertEquals("apple", mockList.get(0));
// 3. 抛出异常 when(mockList.get(1)).thenThrow(new RuntimeException("索引错误")); assertThrows(RuntimeException.class, () -> mockList.get(1));
// 4. 多次调用不同返回值 when(mockList.size()) .thenReturn(1) .thenReturn(2); assertEquals(1, mockList.size()); assertEquals(2, mockList.size());
// 5. 参数匹配器(如 anyInt()) when(mockList.get(anyInt())).thenReturn("default"); assertEquals("default", mockList.get(999));
// 6. Void 方法打桩(如抛出异常) doThrow(new IllegalStateException("清空失败")).when(mockList).clear(); assertThrows(IllegalStateException.class, mockList::clear); }
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语法优先级


  • when(...).thenX() 适用于有返回值的方法。

  • doX().when(mock).method() 适用于 void 方法。


参数匹配器:使用 any()eq() 等灵活匹配参数,但需注意​参数一致性​(不能混用具体值和匹配器)。


覆盖规则:最后一次打桩会覆盖之前的定义(例如多次对 mock.get(0) 打桩,以最后一次为准)。


默认情况下,对于所有返回值的方法,mock 对象将返回适当的默认值。例如,对于intInteger返回 0,对于booleanBoolean返回false,对于集合类型返回空集合,对于其他对象类型(例如字符串)返回null

连续打桩和回调打桩

连续打桩(Chained Stubbing):为同一个方法的连续多次调用定义不同的返回值或行为,常用于模拟多次调用时的动态响应。


    @Test    public void testChainedStubbing() {        List<String> mockList = mock(List.class);
// 定义连续打桩:第一次调用返回 "A",第二次返回 "B",第三次抛出异常 when(mockList.get(0)) .thenReturn("A") .thenReturn("B") .thenThrow(new RuntimeException("No more elements"));
// 验证 assertEquals("A", mockList.get(0)); // 第一次返回 "A" assertEquals("B", mockList.get(0)); // 第二次返回 "B" assertThrows(RuntimeException.class, () -> mockList.get(0)); // 第三次抛出异常 }
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超出定义的调用次数后,最后一次行为会持续生效(例如第三次后继续调用会一直抛异常)。


回调打桩(Callback Stubbing)thenAnswer() 可以实现动态返回值逻辑,根据方法参数或外部条件生成响应。


    @Test    public void testChainedStubbing() {        List<String> mockList = mock(List.class);
// 根据参数动态返回:参数是偶数时返回 "even",奇数返回 "odd" when(mockList.get(anyInt())).thenAnswer(invocation -> { int index = invocation.getArgument(0); // 获取第一个参数 return (index % 2 == 0) ? "even" : "odd"; });
// 验证 assertEquals("even", mockList.get(0)); // 0是偶数 assertEquals("odd", mockList.get(1)); // 1是奇数 }
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  • 灵活控制:可在 thenAnswer() 中编写任意 Java 代码,甚至访问外部变量。

  • 参数获取:通过 invocation.getArgument(n) 获取第 n 个参数(从 0 开始)。

参数匹配器

Mockito 默认使用equals()方法验证参数值。当需要额外的灵活性时,可以使用参数匹配器。


参数匹配器是 Mockito 提供的一种灵活的参数验证机制,允许开发者通过匹配器来匹配方法参数,而无需指定具体值。


参数匹配器广泛用于 when() 打桩和 verify() 验证中。


    @Test    public void testMatchers() {        List<String> mockList = mock(List.class);
// 1. 通用匹配器:anyInt(), anyString() when(mockList.get(anyInt())).thenReturn("default"); assertEquals("default", mockList.get(999));
// 2. 条件匹配器:startsWith(), endsWith() when(mockList.add(startsWith("app"))).thenReturn(true); assertTrue(mockList.add("apple")); assertFalse(mockList.add("banana"));
// 3. 混合使用具体值和匹配器(必须用 eq() 包裹具体值) when(mockList.set(eq(0), anyString())).thenReturn("old_value"); assertEquals("old_value", mockList.set(0, "new_value")); }
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通用匹配器


  • 作用:匹配任意参数或特定类型参数。

  • 常见方法

  • any():匹配任意对象(包括 null)。

  • anyInt(), anyString(), anyList():匹配特定类型参数。

  • isNull(), isNotNull():匹配 null 或非 null 参数。


条件匹配器


  • 作用:根据逻辑条件匹配参数。

  • 常见方法

  • eq(value):严格匹配具体值(等同于直接写值)。

  • startsWith("prefix"):匹配以指定前缀开头的字符串。

  • endsWith("suffix"), contains("substr"):匹配字符串后缀或子串。

  • argThat(condition):自定义条件(如集合大小、对象属性)。


混合使用规则


  • 强制要求:若方法参数中至少有一个匹配器,则所有参数必须用匹配器。

  • 错误示例:


  // 错误:混合具体值和匹配器  when(mock.method("value", anyInt())).thenReturn(true);  
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修复方法:将具体值用 eq()包裹:


  when(mock.method(eq("value"), anyInt())).thenReturn(true);  
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自定义匹配器


通过 argThat() 实现复杂条件:


// 自定义匹配器:验证集合大小大于2when(mockList.addAll(argThat(list -> list.size() > 2))).thenReturn(true);assertTrue(mockList.addAll(List.of("A", "B", "C")));
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更多的内置参数匹配器参考:


  • https://javadoc.io/static/org.mockito/mockito-core/4.11.0/org/mockito/ArgumentMatchers.html

  • https://javadoc.io/static/org.mockito/mockito-core/4.11.0/org/mockito/hamcrest/MockitoHamcrest.html

间谍(spy)

spy() 可以创建部分真实对象的代理(保留原有行为,可选择性地对某些方法打桩),适合需要混合真实逻辑与模拟行为的场景。


对比 mock()



    @Test    public void testSpyBasic() {        // 1. 创建一个 ArrayList 的 spy 对象        List<String> spyList = spy(new ArrayList<>());
// 2. 调用真实方法 spyList.add("apple"); spyList.add("banana");
// 3. 验证真实行为 assertEquals(2, spyList.size()); // 实际调用了 add 和 size 方法
// 4. 对某个方法打桩 when(spyList.size()).thenReturn(100); assertEquals(100, spyList.size()); // 打桩生效
// 5. 验证方法调用次数 verify(spyList, times(2)).add(anyString()); // 验证 add 被调用两次 }
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当对 spy 对象的方法打桩时,若直接使用 when(...) 会触发真实方法调用,可能导致异常。


错误示例:


List<String> spyList = spy(new ArrayList<>());// 会被真实执行,但此时列表为空,导致 IndexOutOfBoundsExceptionwhen(spyList.get(0)).thenReturn("mock-value");
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正确方式:使用 doReturn().when() 语法避免真实调用


        List<String> spyList = spy(new ArrayList<>());        // 正确:不会触发 get(0) 的真实调用        doReturn("mock-value").when(spyList).get(0);        assertEquals("mock-value", spyList.get(0));
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最佳实践


  1. 优先使用 mock():除非需要保留部分真实行为,否则优先用 mock() 隔离依赖。

  2. 谨慎打桩:使用 doReturn().when() 替代 when().thenReturn(),避免意外触发真实方法。

  3. 避免复杂间谍:不要对复杂对象(如 Spring Bean)滥用 spy(),可能导致测试不可控。

参数捕获(ArgumentCaptor)

ArgumentCaptor 用于在测试中捕获方法调用时传递的参数,便于后续对参数值进行详细验证(如对象属性、集合内容等)。


完整示例:


    @Test    public void testCaptureArgument() {        // 1. 创建 Mock 对象        UserService mockService = mock(UserService.class);
// 2. 调用被测试方法 User user = new User("Alice", 30); mockService.processUser(user);
// 3. 创建 ArgumentCaptor ArgumentCaptor<User> userCaptor = ArgumentCaptor.forClass(User.class);
// 4. 验证方法调用并捕获参数 verify(mockService).processUser(userCaptor.capture());
// 5. 获取捕获的参数并验证 User capturedUser = userCaptor.getValue(); assertEquals("Alice", capturedUser.getName()); assertEquals(30, capturedUser.getAge()); }
@Data static class User { private String name; private int age;
public User(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } }
static class UserService { public void processUser(User user) { // 实际业务逻辑(在测试中被 Mock) } }
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静态方法 Mock

Mockito.mockStatic(Class) 可以创建静态类的 Mock 作用域,并在其中定义行为。


    @Test    public void testMockStaticMethod() {        // 1. 创建静态类(如 LocalDate)的 Mock 作用域        try (MockedStatic<LocalDate> mockedLocalDate = mockStatic(LocalDate.class)) {
// 2. 定义静态方法 now() 的行为 LocalDate fixedDate = LocalDate.of(2023, 10, 1); mockedLocalDate.when(LocalDate::now).thenReturn(fixedDate);
// 3. 验证静态方法调用 assertEquals(fixedDate, LocalDate.now()); // 返回固定日期 mockedLocalDate.verify(LocalDate::now); // 验证 now() 被调用 }
// 4. 作用域结束后,静态方法恢复原始行为 assertNotEquals("2023-10-01", LocalDate.now().toString()); }
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作用域限制


  • 静态 Mock 仅在 try-with-resourcesMockedStatic.close() 前有效。

  • 必须关闭:确保使用 try-with-resources 或手动 close(),避免影响其他测试。

注解

@Mock

@Mock 用于快速创建 Mock 对象,替代 Mockito.mock(Class) 方法。


方式 1:通过 MockitoJUnitRunner 自动初始化


// 自动初始化 @Mock 注解@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)public class MockTest {
@Mock // 自动创建 List 的 Mock 对象 private List<String> mockList;
@Test public void testMockAnnotation() { mockList.add("test"); verify(mockList).add("test"); }

}
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JUnit 5 适配:需使用@ExtendWith(MockitoExtension.class)


方式 2:手动调用 MockitoAnnotations.openMocks()


public class MockTest {    @Mock    private List<String> mockList;
@Before public void init() { MockitoAnnotations.openMocks(this); // 手动初始化 @Mock 注解 }
@Test public void testMockAnnotation() { mockList.add("test"); verify(mockList).add("test"); }}
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@MockBean

在 Spring Boot 集成测试中,@MockBean 用于向 ApplicationContext 注入一个 Mock 对象,替换原有 Bean。适用于需要隔离外部依赖(如数据库、第三方服务)的集成测试。


示例场景:测试 UserService 时,Mock 其依赖的 UserRepository,避免真实数据库操作。


@SpringBootTest  // 启动 Spring 上下文public class UserServiceTest {
@Autowired private UserService userService; // 被测服务
@MockBean // 自动替换 Spring 容器中的 UserRepository Bean private UserRepository userRepository;
@Test public void testGetUserById() { // 1. 定义 Mock 行为 when(userRepository.findById(1L)).thenReturn(new User("Alice"));
// 2. 调用被测方法 User user = userService.getUserById(1L);
// 3. 验证结果和交互 assertEquals("Alice", user.getName()); verify(userRepository).findById(1L); // 确保方法被调用 }}
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  • 替换规则:若 Spring 上下文中已存在同名 Bean,@MockBean 会覆盖它;若不存在,则新增 Mock Bean。

  • 多 Bean 类型冲突:若同一类型有多个 Bean,需结合 @Qualifier 指定名称。

@InjectMock

  • 核心功能:自动将 @Mock@Spy 创建的依赖对象注入到被测试类中,简化依赖管理。

  • 适用场景:单元测试中,快速构建被测试类(如 Service 层),并自动注入其依赖的 Mock 对象(如 Repository)。


示例场景:测试 UserService,其依赖 UserRepository(需要 Mock)。


@ExtendWith(MockitoExtension.class)public class MockTest {

@Mock // 创建 UserRepository 的 Mock 对象 private UserRepository userRepository;
@InjectMocks // 自动将 userRepository 注入 UserService private UserService userService;
@Test public void testGetUserById() { // 1. 定义 Mock 行为 when(userRepository.findById(1L)).thenReturn(new User("Alice"));
// 2. 调用被测试方法 User user = userService.getUserById(1L);
// 3. 验证结果和交互 assertEquals("Alice", user.getName()); verify(userRepository).findById(1L); // 确保方法被调用 }}
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@InjectMocks 按以下顺序尝试注入依赖:


  1. 构造函数注入(优先选择参数最多的构造函数)。

  2. Setter 方法注入(按方法名匹配,如 setUserRepository())。

  3. 字段注入(直接注入到 private 字段,需匹配名称和类型)。

结尾

Mockito 的魅力在于它用简单的语法解决了测试中的复杂问题。通过模拟对象、打桩预设行为、验证调用细节,开发者可以轻松隔离外部依赖,像搭积木一样构造测试场景。无论是新手还是经验丰富的工程师,Mockito 的直观设计都能让人快速上手。


下次当你面对一个难以测试的方法时,不妨试试 Mockito——让它帮你把“不确定”变成“可控”,把“复杂依赖”变成“精准验证”。毕竟,好的测试不是为了证明代码完美,而是为了让它足够可靠,而 Mockito 正是这条路上值得信赖的工具。

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Java开发工程师 2021-12-26 加入

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