BaixuanZhu Java 单元测试
面向团队的单元测试规范对齐助手：统一"测什么、测多少、怎么设计、用什么默认"。规范分两部分——A. 设计方法（等价类/边界值/决策表/状态迁移）保证测得全；B. 工程默认值与纪律（断言库/Mock 边界/停止标准）保证每次一样。每条规则含「✗ 错误设计 → ✓ 正确设计」。
三条铁律
- 设计优先于编码：先确定"测哪些用例"（等价类/边界值/决策表/状态），再落成
@Test。禁止上来就写代码、想到哪测到哪——那是"覆盖率的幻觉"，不是测试设计。 - 最小充分集：用等价类合并代表"无穷输入"，用边界值钉住 off-by-one 高发区；穷尽测试不可能，目标是"用最少的用例覆盖最有代表性的输入"。一个方法的有效用例通常在 3~8 个之间，不是越多越好。
- 栈中立：测试框架跟随项目既有——JUnit 4 还是 5、Spring Boot 还是非 Spring，按项目现状走，不强加、不主动迁移。断言库默认见下方"断言库策略"。
断言库策略
默认用 JUnit 原生 Assertions（assertEquals/assertThrows/assertTrue 等）。仅当满足以下任一条件时，升级到 AssertJ：
- 集合内容断言（断言 list 元素构成/顺序/提取字段）—— AssertJ 的
containsExactlyInAnyOrder/extracting(...)。 - 字段分组断言（同一逻辑组的多个字段作为一个整体校验，如坐标 x/y/z、时间窗 start/end）—— AssertJ 的
extracting(...).containsExactly(...)。
其余场景（简单值、抛异常、各列语义独立的逐列断言如表格型 VO）一律 JUnit 原生，不切换。升级标准可机械执行：是否集合？是否同一逻辑组？两条都不是 → 留在原生逐列断言（失败定位准、加列只改一处）。
- Spring 项目
spring-boot-starter-test已传递 AssertJ，触发条件时直接用；非 Spring 项目首次触发时按references/06§1 引入assertj-core。 - 既有代码已用 AssertJ 的不主动改写；新测试默认 JUnit 原生，触发条件时该测试用 AssertJ，同文件内可混用。
快速入门（第一次用，按这条线走）
| 你想做的 | 看这份 | 读多少 |
|---|---|---|
| 不知道测什么 / 测多少 | references/01 四维度 + 「DoD 锚点」三停止信号 |
各前 30 行 |
| 写纯计算/校验方法测试 | references/02 |
通读（有完整范例） |
| 写多条件组合 / 状态机测试 | references/03 / references/04 |
通读 |
| 设计好的用例怎么落代码 / Mock 怎么写 | references/06 |
按需查 |
01根文件（设计前必读）；05回答"测到什么程度算够"（含遗留代码补测、覆盖率反向校验）；06工具落地。
第 0 步：探测被测对象（激活时先执行）
读被测方法/类，一次性判断（读不到则问用户，勿分多轮）：
- 工具栈：是否 Spring Boot（决定
spring-boot-starter-test一行 vs 逐库坐标）；JUnit 4 还是 5（决定@Before/@BeforeEach、Assert/Assertions写法）；Mockito 版本（决定mockStatic能否用、是否需mockito-inline，见 06 §1 栈基线决策表）。三条都用grep探pom.xml：grep -E "spring-boot-starter-test|spring-boot-starter-parent"/grep -E "junit-jupiter|<artifactId>junit</artifactId>"（前者命中=JUnit5，后者=JUnit4）/grep mockito。 - 被测对象类型（决定用哪种设计方法，详见路由表）：
- 纯计算/校验方法（输入→输出） → 等价类 + 边界值
- 多条件组合逻辑（if/else 或规则） → 决策表
- 有状态对象（订单/审批/支付状态机） → 状态迁移
- 有外部依赖（DB/RPC/时间） → 需 Mock，界定 Mock 边界
设计方法 → 场景路由
设计用例前，先读「详见」列文件：含该方法的完整设计步骤、用例计数规则与 antipattern，本文仅摘要。
| 被测对象特征 | 用什么方法 | 典型用例数 | 详见 |
|---|---|---|---|
| 任何方法（先读它） | 四维度 + 黑盒优先 | — | references/01-test-design-foundations.md |
| 纯计算/校验（输入→输出） | 等价类划分 + 边界值 | 3~6 | references/02-equivalence-and-boundary.md |
| 多条件组合（促销/费率/权限） | 决策表（列数=用例数） | 决策表列数 | references/03-decision-table.md |
| 有状态对象（状态机） | 状态迁移 | 迁移数 + 非法迁移数 | references/04-state-transition.md |
| "写到什么程度算够" | 覆盖率反向校验 + 成本收益 + DoD 锚点 | 覆盖率/成本见 05，判定 checklist 见「DoD 锚点」 | references/05-coverage-and-quantity.md |
| 设计好的用例怎么落代码 | JUnit5/Mockito/Parameterized 映射 | — | references/06-tools-lean.md |
每次设计完用例后都应回看下方「测试完成判定（DoD 锚点）」的三个勾选项（回答"测到什么程度算够"）。
每个方法的四维度（必检清单）
任何被测方法，至少回答这四组"有没有测到"——缺一个维度就是设计漏洞：
| 维度 | 测什么 | 设计方法 |
|---|---|---|
| 正向 | 合法、正常输入的预期输出 | 等价类有效代表 |
| 反向 | 非法、异常输入的拒绝行为 | 等价类无效代表 → assertThrows |
| 边界 | 区间端点、空/null、极值 | 边界值分析（off-by-one 高发区） |
| 异常 | 抛出的业务异常/受检异常路径 | 异常等价类 |
S/A 规则表（设计层）
- S 级（设计缺陷级）：导致"测试存在但测不出 bug"——新测试禁止；审查既有测试命中 → 立即指出补全。
- A 级（约定）：约束新生成测试。
| 级别 | ✗ 错误设计 | ✓ 正确设计 |
|---|---|---|
| S | 只写 happy path，缺反向/边界/异常 | 四维度各至少一个代表用例 |
| S | "想到几个写几个"，无等价类/边界分析 | 先划等价类再取代表，边界必取端点 |
| S | 多条件逻辑只测一两种组合 | 画决策表，列数=用例数，不漏不重 |
| S | 有状态对象只测正常流转，不测非法/不可达转移 | 状态迁移：每条合法迁移+每个非法转移的拒绝 |
| S | 被测类内部 new 的依赖被 mock 掉 |
重构为构造器注入，再 mock 注入的依赖 |
| S | @MockBean 用于纯单元测试 |
纯单测默认 @Mock+@InjectMocks；项目既定的 mock 装配模式（如 TestConfig 手写 @Bean mock 轻量容器）优先于本默认——跟随项目，不强加 @InjectMocks。@MockBean 的红线是"用于纯单测起全量 Spring Context"（会重建 Context），切片测试才用它 |
| S | mockStatic 未包 try-with-resources |
try (MockedStatic<x> m = mockStatic(X.class)) {...}（不释放会污染同线程其他测试） |
| S | 直接采信 AI 一次性生成的"四维度齐全"测试 | 必须人工复核三维度的真代表性：代表值换一个同区间值期望行为不变（变了说明选错了类）；且至少触发一条与相邻等价类不同的分支。异常维度断言被测契约指定的具体异常类（如 IllegalArgumentException），勿断言 RuntimeException/Exception 根父类 |
| A | 测试方法间共享可变状态 | 每个 @Test 自包含、可乱序执行 |
| A | 测试名 test1/testMethod |
should_<期望>_when_<条件> 或 Given-When-Then |
| A | 一个 @Test 塞多个无关断言 |
一个测试一个行为（可多断言但同一关注点） |
| A | 手写一堆重复 @Test 仅输入不同 |
@ParameterizedTest+@MethodSource |
| A | JUnit4 @Before 与 JUnit5 混用 |
按探测到的 JUnit 版本统一 |
| A | 无断言测试（调一下方法即算"覆盖"） | 每个测试必须有行为断言 |
| A | 反射测私有方法 | 通过公有方法间接测；私有方法复杂到要单测→提取为独立类 |
| A | 测框架胶水（@Autowired 能否注入、getter/setter） |
胶水交给集成测试；POJO 用 Lombok 不测 |
| A | 一个测试 mock 了 5+ 依赖仍硬测 | 提示被测类违反 SRP，建议拆分而非硬测 |
Mock 边界
- 只 Mock 外部依赖（DB / RPC / 时间 / 第三方），不 Mock 被测对象自身及其内部协作对象。
- 其余 Mock 纪律（内部
new的依赖、5+ 依赖、mockStatictry-with-resources）见 S/A 表 +references/06§3。
架构守护询问（仅架构守护缺失时触发）
触发条件：用户要求"防止架构腐化/禁止跨层调用/禁止循环依赖"，且项目无 ArchUnit；或被测类处于分层包（..web../..service../..repo..）、且本次单测会触达跨层依赖（如 Controller 调 Repository、Service 互相依赖）、项目无 ArchUnit 时——作为次级信号提一次询问。纯计算/校验方法（即便住在分层包里但不碰跨层依赖）不询问。
判定"项目无 ArchUnit"：第 0 步探测依赖时一并
grep archunit pom.xml；有则跳过本节。
- 询问要点（一次问全）：说明 ArchUnit 的价值（编译期/测试期守护分层契约）→ 给坐标
com.tngtech.archunit:archunit-junit5（版本取当前最新稳定）→ 两个选项：A) 引入并加架构测试；B) 不引入，靠人工 review 守护。 - 选 A 时给两条可直接复制的规则（实测一行即可抓 Controller 直连 Repository 等真实高频违规）：
@AnalyzeClasses(packages = "com.xxx")
class ArchitectureTest {
// web 不得依赖 repo（应通过 service）—— 抓 Controller 直连 Repository
@ArchTest static final ArchRule webNoRepo =
noClasses().that().resideInAPackage("..web..")
.should().dependOnClassesThat().resideInAPackage("..repo..");
// 分层不得有环：web → service → repo 单向
@ArchTest static final ArchRule noCycles =
slices().matching("com.xxx.(*)..").should().beFreeOfCycles();
}
- 用户拒绝 → 不再追问，按普通单测设计继续。
使用流程
- 第 0 步探测：工具栈 + 被测对象类型，确定本次设计方法与工具基线。
- 读对应 reference：查路由表，设计用例前先读「详见」列（含完整设计步骤）。
- 设计用例：四维度逐项检视 → 应用对应设计方法（等价类/边界值/决策表/状态）→ 得出最小充分用例集。
- 落成代码：按
references/06-tools-lean.md把每个用例映射为@Test/@ParameterizedTest/assertThrows；需 Mock 按上文边界界定。 - 输出前自检 S 级：尤其"四维度是否齐全""多条件是否画了决策表""有状态对象是否测了非法转移""
new的依赖是否被误 mock"。
测试完成判定（DoD 锚点）
本节供外部 PR/DoD checklist 直接引用——回答"这个方法的测试做完了没有"。三条同时满足才算最小充分（不是穷尽）。判定陷阱（"无遗漏"不可绝对证明）见 references/05-coverage-and-quantity.md「三个停止信号」。
- 四维度齐全：正向 / 反向 / 边界 / 异常各至少一个代表用例（对照上方「每个方法的四维度」表逐项打勾）。
- 分支盲区清零：被测方法的每个
if/switch分支至少被一个用例走到（JaCoCo 口径下即 Branch 列 Missed = 0，无 JaCoCo 时人工分支清单全勾）。有 JaCoCo →mvn test看报告，Missed>0 逐条补等价类用例或判死代码；无 JaCoCo → 读被测方法源码列分支清单逐分支对照已设计用例（设计时本就要数分支，默认路径不依赖工具）。 - 等价类清单已显式走完：按
references/02四步法列出有效/无效等价类清单，逐类打勾（null/空串/越界这些无效类最易漏）。
✗ DoD 写"覆盖率 ≥ 80%" → ✓ DoD 写"四维度齐全 + 分支盲区清零 + 等价类清单已显式走完"。前者把覆盖率当目标，催生凑数测试；后者才是测试设计完整性的判定。
版本与范围
- JUnit 5（Jupiter）为主，JDK 8+；JUnit 4 项目的写法差异见
references/06-tools-lean.md§1 栈基线决策表。 - Spring Boot 项目测试依赖一行
spring-boot-starter-test（自带 JUnit5+Mockito）；非 Spring 项目逐库坐标见references/06-tools-lean.md§1。断言默认 JUnit 原生，升级条件见上文"断言库策略"。