Java Unit Test

Java Unit Test Skill

触发条件

当用户提出以下需求时激活本技能（包含同义表达）：

• 帮我写单元测试 / 为这个类写测试 / 生成测试用例
• 提升测试覆盖率 / 补齐测试 / 覆盖率不达标
• junit test / mockito test / unit test

前置检查清单

在生成测试代码前，必须完成以下检查与信息收集（缺失则先补齐）：

1) 识别被测类（SUT）

• 读取被测类源文件与其直接依赖（构造参数、字段注入、静态依赖）
• 记录包名、类名、可见性、构造方法、所有 public 方法签名

2) 分析类结构与行为

• 逐个梳理 public 方法：
  • 入参、返回值、抛出异常
  • 分支条件与边界值（null/空集合/0/负数/超长字符串等）
  • 外部交互：数据库/缓存/HTTP/RPC/文件/时间/随机数等

3) 识别依赖与可 Mock 点

• 识别可替换依赖（接口/组件/DAO/Client），明确 Mock/Spy 的对象
• 标记不可 Mock 或较难 Mock 的点（static/final/private/new 出来的对象）

4) 确认测试工程与框架约束

• 确认项目使用的测试框架与版本（JUnit 4/5，Mockito，Spring Test 等）
• 确认测试源码目录结构（例如：src/test/java 与包路径对齐）
• 确认断言库与风格（JUnit Assertions / AssertJ / Hamcrest 等，优先跟随项目现状）

测试代码生成规范

1) 测试类命名规范

• 测试类名：{被测类名}Test
• 若存在多实现或多场景拆分：{被测类名}{场景}Test（例如：OrderServiceCreateTest）

2) Import 声明规范

• 按以下顺序组织 import：
  1. java.*
  2. javax.*
  3. 第三方库（org.* / com.*）
  4. 项目内部包
  5. static import（断言、Mockito 静态方法）
• 禁止未使用 import

3) 测试类结构模板

• 统一结构：
  • Mock 声明区
  • 被测对象构建区（如 @InjectMocks 或手动 new）
  • 通用测试数据构建方法（可选）
  • 用例区：按被测方法分组

推荐的骨架（根据项目框架选择其一）：

1. 纯 Mockito（优先）：

   • @ExtendWith(MockitoExtension.class)
   • @Mock 依赖
   • @InjectMocks 被测对象（或构造注入手动 new）

2. Spring 参与（仅当项目已有此风格且确有必要）：

   • @SpringBootTest / @ExtendWith(SpringExtension.class)
   • @MockBean 替换外部依赖

4) Mock 对象配置规范

• Mock 行为遵循 “最小必要” 原则：只 stub 当前用例需要的调用
• 对外部依赖交互必须验证（verify）：
  • 是否被调用
  • 调用次数（times / never）
  • 关键入参（ArgumentCaptor 或 eq）
• 不要过度验证实现细节（避免脆弱测试）

5) 测试数据构建规范

• 优先使用 Builder/Factory 方法构建测试数据（若项目已有）
• 没有 Builder 时，使用专用的私有方法构造常见对象：
  • buildValidXxx()
  • buildXxxWithBoundary()
• 避免在单个测试方法内堆叠大量对象构建逻辑

6) 断言规范

• 每个测试只断言该场景的关键输出与关键副作用
• 断言优先级：
  • 业务返回值/状态
  • 对外部依赖的交互（verify）
  • 产生的持久化/事件（如有）

7) 异常与边界用例规范

• 对非法参数、依赖异常、返回空值/空集合的场景必须覆盖
• 异常断言使用 assertThrows，并校验异常信息或错误码（若稳定）

8) 参数化测试（可选）

• 当存在多个等价输入组合且断言相同，优先使用参数化测试
• 仅在项目已使用 JUnit 5 参数化支持时启用

测试用例设计原则

1) 覆盖策略

• 覆盖 public 方法的：
  • 正常流程（Happy Path）
  • 关键分支（if/else、switch、early return）
  • 边界条件（边界值、空值、极端值）
  • 异常流程（依赖抛错、业务校验失败）

2) 测试金字塔

• 单元测试优先覆盖纯业务逻辑与边界条件
• 集成测试只覆盖关键链路与契约（本技能重点在单元测试）

3) 覆盖率目标（按团队要求调整）

• 以可维护性优先，覆盖关键逻辑与高风险模块
• 对“薄封装/纯转发”代码不过度追求覆盖率

最佳实践清单

命名清单

• 测试方法名包含：方法名 + 场景 + 预期结果
• 命名风格统一（可选其一并保持一致）：
  • shouldXxxWhenYyy
  • givenYyyWhenXxxThenZzz

结构清单

• Arrange / Act / Assert 三段式清晰
• 单测不依赖执行顺序，可重复执行
• 单测不依赖真实时间/随机数（必要时注入 Clock/Random 或封装）

断言清单

• 断言尽量具体，避免 “只 assertNotNull” 的弱断言
• 对集合/对象断言关注关键字段，避免断言全量对象导致脆弱

Mock 清单

• 避免 deep stubs
• 避免对私有方法做测试（测试对外可观察行为）

性能清单

• 单测应快速（通常毫秒级）
• 避免线程 sleep、真实 IO、网络请求

常见问题与解决方案

1) 静态方法难以 Mock

• 优先重构：用可注入的依赖封装静态调用
• 若项目已启用 Mockito inline 等能力，再考虑静态 Mock（谨慎使用）

2) final 类/方法 Mock 问题

• 优先遵循项目现有 Mockito 配置；必要时使用 Mockito inline

3) 私有方法怎么测

• 不直接测试私有方法；通过 public 方法的输入输出与副作用覆盖其逻辑