一、概述
单元测试是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。单元在质量保证中是非常重要的环节，根据测试金字塔原理，越往上层的测试，所需的测试投入比例越大，效果也越差，而单元测试的成本要小的多，也更容易发现问题。
1.1 单元测试1.0架构
以中台某应用为例，应用部署是微服务架构，对外提供dubbo服务，当前的单元测试，采用了分层测试框架，根据代码的分层，分为Service 层测试，Biz层测试，外部服务访问层测试，DAO 测试，Redis 访问层测试，每一层均使用mock 框架屏蔽下层的具体实现。
1.2 单元测试的过程
单元测试的编写，主要包含以下几个阶段：
- 数据准备：在编写测试用例前，需要依赖到一些数据，数据来源一般是数据库，而构造数据，又不能依赖DAO层的代码，需要使用原生jdbc 去插入数据，测试代码编写效率低。
- 构造参数及打桩（stub）：调用方法需要传递入参，有时候一个入参十几个参数需要set，set 方法写完，代码已经写了十来行了。
- 执行测试：这一步比较简单，直接调用被测方法即可。
- 结果验证：这里除了验证被测方法的返回值外，还需要验证插入到数据库中的数据是否正确，某外部方法被调用过n次或未调用过。
- 必要的清理：对打桩进行清理，对数据库脏数据进行清理。
二、 痛点
1. 重构代码需要改写大量单元测试用例
对外的Service接口在不变的情况下，对内部实现进行重构，这时候头痛的问题来了，大量的Service 层单元测试,biz层单元测试都要重写；有时候Service调用biz层接口时，参数传错了，而由于开发人员编写单元测试时不规范，参数匹配使用了 anyxxx()，导致参数传错的bug未被发现。
2. 测试库数据随意修改导致的单元测试不稳定
DAO层单元测试直连测试库，由于测试库的数据可以被任意修改，从而导致测试依赖的数据被更改，单元测试不通过，另外开发在编写单元测试时，没有清理意识，导致测试库大量垃圾数据。
3. 单元测试结果校验缺失
例如一个SaveItem()接口，执行完成后除了要验证执行成功以外，还应该验证落库数据的正确性，而编写这部分测试代码需要大量的使用原生jdbc 接口查询sql，并逐字段验证正确性，代码编写效率低下。
三、几个常用的测试框架的简介
1. 数据层单元测试框架 DbUnit
可以优雅的构造DB层的初始化数据，例如：
<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<dataset>
<employee employee_uid='1'
start_date='2001-11-01'
first_name='Andrew'
ssn='xxx-xx-xxxx'
last_name='Glover' />
</dataset>
其中employee 是要构造数据的表名，后面的键值对是列名及对应的值，需要注意的是，第一行必须包含完整的字段名，否则加载的数据中全部会缺失某些字段。
2. 嵌入式的内存数据库 H2
非常适合在测试程序中使用，程序关闭时自动清理数据，H2 数据库的表结构初始化是通过 jdbc:initialize-database 标签实现的，单元测试中使用h2数据库非常简单，仅需修改jdbc连接即可。 引入依赖：
<dependency>
<groupId>com.h2database</groupId>
<artifactId>h2</artifactId>
<version>1.4.191</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
数据源连接：
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:test
spring.datasource.driver-class-name=org.hsqldb.jdbcDriver
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=
schema 初始化:
<jdbc:initialize-database data-source="dataSource" ignore-failures="NONE">
<jdbc:script location="classpath:h2/schema.sql" encoding="UTF-8"/>
</jdbc:initialize-database>
3. Spring小扩展 springockito
它简化了在集成测试的相关上下文XML文件中创建mockito mocks的方法。
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:mockito="http://www.mockito.org/spring/mockito"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
http://www.mockito.org/spring/mockito http://www.mockito.org/spring/mockito.xsd">
...
<mockito:mock id="accountService" class="org.kubek2k.account.DefaultAccountService" />
..
</beans>
4. spring 官方测试框架 spring-test
目前主流的开发框架都在使用spring 框架管理bean，在测试代码中，我们通用期望能够使用spring 框架，spring-test 框架帮助我们解决bean 的注入问题。
@ContextConfiguration(locations = "/test-context.xml",
loader = SpringockitoContextLoader.class)
public class CustomLoaderXmlApplicationContextTests {
// class body...
}
"/test-context.xml" 指定了测试类运行需要加载的 spring 配置文件路径，SpringockitoContextLoader 指定了加载配置的类，这两个一起用可以支持在使用 spring xml 配置的同时可以将 mockito 生成的 mock 对象 bean 注入 spring 上下文中。
5.支持静态方法mock的mock框架 powermock
支持静态方法 mock，同时兼容 mockito，powermock 示例：
@RunWith(PowerMockRunner.class)
@PrepareForTest( { YourClassWithEgStaticMethod.class })
public class YourTestCase {
...
}
四、基于springtest+ut+powermock 的测试框架
单元测试框架，数据库层使用h2数据库代替测试库，隔离单元测试数据与测试库数据，在单元测试结束后自动清理数据，避免污染测试库数据及被测试库数据影响，基于DbUnit 可以通过xml构造DB层初始化数据，实现测试代码与测试数据分离，依赖spring jdbc的初始化脚本初始化h2数据库的表结构。
1. 数据准备
单测依赖的Db数据，通过添加测试方法监听器，在 Junit 执行前通过 DbUnit 工具类，加载初始化文件，写入H2 数据库；单测的入参，通过 param.json 文件，以json格式编写入参数据，利用工具类读取文件并 json 反序列化为目标 Class 实例。
H2 数据库的表结构，则是通过上文提到的 jdbc:initialize-database 初始化的，开发同学必须保证此schema 与线上结构的一致性，否则会导致单测失败。
