Spring Boot 整合 Mockito 进行单元测试

Spring Boot 整合 Mockito 进行单元测试的 超详细教程（2024年最新版）

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一、环境准备

1. 添加 Maven 依赖

<dependencies>
<!-- Spring Boot 测试核心依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency><!-- Mockito 核心库 -->
<dependency>
<groupId>org.mockito</groupId>
<artifactId>mockito-core</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency><!-- 用于断言的实用工具 -->
<dependency>
<groupId>org.assertj</groupId>
<artifactId>assertj-core</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency><!-- JSON 路径验证（用于 Controller 测试） -->
<dependency>
<groupId>com.jayway.jsonpath</groupId>
<artifactId>json-path-assert</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>

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二、核心概念与工具

1. JUnit 5 注解

注解	用途
@Test	标记测试方法
@BeforeEach	每个测试方法执行前调用
@AfterEach	每个测试方法执行后调用
@DisplayName	为测试方法设置可读名称
@ParameterizedTest	支持参数化测试（多组输入测试同一逻辑）

2. Mockito 注解

注解	用途
@Mock	创建模拟对象（非 Spring 容器管理）
@InjectMocks	自动注入被测试类（配合 @Mock 使用）
@MockBean	在 Spring 容器中创建模拟 Bean（适用于 @SpringBootTest）
@Spy	创建部分模拟对象（真实方法调用 + 指定方法模拟）

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三、实战案例详解

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案例 1：纯 Java 服务类测试（无 Spring 上下文）

1. 被测试类

public class UserService {
private final UserRepository userRepository;public UserService(UserRepository userRepository) {
this.userRepository = userRepository;
}public User getUserById(Long id) {
return userRepository.findById(id).orElse(null);
}
}

2. 单元测试

import static org.mockito.Mockito.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Mock;
import org.mockito.MockitoAnnotations;public class UserServiceTest {@Mock
private UserRepository userRepository;@InjectMocks
private UserService userService;@BeforeEach
void setUp() {
MockitoAnnotations.openMocks(this);
}@Test
@DisplayName("测试获取用户 - 用户存在")
void testGetUserById_UserExists() {
// 1. 模拟 Repository 行为
User mockUser = new User(1L, "Alice", "[e-mail]");
when(userRepository.findById(1L)).thenReturn(Optional.of(mockUser));// 2. 执行测试方法
User result = userService.getUserById(1L);// 3. 验证结果
assertNotNull(result);
assertEquals("Alice", result.getName());
assertEquals("[e-mail]", result.getEmail());// 4. 验证方法调用
verify(userRepository, times(1)).findById(1L);
}@Test
@DisplayName("测试获取用户 - 用户不存在")
void testGetUserById_UserNotExists() {
// 1. 模拟 Repository 行为
when(userRepository.findById(999L)).thenReturn(Optional.empty());// 2. 执行测试方法
User result = userService.getUserById(999L);// 3. 验证结果
assertNull(result);
verify(userRepository, times(1)).findById(999L);
}
}

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案例 2：Spring Boot Controller 层测试（使用 MockMvc）

1. 被测试类

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
@Autowired
private UserService userService;@GetMapping("/{id}")
public ResponseEntity<User> getUser(@PathVariable Long id) {
User user = userService.getUserById(id);
return ResponseEntity.ok(user);
}
}

2. 单元测试

import static org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders.*;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.*;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultHandlers.*;import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.WebMvcTest;
import org.springframework.boot.test.mock.mockito.MockBean;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;@WebMvcTest(UserController.class)
public class UserControllerTest {@Autowired
private MockMvc mockMvc;@MockBean
private UserService userService;@Test
@DisplayName("测试获取用户 - 用户存在")
void testGetUserById_UserExists() throws Exception {
// 1. 模拟 Service 返回值
User mockUser = new User(1L, "Alice", "[e-mail]");
when(userService.getUserById(1L)).thenReturn(mockUser);// 2. 发起 HTTP 请求
mockMvc.perform(get("/users/1"))
.andExpect(status().isOk())
.andExpect(jsonPath("$.id").value(1L))
.andExpect(jsonPath("$.name").value("Alice"))
.andExpect(jsonPath("$.email").value("[e-mail]"))
.andDo(print());
}@Test
@DisplayName("测试获取用户 - 用户不存在")
void testGetUserById_UserNotExists() throws Exception {
// 1. 模拟 Service 返回值
when(userService.getUserById(999L)).thenReturn(null);// 2. 发起 HTTP 请求
mockMvc.perform(get("/users/999"))
.andExpect(status().isNotFound());
}
}

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案例 3：Repository 层测试（使用内存数据库 H2）

1. 配置 H2 内存数据库

@DataJpaTest
public class UserRepositoryTest {@Autowired
private UserRepository userRepository;@Test
@DisplayName("测试保存用户")
void testSaveUser() {
// 1. 准备测试数据
User user = new User(null, "Bob", "[e-mail]");
User savedUser = userRepository.save(user);// 2. 验证结果
assertNotNull(savedUser.getId());
assertEquals("Bob", savedUser.getName());
assertEquals("[e-mail]", savedUser.getEmail());// 3. 验证数据库记录
User foundUser = userRepository.findById(savedUser.getId()).orElse(null);
assertNotNull(foundUser);
assertEquals("Bob", foundUser.getName());
}@Test
@DisplayName("测试查询用户")
void testFindByEmail() {
// 1. 准备测试数据
User user = new User(null, "Charlie", "[e-mail]");
userRepository.save(user);// 2. 查询验证
User result = userRepository.findByEmail("[e-mail]");
assertNotNull(result);
assertEquals("Charlie", result.getName());
assertEquals("[e-mail]", result.getEmail());
}
}

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案例 4：Service 层测试（结合异常场景）

1. 被测试类

@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository;public User getUserById(Long id) {
return userRepository.findById(id).orElseThrow(() -> new UserNotFoundException("User not found"));
}
}

2. 单元测试

import static org.mockito.Mockito.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;public class UserServiceTest {@Mock
private UserRepository userRepository;@InjectMocks
private UserService userService;@BeforeEach
void setUp() {
MockitoAnnotations.openMocks(this);
}@Test
@DisplayName("测试获取用户 - 抛出异常")
void testGetUserById_ThrowsException() {
// 1. 模拟 Repository 行为
when(userRepository.findById(999L)).thenReturn(Optional.empty());// 2. 执行测试并捕获异常
assertThrows(UserNotFoundException.class, () -> {
userService.getUserById(999L);
});// 3. 验证方法调用
verify(userRepository, times(1)).findById(999L);
}
}

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四、Mockito 高级用法

1. 模拟任意参数

when(userService.getUserById(anyLong())).thenReturn(new User(1L, "Test User"));

2. 参数捕获与验证

ArgumentCaptor<User> userCaptor = ArgumentCaptor.forClass(User.class);
verify(userRepository).save(userCaptor.capture());
User capturedUser = userCaptor.getValue();
assertEquals("Alice", capturedUser.getName());

3. 部分模拟（Spy）

@Spy
private UserService userService;@Test
void testSpy() {
doReturn(new User(1L, "Mock User")).when(userService).getUserById(anyLong());
User result = userService.getUserById(1L);
assertEquals("Mock User", result.getName());
}

4. BDD 风格测试

@Test
void testBddStyle() {
// Given
User mockUser = new User(1L, "Alice");
when(userService.getUserById(1L)).thenReturn(mockUser);// When
User result = userService.getUserById(1L);// Then
assertNotNull(result);
assertEquals("Alice", result.getName());
}

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五、测试覆盖率与报告

1. Jacoco 覆盖率报告

1.1 添加依赖

<dependency>
<groupId>org.jacoco</groupId>
<artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId>
<version>0.8.11</version>
</dependency>

1.2 执行测试并生成报告

mvn clean test
mvn jacoco:report

1.3 查看报告

报告路径：target/site/jacoco/index.html

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六、常见问题与解决方案

1. 问题：@Mock 注解未生效

• 原因：未调用 MockitoAnnotations.openMocks(this)
• 解决方案：在 @BeforeEach 方法中初始化

2. 问题：Spring 上下文未加载

• 原因：未使用 @SpringBootTest
• 解决方案：使用 @SpringBootTest 或更细粒度的测试注解（如 @WebMvcTest）

3. 问题：测试方法执行顺序异常

• 原因：JUnit 5 默认按字母顺序执行测试方法
• 解决方案：使用 @Order 注解或 @TestMethodOrder

4. 问题：测试数据库污染

• 原因：测试数据未清理
• 解决方案：使用 @DirtiesContext 或手动清理数据

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七、总结

测试类型	推荐注解	适用场景
纯 Java 服务类	@Mock + @InjectMocks	无 Spring 上下文的单元测试
Spring Controller	@WebMvcTest + @MockBean	HTTP 接口测试
Repository 层	@DataJpaTest	数据库操作验证
集成测试	@SpringBootTest	多组件协作验证

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八、扩展学习

1. 测试框架对比：JUnit 5 vs TestNG
2. 测试覆盖率工具：Jacoco、Clover
3. 测试驱动开发（TDD）：先写测试再写代码
4. 持续集成（CI）：GitHub Actions + Test Coverage

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测试原则：

• 单元测试：关注单一职责，快速失败，无需外部依赖
• 集成测试：验证组件协作，模拟真实环境
• 测试覆盖率：追求 80%+ 核心逻辑覆盖，避免过度测试

测试目标：

• 所有边界条件都被覆盖
• 所有异常场景都被模拟
• 所有业务逻辑都有验证

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通过本教程，您应能全面掌握 Spring Boot 与 Mockito 的单元测试技巧，并能够编写高效、可靠的测试代码。