陳麗萍 張 勇 丁智敏

（巢湖學(xué)院計算機與信息工程學(xué)院，安徽 巢湖 238000）

1 引言

單元測試是極限編程的基礎(chǔ)[1，2]，單元測試的目的是保證每個程序模塊能夠正確運行。然而在實施單元測試驅(qū)動開發(fā)過程中，往往和被測模塊交互的系統(tǒng)內(nèi)某個模塊或系統(tǒng)外實體尚未開發(fā)出來，此時可借助Mock Objects技術(shù)[3]。它從測試中分離了外部不需要的因素并且?guī)椭_發(fā)人員專注于被測試的功能[4]。EasyMock框架[5]是Mock Objects技術(shù)的實現(xiàn)框架。它通過使用動態(tài)代理提供對接口和類創(chuàng)建Mock對象，并利用Mock對象模擬協(xié)同模塊，從而使單元測試順利進行。在開發(fā)時，將EasyMock、Junit集成到IDE中可方便的完成自動化測試[6]。本文在總結(jié)EasyMock框架的特點基礎(chǔ)上，介紹了基本測試框架和分析了功能優(yōu)缺點，并且針對缺點給出了相應(yīng)的解決方案。

圖1 EasyMock功能類

2 Easymock框架介紹

EasyMock[7]擁有很多的API函數(shù)，可以直接用在測試程序中，其主要的功能類結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2.1 EasyMock類

EasyMock框架中與用戶聯(lián)系最緊密的類EasyMock類，該類提供了create,replay和verify mock對象等靜態(tài)方法以及一系列的標準的參數(shù)匹配器。

2.2 IMocksControl接口

IMocksControl主要用于創(chuàng)建Mock對象，并負責(zé)管理Mock對象。

2.3 IExpectionSetters接口

IExpectionSetters接口主要是對Mock對象期望調(diào)用的方法進行一些相關(guān)的設(shè)置。

2.4 MocksControl類

MocksControl類主要提供了用于添加Mock對象的預(yù)期行為和實際調(diào)用的方法。

3 EasyMock框架應(yīng)用

通過EasyMock創(chuàng)建Mock對象，并應(yīng)用Mock對象來模擬外部協(xié)同模塊，完成單元測試，需經(jīng)歷五個步驟。如圖2所示：

圖2 EasyMock應(yīng)用步驟

3.1 創(chuàng)建Mock對象

首先創(chuàng)建被模擬模塊的Mock對象，這里可以通過兩種方式來完成。一種是使用EasyMock的creatMock方法直接創(chuàng)建；另一種是通過Easy-Mock類的createControl方法，先創(chuàng)建IMockControl對象，進而創(chuàng)建Mock對象。

3.2 錄制Mock對象預(yù)期行為

接下來錄制Mock對象的預(yù)期行為即為創(chuàng)建的Mock對象設(shè)定預(yù)期的方法調(diào)用和方法調(diào)用所產(chǎn)生的輸出。

3.3 設(shè)置對象為replay狀態(tài)

接著在使用Mock對象進行實際的測試前，需要將Mock對象的狀態(tài)切換為replay狀態(tài)。設(shè)置Mock對象為replay狀態(tài)可以使用replay方法。

3.4 執(zhí)行測試并檢查返回結(jié)果

之后是執(zhí)行需要測試的業(yè)務(wù)代碼并檢查代碼是否返回正確的結(jié)果。

3.5 驗證

最后是驗證。它來驗證整個過程中，Mock對象是否真正完成了record階段的設(shè)定。

4 EasyMock分析與解決方案

4.1 EasyMock優(yōu)缺點分析

Easymock通過檢查附加給測試響應(yīng)的斷言來驗證測試的結(jié)果和交互行為是通過還是失敗，有大量的Junit的斷言可供選擇。軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計會導(dǎo)致Easymock框架的使用情況。具體優(yōu)缺點分析如下：

4.1.1 EasyMock的優(yōu)點

（1）EasyMock提供了動態(tài)構(gòu)建Mock對象的方法，而無需開發(fā)人員額外實現(xiàn)Mock對象的代碼，很大程度上減少了工作量。

（2）EasyMock可以完成多種Mock對象的測試場景。例如：當(dāng)真實協(xié)同對象實際還不存在（如需要和其他開發(fā)人員開發(fā)的模塊交互）；當(dāng)真實協(xié)同對象行為難于觸發(fā)（如根據(jù)需要制造網(wǎng)絡(luò)故障）等。

4.1.2 EasyMock的缺點

（1）EasyMock通過創(chuàng)建Proxy的方式來實現(xiàn)的Mock對象。因而Mock對象不能訪問靜態(tài)方法，這就造成EasyMock不能模擬靜態(tài)方法。

（2）EasyMock通過創(chuàng)建Proxy的方式來實現(xiàn)的Mock對象，同時Java的封裝特性，使得Mock對象不能訪問私有方法和final方法。這就造成EasyMock不能模擬私有方法和final方法。

（3）EasyMock 不能對 Object類的 equals（），hasCode（）、toString（）方法模擬。 也就是說，Easy-Mock對這幾種方法模擬時，無法改變其行為，它們?nèi)耘f按照默認的方式執(zhí)行。此問題還有待于進一步的研究和分析。

4.2 針對EasyMock缺點的具體解決方案

EasyMock不能模擬靜態(tài)方法。為了克服該缺點，這里可以通過整合EasyMock和PowerMock。PowerMock使用CGLib來操縱字節(jié)碼來實現(xiàn)靜態(tài)方法的Mock對象，因此可以對靜態(tài)方法模擬支持[8]。因此在Mock方法時，使用EasyMock模擬普通方法，用PowerMock去模擬靜態(tài)方法。Easy-Mock和PowerMock的結(jié)合可以更好地實現(xiàn)測試。

EasyMock不能模擬私有方法和final方法。為了解決該問題，可以通過使用字節(jié)碼技術(shù)修改class文件中字節(jié)碼的關(guān)鍵詞，將私有方法變?yōu)楣蟹椒ê蚮inal修飾符去掉。在這里借助Java的字節(jié)碼操作工具javassist，因為javassist可以在不需要了解虛擬機指令前提下，使用java編碼形式動態(tài)對類轉(zhuǎn)換、修改class中的方法。這樣可以將含有final或private修飾符的類在被當(dāng)前JVM加載前對此類修改。這樣去除final和private標識符后，進而使用EasyMock進行測試。

5 應(yīng)用EasyMock框架測試及結(jié)果分析

5.1 測試示例

5.1.1 示例程序 1

使用EasyMock框架對一個應(yīng)用程序測試。這里的應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖3所示：

圖3 結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）

這里待測試類為Calculator，Calculator類中add方法完成兩個整數(shù)之和，而add方法使用了Math類的addInteger方法。Calculator類和Math類對應(yīng)代碼如下：

5.1.2 示例程序 2

使用框架對另一個應(yīng)用程序測試。這里的應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖4所示：

圖4 結(jié)構(gòu)設(shè)計（2）

這里待測試類為Calculator，Calculator類中add方法完成兩個整數(shù)之和，而add方法使用了Math類的addInteger方法。Calculator類和Math類對應(yīng)代碼如下：

5.2 測試結(jié)果分析

這里測試平臺為 Eclipse-sdk-3.3， 使用JUint4.10 和 EasyMock3.2。將 EasyMock 框架與注入解決方案后的EasyMock框架分別對示例程序1，2進行測試。

使用EasyMock框架和注入解決方案后的EasyMock框架對示例程序1測試，測試結(jié)果分別如圖5的（a），（b）所示：

圖5 對示例程序1測試結(jié)果

使用EasyMock框架和注入解決方案后的EasyMock框架對示例程序2測試，測試結(jié)果分別如圖6 的（a），（b）所示：

圖6 對示例程序2測試結(jié)果

由此可見，EasyMock框架在模擬對象時有一些限制：不能對靜態(tài)方法、私有方法和final方法模擬，導(dǎo)致測試失敗。而使用了注入解決方案后的EasyMock框架可以應(yīng)用于更多的測試情況，應(yīng)用范圍更廣。

6 結(jié)束語

由于IT界對測試驅(qū)動開發(fā)技術(shù)的持續(xù)關(guān)注與偏愛，軟件單元測試也成為人們研究的熱點，EasyMock是單元測試的Mock工具之一。本文研究了EasyMock測試框架和應(yīng)用；關(guān)注該工具在實際測試中的可行性，并且根據(jù)實際的需要采用整合Powermock框架和利用字節(jié)碼操作工具javassist對類文件的修改來減少EasyMock框架的Mock對象的限制，測試結(jié)果證明了更好地滿足實際的需要。

[1]Erickson J,Lyytinen K,Siau K.Agile Modeling,Agile Software Development,and Extreme Programming：The State of Research[J].Journal of Database Management,2005，（4）：88-100.

[2]Mordinyi R,Kuhn E,Schatten A,Towards an Architectural Framework for Agile Software Development[C]//International Conference and Workshops on Engineering of Computer Based Systems.American,2010：276-280.

[3]Mackinnon T,Freeman S,Craig P.Endo-Testing：Unit Testing with Mock Objects[C]//Proceeding of the eXtreme Programming and Flexible .Italy,2000：21-23.

[4]Jafadeesh Nandigam,Tao Yonglei.Using mock object frameworks to teach object-oriented design principles[J].Journal of Computing Sciences in Colleges,2010，（1）：40-48.

[5]Tammo，F(xiàn)reese.EasyMock：Dynamic Mock Objects for Junit[C]//Proceedings of the 3rd International Conference on Extreme Programming and Agile Processes in Software Engineering.Italy,2002：1-5

[6]Petar Tahchiev,Felipe Leme,Vincent Massol,et al.Junit實戰(zhàn)[M].王魁，譯.北京：人民郵電出版社，2012：96-129.

[7]EasyMock 官方網(wǎng)站[EB/OL].（2013-7-11）[2014-1-29]http：//www.easymock.org/.

[8]PowerMock 官方網(wǎng)站.[EB/OL].（2013-11-19）[2014-1-29]http：//www.Powermock.org/.