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浅谈mock和stub



    作为测试的基本概念,在开发测试中经常遇到mock和stub。之前认为自己对这两个概念已经很明白了,但是当决定要写下来并写清楚以便能让不明白的人也能弄明白,似乎就很有困难。

    试着写下此文,以检验自己是不是真的明白mock和stub。

1) 相同点
    
先看看两者的相同点吧,非常明确的是,mock和stub都可以用来对系统(或者将粒度放小为模块,单元)进行隔离。

在测试,尤其是单元测试中,我们通常关注的是主要测试对象的功能和行为,对于主要测试对象涉及到的次要对象尤其是一些依赖,我们仅仅关注主要测试对象和次要测试对象的交互,比如是否调用,何时调用,调用的参数,调用的次数和顺序等,以及返回的结果或发生的异常。但次要对象是如何执行这次调用的具体细节,我们并不关注,因此常见的技巧就是用mock对象或者stub对象来替代真实的次要对象,模拟真实场景来进行对主要测试对象的测试工作。

因此从实现上看,mock和stub都是通过创建自己的对象来替代次要测试对象,然后按照测试的需要控制这个对象的行为。

2) 不同点

1. 类实现的方式

从类的实现方式上看,stub有一个显式的类实现,按照stub类的复用层次可以实现为普通类(被多个测试案例复用),内部类(被同一个测试案例的多个测试方法复用)乃至内部匿名类(只用于当前测试方法)。对于stub的方法也会有具体的实现,哪怕简单到只有一个简单的return语句。

而mock则不同,mock的实现类通常是有mock的工具包如easymock, jmock来隐式实现,具体mock的方法的行为则通过record方式来指定。

以mock一个UserService, UserDao为例,最简单的例子,只有一个查询方法:

public interface UserService {
User query(String userId);
}

public class UserServiceImpl implements UserService {
private UserDao userDao; 
public User query(String userId) {
return userDao.getById(userId);
}
//setter for userDao
}

public interface UserDao {
User getById(String userId);
}

stub的标准实现,需要自己实现一个类并实现方法:

public class UserDaoStub implements UserDao {
public User getById(String id) {
User user = new User();
user.set.....
return user;
}
}

@Test
public void testGetById() {
UserServiceImpl service = new UserServiceImpl();
UserDao userDao  = new UserDaoStub();
service.setUserDao(userDao);

User user = service.query("1001");
...
}

mock的实现,以easymock为例,只要指定mock的类并record期望的行为,并没有显式的构造新类:

@Test
public void testGetById() {
UserDao dao = Easymock.createMock(UserDao.class);
User user = new User();
user.set.....
Easymock.expect(dao.getById("1001")).andReturn(user);
Easymock.reply(dao);

UserServiceImpl service = new UserServiceImpl();
service.setUserDao(userDao);
User user = service.query("1001");
...
Easymock.verify(dao);
}

对比可以看出,mock编写相对简单,只需要关注被使用的函数,所谓"just enough"。stub要复杂一些,需要实现逻辑,即使是不需要关注的方法也至少要给出空实现。

2. 测试逻辑的可读性

从上面的代码可以看出,在形式上,mock通常是在测试代码中直接mock类和定义mock方法的行为,测试代码和mock的代码通常是放在一起的,因此测试代码的逻辑也容易从测试案例的代码上看出来。Easymock.expect(dao.getById("1001")).andReturn(user); 直截了当的指明了当前测试案例对UserDao这个依赖的预期: getById需要被调用,调用的参数应该是"1001",调用次数为1(不明确指定调用次数时easymock默认为1)。

而stub的测试案例的代码中只有简单的UserDao userDao  = new UserDaoStub ();构造语句和service.setUserDao(userDao);设置语句,我们无法直接从测试案例的代码中看出对依赖的预期,只能进入具体的UserServiceImpl类的query()方法,看到具体的实现是调用userDao.getById(userId),这个时候才能明白完整的测试逻辑。因此当测试逻辑复杂,stub数量多并且某些stub需要传入一些标记比如true,false之类的来制定不同的行为时,测试逻辑的可读性就会下降。

3. 可复用性
Mock通常很少考虑复用,每个mock对象通过都是遵循"just enough"原则,一般只适用于当前测试方法。因此每个测试方法都必须实现自己的mock逻辑,当然在同一个测试类中还是可以有一些简单的初始化逻辑可以复用。

stub则通常比较方便复用,尤其是一些通用的stub,比如jdbc连接之类。spring框架就为此提供了大量的stub来方便测试,不过很遗憾的是,它的名字用错了:spring-mock!

4. 设计和使用

接着我们从mock和stub的设计和使用上来比较两者,这里需要引入两个概念:interaction-based和state-based。

具体关于interaction-based和state-based,不再本文阐述,强烈推荐Martin Fowler 的一篇文章,"Mocks Aren't Stubs"。地址为http://martinfowler.com/articles/mocksArentStubs.html(PS:当在google中输入mock stub两个关键字做搜索时,出来结果的第一条就是此文,向Martin Fowler致敬,向google致敬),英文不好的同学,可以参考这里的一份中文翻译:http://www.cnblogs.com/anf/archive/2006/03/27/360248.html。

总结来说,stub是state-based,关注的是输入和输出。mock是interaction-based,关注的是交互过程。

5. expectiation/期望

这个才是mock和stub的最重要的区别:expectiation/期望。

对于mock来说,exception是重中之重:我们期待方法有没有被调用,期待适当的参数,期待调用的次数,甚至期待多个mock之间的调用顺序。所有的一切期待都是事先准备好,在测试过程中和测试结束后验证是否和预期的一致。

而对于stub,通常都不会关注exception,就像上面给出的UserDaoStub的例子,没有任何代码来帮助判断这个stub类是否被调用。虽然理论上某些stub实现也可以通过自己编码的方式增加对expectiation的内容,比如增加一个计数器,每次调用+1之类,但是实际上极少这样做。 

6. 总结

关于mock和stub的不同,在Martin Fowler的"Mocks Aren't Stubs"一文中,有以下结束,我将它列出来作为总结:

(1) Dummy 
对象被四处传递,但是从不被真正使用。通常他们只是用来填充参数列表。

(2) Fake 
有实际可工作的实现,但是通常有一些缺点导致不适合用于产品(基于内存的数据库就是一个好例子)。

(3) Stubs 

在测试过程中产生的调用提供预备好的应答,通常不应答计划之外的任何事。stubs可能记录关于调用的信息,比如 邮件网关的stub 会记录它发送的消息,或者可能仅仅是发送了多少信息。

(4) Mocks 

如我们在这里说的那样:预先计划好的对象,带有各种期待,他们组成了一个关于他们期待接受的调用的详细说明。

3) 退化和转化

在实际的开发测试过程中,我们会发现其实mock和stub的界限有时候很模糊,并没有严格的划分方式,从而造成我们理解上的含糊和困惑。

主要的原因在于现实使用中,我们经常将mock做不同程度的退化,从而使得mock对象在某些程度上如stub一样工作。以easymock为例,我们可以通过anyObject(), isA(Class)等方式放宽对参数的检测,以atLeatOnce(),anytimes()来放松对调用次数的检测,我们可以使用Easymock.createControl()而不是Easymock.createStrictControl()来放宽对调用顺序的检测(或者调用checkOrder(false)),我们甚至可以通过createNiceControl(), createNiceMock()来创建完全不限制调用方式而且自动返回简单值的mock,这和stub就几乎没有本质区别了。

目前大多数的mock工具都提供mock退化为stub的支持,比如easyock中,除了上面列出的any***,NiceMock之外,还提供诸如andStubAnswer(),andStubDelegateTo(),andStubReturn(),andStubThrow()和asStub()。

上面也谈到过stub也是可以通过增加代码来实现一些expectiation的特性,stub理论上也是可以向mock的方向做转化,而从使得两者的界限更加的模糊。

posted on 2010-08-26 15:28 sky ao 阅读(9615) 评论(4)  编辑  收藏 所属分类: software test

评论

# re: 浅谈mock和stub 2010-08-26 17:31 bingo

非常不错!受教了!  回复  更多评论   

# re: 浅谈mock和stub 2012-12-21 13:44 eccentric

写的很棒,感激不尽,这个系列也很棒,希望博主继续。  回复  更多评论   

# re: 浅谈mock和stub[未登录] 2013-01-08 15:53 vanessa

写的非常好,看了就忍不住想去试用一下,博主加油!  回复  更多评论   

# re: 浅谈mock和stub[未登录] 2016-04-26 11:50 jimmy

写的清楚,支持下  回复  更多评论   


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