У статических методов есть одна мощная, но и в то же время весьма нежелательная особенность: их можно вызвать из любого места в коде, не особо имея возможность регламентировать порядок их вызова. Зачастую такой контроль очень важен, но иногда порядок не имеет очень большого смысла. Например, осуществлять проверки в юнит-тестах часто можно не в очень строгом порядке. И чтобы гарантировать, что в тестируемом юните выполенены все проверки, в Mockito существует всё тот же статический метод verifyNoMoreInteractions(...). Иногда можно по ошибке вызвать такой метод ещё до последнего verify(...) и потом с огорчением наблюдать "красный" тест. Но что если переложить заботу о порядке выполнения проверок на сам компилятор?
Предположим, что некий тестируемый модуль располагает следующим тестом:
public abstract class AbstractStructuredLoggingTest<T> {
private final IStructuredLogger mockStructuredLogger = mock(IStructuredLogger.class);
private T unit;
@Nonnull
protected abstract T createUnit(@Nonnull IStructuredLogger logger);
protected final IStructuredLogger getMockStructuredLogger() {
return mockStructuredLogger;
}
protected final T getUnit() {
return unit;
}
@Before
public void initializeMockStructuredLogger() {
// Настройка мока. `selfAnswer()` -- ответ для мока, который возвращает сам мок для fluent-интерфейсов
when(mockStructuredLogger.begin()).thenAnswer(selfAnswer());
when(mockStructuredLogger.put(any(LogEntryKey.class), any(Object.class))).thenAnswer(selfAnswer());
when(mockStructuredLogger.log(any(Scope.class), any(Severity.class), any(String.class))).thenAnswer(selfAnswer());
when(mockStructuredLogger.end()).thenAnswer(selfAnswer());
// Внедрение мока логгера в юнит (по крайней мере, формально). Каким образом оно устроено -- не имеет особого значения.
unit = createUnit(mockStructuredLogger);
}
@After
public void resetMockStructuredLogger() {
try {
// Проверка, не осталось ли непровернного взаимодействия с моком
verifyNoMoreInteractions(mockStructuredLogger);
} finally {
// На всякий случай, сброс состояния мока, потому как ошибки падают каскадно...
reset(mockStructuredLogger);
}
}
}public final class AdministratorServiceStructuredLoggingTest
extends AbstractStructuredLoggingTest<IAdministratorService> {
private static final String USERNAME = "john.doe";
private static final String PASSWORD = "opZK2lkXa";
private static final String FIRST_NAME = "john";
private static final String LAST_NAME = "doe";
private static final String EMAIL = "john.doe@acme.com";
@Nonnull
protected IAdministratorService createUnit(@Nonnull final IStructuredLogger logger) {
return createAdministratorService(logger);
}
@Test
public void testCreate() {
final T unit = getUnit();
unit.create(USERNAME, PASSWORD, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL);
final IStructuredLogger mockStructuredLogger = getMockStructuredLogger();
verify(mockStructuredLogger).put(eq(OPERATION_CALLER_CLASS), any(IAdministratorService.class));
verify(mockStructuredLogger).put(eq(OPERATION_CALLER_METHOD), any(Method.class));
verify(mockStructuredLogger).put(eq(OPERATION_TYPE), eq(CREATE));
verify(mockStructuredLogger).put(eq(OPERATION_OBJECT_TYPE), eq(ADMINISTRATOR));
verify(mockStructuredLogger).put(eq(VALUE_ADMINISTRATOR_NAME), eq(USERNAME));
verify(mockStructuredLogger).put(eq(VALUE_FIRST_NAME), eq(FIRST_NAME));
verify(mockStructuredLogger).put(eq(VALUE_LAST_NAME), eq(LAST_NAME));
verify(mockStructuredLogger).put(eq(VALUE_EMAIL), eq(EMAIL));
verify(mockStructuredLogger).log(eq(APP_DEV), eq(INFO), any(String.class));
verifyNoMoreInteractions(mockStructuredLogger);
}
}Догадаться, что именно проверяет этот тест несложно: он проверяет, вызвал ли тестируемый метод юнита все важные методы структурированного логгера. Поскольку в конце теста есть вызывается ещё и verifyNoMockInteractions(...), гарантируется, что у мока не осталось методов, для которых не было написано проверок. Кстати, интерфейс структурированного логгера предельно прост, но я приведу его здесь в несколько урезанном виде, потому как код взят из реального проекта.
public interface IStructuredLogger {
// В самом тесте не участвует, но имеет смысл, потому как позволяет демаркировать начало и конец сообщения для журналирования.
@Nonnull
IStructuredLogger begin()
throws IllegalStateException;
// Заполнение сообщения, которое попадёт в журнал.
// key -- перечисление (enum) возможных ключей в сообщении (OPERATION_CALLER_CLASS, VALUE_FIRST_NAME и т.д.)
// value -- произвольный аргумент
@Nonnull
IStructuredLogger put(@Nonnull LogEntryKey key, @Nullable Object value)
throws IllegalStateException;
// Запись сообщения в журнал.
// scope -- перечисление типа журнала (например, APP_DEV -- запись одновременно и в пользовательский и в отладочный журналы)
// severity -- снова перечисление для определения порога, которое должно преодолеть сообщение, чтобы попасть в журнал (ERROR, INFO и т.д.)
// message -- произвольное сообщение, которое может легко прочитать человек
@Nonnull
IStructuredLogger log(@Nonnull Scope scope, @Nonnull Severity severity, @Nonnull String message)
throws IllegalStateException;
// Двойник для begin()
@Nonnull
IStructuredLogger end()
throws IllegalStateException;
}Как было сказано выше, статические методы, которыми усеян тест, не гарантируют, что проверки всех типов будут осуществлены. И, наверняка, такой тест завершится с ошибкой. Под типами проверок в этом тесте я подразумеваю возможность определить:
- к какому классу привязано событие в журнале;
- какое действие было совершено и над каким видом объектов;
- какими аргументами для действия был заполнен журнал событий;
- какие журналы физически были задействованы в процессе журналирования;
- структурированный логгер в методе юнита больше ни для чего не применялся.
По сути, имеется конечный набор требований, который бы можно было заставить выполнится в определённом порядке.
Для решения этой задачи можно рассмотреть варианты с использованием шаблона стратегия, где бы был некий интерфейс с методами на каждый тип проверки, и каждый метод отвечал бы за свой аспект журналирования. Или, например, шаблонный метод. Но очевидно, что такие подходы были бы весьма громоздки, ненадёжны в плане гарантирования разделения аспектов по именно соответсвующим им методам. Да и читабельностью бы пришлось пожертвовать, чего уж точно не хотелось бы делать.
Лет пять назад, помнится, я наткнулся в Интернете на статью, описывающей реализацию шаблона строитель, которая, используя некоторые не совсем очевидные техники, гарантировала, что создание сложного объекта будет осуществлено в правильном порядке. Имеется ввиду следующее: для некоего объекта-строителя сначала можно вызвать только метод setFoo(), и лишь потом — setBar() с последующим build(). И никак не в другом порядке, ведь за порядком следит компилятор!
Похожий подход, но уже с другой реализацией, можно использовать и для упрощённого написания тестов по правилам, описанным выше строго в одном порядке, при этом без использования шаблонного метода. Учитывая кое-как формализированные особенности тестирования в этом случае, можно создать набор таких интерфейсов, которые и будут заниматься сцеплением таких переходов. И для удобства можно использовать текучий интерфейс, который позволит выстроить элегантную цепочку проверок.
// Шаг, который проверяет, к какому юниту и его методу было ассоциировано сообщение
@FunctionalInterface
public interface IOperationCallerVerificationStep {
// unitMatcherSupplier -- возвращает юнит
// methodMatcherSupplier -- возвращает метод, из которого ожидается вызов журналирования
// Метод осуществляет несколько проверок, и если не было ошибок -- создать объект для следующего шага
@Nonnull
IOperationTypeVerificationStep withOperationCaller(
@Nonnull Supplier<?> unitMatcherSupplier,
@Nonnull Supplier<Method> methodMatcherSupplier
);
// По умолчанию считаем, что нас не волнует метод юнита, с которого был вызван логгер. Это довольно
// спорное утверждение, потому что это может дискредитировать сами юнит-тесты. Но для систем с автоматическим
// журналированием (например, с помощью процессора аннотаций журнала во время исполнения, а не [APT](http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/apt/)) это не
// имеет большого значения. По крайней мере, автоматическая генерация журнала позволяет _удобно_
// формировать объект типа Method, чего не скажешь про ручное формирование такого сообщения.
@Nonnull
default IOperationTypeVerificationStep withOperationCaller(
@Nonnull final Supplier<?> unitMatcherSupplier
) {
return withOperationCaller(unitMatcherSupplier, () -> any(Method.class));
}
}// Шаг, проверяющий операцию и тип объекта этой операции
@FunctionalInterface
public interface IOperationTypeVerificationStep {
// operationTypeMatcherSupplier -- возвращает тип операции
// objectTypeMatcherSupplier -- возвращает тип объекта, над которым осуществляется операция
@Nonnull
IValueVerificationStep withOperationType(
@Nonnull Supplier<OperationType> operationTypeMatcherSupplier,
@Nonnull Supplier<ObjectType> objectTypeMatcherSupplier
);
}// Шаг, проверяющий именно контекстные данные (т.е., те, которые были переданы в юнит)
public interface IValueVerificationStep {
// logEntryKeyMatcherSupplier -- возвращает тип ключа для структурированного сообщения
// valueMatcherSupplier -- произвольный аргумент
// Кстати, этот метод не возвращает следующий объект следующего шага, потому как этот метод является
// вариадическим -- т.е., подразумевают вызов нескольких таких методов подряд, потому как количество таких
// пар неизвестно заранее.
@Nonnull
IValueVerificationStep withValue(
@Nonnull Supplier<LogEntryKey> logEntryKeyMatcherSupplier,
@Nonnull Supplier<?> valueMatcherSupplier
);
// Весьма синтетический метод. Нужен только для того, чтобы осуществить переход на следующий шаг.
@Nonnull
ILogVerificationStep then();
}// Финальный шаг, проверяющий, в какой журнал и с каким порогом будет записано сообщение
@FunctionalInterface
public interface ILogVerificationStep {
// scopeMatcherSupplier -- тип журнала
// severityMatcherSupplier -- порог для сообщения
// messageMatcherSupplier -- произвольное сообщение
// Это финальная проверка, поэтому этот метод не возвращает ничего
void withLog(
@Nonnull Supplier<Scope> scopeMatcherSupplier,
@Nonnull Supplier<Severity> severityMatcherSupplier,
@Nonnull Supplier<String> messageMatcherSupplier
);
// Здесь нас не волнует сообщение вообще
default void withLog(
@Nonnull final Supplier<Scope> scopeMatcherSupplier,
@Nonnull final Supplier<Severity> severityMatcherSupplier
) {
withLog(scopeMatcherSupplier, severityMatcherSupplier, () -> any(String.class));
}
// А здесь считаем, что по умолчанию сообщение пишется в два журнала одновременно (и APP, и DEV)
default void withLog(
@Nonnull final Supplier<Severity> severityMatcherSupplier
) {
withLog(() -> eq(APP_DEV), severityMatcherSupplier, () -> any(String.class));
}
}Почти все интерфейсы получилось проаннотировать как @FunctionalInterface, хотя это и не является необходимостью. Тем не менее, "вариадический" интерфейс обладает двумя методами, поскольку нужно как-то сообщить о завершении проверки журналирования аргументов операции. Итак, оригинальный код теста теперь может принять следующий вид:
public abstract class AbstractStructuredLoggingTest<T> {
private final IStructuredLogger mockStructuredLogger = mock(IStructuredLogger.class);
private T unit;
@Nonnull
protected abstract T createUnit(@Nonnull IStructuredLogger logger);
// Сюрприз-сюрприз! Метод больше не нужен, потому что все проверки инкапсулируются именно в этом классе
/*protected final IStructuredLogger getMockStructuredLogger() {
return mockStructuredLogger;
}*/
protected final T getUnit() {
return unit;
}
@Before
public void initializeMockStructuredLogger() {
when(mockStructuredLogger.begin()).thenAnswer(selfAnswer());
when(mockStructuredLogger.put(any(LogEntryKey.class), any(Object.class))).thenAnswer(selfAnswer());
when(mockStructuredLogger.log(any(Scope.class), any(Severity.class), any(String.class))).thenAnswer(selfAnswer());
when(mockStructuredLogger.end()).thenAnswer(selfAnswer());
unit = createUnit(mockStructuredLogger);
}
@After
public void resetMockStructuredLogger() {
try {
verifyNoMoreInteractions(mockStructuredLogger);
} finally {
reset(mockStructuredLogger);
}
}
// Метод, создающий первый шаг для проверки журналирования. Именно в нём и сосредоточены все проверки.
// Код выглядит довольно неуклюже, но он хорошо решает свою задачу. Ситуация несколько упрощается
// наличием лямбда-выражений. До того как перейти на следующий шаг, вызываются методы verify(...),
// которые и были полностью инкапсулированы. В последнем шаге verifyNoMoreInteractions не вызывается,
// поскольку этот метод вызывается после каждого теста автоматически.
protected final IOperationCallerVerificationStep verifyLog() {
return (unitMatcherSupplier, methodMatcherSupplier) -> {
verify(mockStructuredLogger).put(eq(OPERATION_CALLER_CLASS), unitMatcherSupplier.get());
verify(mockStructuredLogger).put(eq(OPERATION_CALLER_METHOD), methodMatcherSupplier.get());
return (IOperationTypeVerificationStep) (operationTypeMatcherSupplier, objectTypeMatcherSupplier) -> {
verify(mockStructuredLogger).put(eq(OPERATION_TYPE), operationTypeMatcherSupplier.get());
verify(mockStructuredLogger).put(eq(OPERATION_OBJECT_TYPE), objectTypeMatcherSupplier.get());
return new IValueVerificationStep() {
@Nonnull
@Override
public IValueVerificationStep withValue(@Nonnull final Supplier<LogEntryKey> logEntryKeyMatcherSupplier,
@Nonnull final Supplier<?> valueMatcherSupplier) {
verify(mockStructuredLogger).put(logEntryKeyMatcherSupplier.get(), valueMatcherSupplier.get());
return this;
}
@Nonnull
@Override
public ILogVerificationStep then() {
return (scopeMatcherSupplier, severityMatcherSupplier, messageMatcherSupplier) -> verify(mockStructuredLogger).log(scopeMatcherSupplier.get(), severityMatcherSupplier.get(), messageMatcherSupplier.get());
}
};
};
};
}
}Ну и, собственно, само упрощение, ради которого было усложнено базовый функционал тестов:
public final class AdministratorServiceStructuredLoggingTest
extends AbstractStructuredLoggingTest {
private static final String USERNAME = "usr";
private static final String PASSWORD = "qwerty";
private static final String FIRST_NAME = "john";
private static final String LAST_NAME = "doe";
private static final String EMAIL = "usr@mail.com";
@Nonnull
protected IAdministratorService createUnit(@Nonnull final IStructuredLogger logger) {
return createAdministratorService(logger);
}
@Test
public void testCreate() {
final T unit = getUnit();
unit.create(USERNAME, PASSWORD, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL);
verifyLog()
.withOperationCaller(() -> any(IAdministratorService.class))
.withOperationType(() -> eq(CREATE), () -> eq(ADMINISTRATOR))
.withValue(() -> eq(VALUE_ADMINISTRATOR_NAME), () -> eq(USERNAME))
.withValue(() -> eq(VALUE_FIRST_NAME), () -> eq(FIRST_NAME))
.withValue(() -> eq(VALUE_LAST_NAME), () -> eq(LAST_NAME))
.withValue(() -> eq(VALUE_EMAIL), () -> eq(EMAIL))
.then()
.withLog(() -> eq(INFO));
}
}Как по мне, код стал надёжнее и весьма красивее. Да и удобнее тоже. И главное — любая умная IDE при нажатии на точку сама подсказывает, каким должен быть следующий шаг. Таким образом, и компилятор и IDE добавляют ешё немного уверенности в том, насколько хорошо написан тест. Кстати, почему используются Supplier-ы и лямбда-выражения? Дело в том, что Mockito проверяет, передаются ли стабы напрямую в моки, и если нет — бросает исключение. На самом деле, здесь, насколько мне известно, правила немного сложнее, и, например, Mockito игнорирует анонимные классы. И ввиду этого факта есть небольшая лазейка: Mockito не отслеживает передачу матчеров через return, что открывает дорогу к использованию лямбд. Это немного усложняет код и читабельность, но лямбды достаточно неплохо с этим справляются.
В итоге получился следующий результат:
- однотипные тесты;
- каждый следующий шаг в тесте формально описывает свой следующий шаг, что прекрасно дополняется поддержкой со стороны компилятора и IDE, что недостижимо в случае использования статических методов (по крайней мере, в начальном варианте теста);
- инициализация тестов и их последующая проверка осуществляется абстрактным тестом, а конкретный тест просто описывает проверки, даже по сути прямо не взаимодействуя с оригинальным юнитом.
