八、测试-SpringBoot本地实战

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前言

SpringBoot项目测试‌

  在系统开发过程中，Spring Boot 项目如何测试，如何部署，在生产中有什么好的部署方案吗？

  下面简单介绍Spring Boot 如何开发、调试、打包到最后的投产上线。

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一、开发阶段

1. 单元测试

  在开发阶段的时候最重要的是单元测试了， Spring Boot 对单元测试的支持已经很完善了。

1. 依赖

在 pom 包中添加 spring-boot-starter-test 包引用

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope>
</dependency>

2. 基础开发测试类

  以最简单的 helloworld 为例，在测试类的类头部需要添加：‌@RunWith(SpringRunner.class)‌和 ‌@SpringBootTest‌注解，在测试方法的顶端添加‌@Test‌即可，最后在方法上点击右键‌run‌就可以运行。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = {Application.class},webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.DEFINED_PORT
)
@Slf4j
@ActiveProfiles("local")
public class BaseSpringTest {
}

注解解读

‌SpringBootTest.WebEnvironment‌是Spring Boot中的一个枚举类型，用于指定在测试或开发环境中创建的‌ApplicationContext‌的类型。它主要有以下几种模式：

‌MOCK‌：如果类路径中存在servlet API，则创建一个带有模拟servlet环境的WebApplicationContext；如果存在Spring WebFlux，则创建一个ReactiveWebApplicationContext；否则，创建一个普通的ApplicationContext。这是默认模式‌1。
‌DEFINED_PORT‌：启动一个真实的嵌入式Web服务器，并绑定到指定的端口。
‌RANDOM_PORT‌：启动一个嵌入式Web服务器，并绑定到随机端口。
‌NONE‌：不启动任何Web服务器，仅加载核心ApplicationContext。这种模式适用于不需要模拟HTTP请求或验证控制器行为的测试，如对服务层方法、DAO或其他非Web组件的测试‌2。

使用场景和选择依据

‌MOCK‌：适用于需要模拟Web环境的测试场景，例如集成测试。
‌DEFINED_PORT‌：适用于需要绑定到特定端口的测试场景。
‌RANDOM_PORT‌：适用于需要绑定到随机端口的测试场景，以避免端口冲突。
‌NONE‌：适用于不需要Web环境的测试场景，可以显著减少测试启动和执行的时间‌2。

通过合理选择WebEnvironment模式，可以优化Spring Boot应用的开发和测试过程，确保在不同环境下都能高效运行。

3. 特别开发测试类

  实际使用中，可以按照项目的正常使用，去注入数据层代码，或者是 Service 层代码，进行测试验证， ‌spring-boot-starter-test‌提供很多基础用法，更难得的是增加了对 Controller 层测试的支持。

//简单验证结果集是否正确
Assert.assertEquals(3, userMapper.getAll().size());
//验证结果集，提示
Assert.assertTrue("错误，正确的返回值为200", status == 200); 
Assert.assertFalse("错误，正确的返回值为200", status != 200);  

引入了 ‌MockMvc‌支持了对 Controller 层的测试，简单示例如下：

public class HelloControlerTests {private MockMvc mvc;//初始化执行@Beforepublic void setUp() throws Exception {mvc = MockMvcBuilders.standaloneSetup(new HelloController()).build();}//验证controller是否正常响应并打印返回结果@Testpublic void getHello() throws Exception {mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/hello").accept(MediaType.APPLICATION_JSON)).andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk()).andDo(MockMvcResultHandlers.print()).andReturn();}//验证controller是否正常响应并判断返回结果是否正确@Testpublic void testHello() throws Exception {mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/hello").accept(MediaType.APPLICATION_JSON)).andExpect(status().isOk()).andExpect(content().string(equalTo("Hello World")));}
}

2. 总结

  单元测试是验证代码的第一道屏障，要养成每写一部分代码就进行单元测试的习惯，不要等到全部集成后再进行测试，集成后因为更关注整体运行效果，很容易遗漏掉代码底层的bug。

二、集成测试

  整体开发完成之后进入集成测试阶段。

  Spring Boot 项目的启动入口在 Application 类中，直接运行 run 方法就可以启动项目，但是在测试的过程中需要不断的去调试代码，如果每修改一次代码就手动重启一次服务，显然很麻烦。 Spring Boot 非常贴心的给出了热部署的支持，很方便在 Web 项目中调试使用。

1. 热部署

1. 依赖

pom 需要添加以下的配置

<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-devtools</artifactId><optional>true</optional></dependency>
</dependencies>
<build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId><configuration><fork>true</fork></configuration></plugin>
</plugins>
</build>

添加以上配置后，项目就支持了热部署，非常方便集成测试。

三、投产上线

根据部署成果物，一般分为两种：

• 打包成 jar 包直接执行

• 打包成 war 包放到 tomcat 服务器下。

1. 打成 jar 包

1. 编译构建

1. 执行命令。

cd 项目根目录（和pom.xml同级）
mvn clean package
## 或者执行下面的命令
## 排除测试代码后进行打包
mvn clean package  -Dmaven.test.skip=true

打包完成后 jar 包会生成到 target 目录下，命名一般是 项目名+版本号.jar。

2. 启动

1. 启动 jar 包命令

java -jar target/spring-boot-scheduler-1.0.0.jar

这种方式，只要控制台关闭，服务就不能访问了。

2. 后台启动

下面我们使用在后台运行的方式来启动:

nohup java -jar target/spring-boot-scheduler-1.0.0.jar

也可以在启动的时候选择读取不同的配置文件

java -jar app.jar --spring.profiles.active=dev

也可以在启动的时候设置 jvm 参数

java -Xms10m -Xmx80m -jar app.jar

2. 打成 war 包

1. 编译构建

1. maven 项目，修改 pom 包。将jar修改成war。

<packaging>war</packaging>  

2. 打包时排除tomcat

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId><scope>provided</scope>
</dependency>

在这里将 scope 属性设置为 provided，这样在最终形成的 WAR 中不会包含这个 JAR 包，因为 Tomcat 或 Jetty 等服务器在运行时将会提供相关的 API 类。

3. 注册启动类

创建 ServletInitializer.java，继承 SpringBootServletInitializer ，覆盖 configure()，把启动类 Application 注册进去。外部 Web 应用服务器构建 Web Application Context 的时候，会把启动类添加进去。

public class ServletInitializer extends SpringBootServletInitializer {@Overrideprotected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {return application.sources(Application.class);}
}   

4. 执行构建

mvn clean package  -Dmaven.test.skip=true

会在 target 目录下生成：项目名+版本号.war文件。

2. 启动

将构建好的，war包文件，拷贝到 tomcat 服务器中，启动即可。

四、生产运维

根据部署成果物，一般分为两种：

• 打包成 jar 包直接执行

• 打包成 war 包放到 tomcat 服务器下。

1. 指标监控

查看 JVM 参数的值，可以根据 Java 自带的 jinfo 命令

jinfo -flags pid

来查看 jar 启动后使用的是什么 gc、新生代、老年代分批的内存都是多少，示例如下：

-XX:CICompilerCount=3 -XX:InitialHeapSize=234881024 -XX:MaxHeapSize=3743416320 -XX:MaxNewSize=1247805440 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=78118912 -XX:OldSize=156762112 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC

XX:CICompilerCount ：最大的并行编译数
-XX:InitialHeapSize 和 -XX:MaxHeapSize ：指定 JVM 的初始和最大堆内存大小
-XX:MaxNewSize ：JVM 堆区域新生代内存的最大可分配大小
-XX:+UseParallelGC ：垃圾回收使用 Parallel 收集器

2. 应用运维

1. 如何重启？

简单粗暴，直接 kill 掉进程，再次启动 jar 包

ps -ef|grep java 
##拿到对于Java程序的pid
kill -9 pid
## 再次重启
Java -jar  xxxx.jar

当然这种方式比较传统和暴力，所以一般使用下面的方式来管理。

2. 脚本执行，如果使用的是maven,需要包含以下的配置

<plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId><configuration><executable>true</executable></configuration>
</plugin>

启动方式：

1、可以直接 ./yourapp.jar 来启动
2、注册为服务

也可以做一个软链接指向你的jar包并加入到 init.d中，然后用命令来启动。

init.d 例子:

ln -s /var/yourapp/yourapp.jar /etc/init.d/yourapp
chmod +x /etc/init.d/yourapp

这样就可以使用 stop或者是 restart命令去管理你的应用。

/etc/init.d/yourapp start|stop|restart

或者

service yourapp start|stop|restart

五、总结

后面继续介绍 Spring Boot 结合Docker 的使用，以及自动化运维 。

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参考知识
Spring Boot 如何优雅的进行测试打包部署

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