测试运行中的应用程序

说到测试 Web 应用程序，我们还没接触实质内容。在真实的服务器里启动应用程序，用真实的 Web 浏览器访问它，这样比使用模拟的测试引擎更能展现应用程序在用户端的行为。

但是，用真实的 Web 浏览器在真实的服务器上运行测试会很麻烦。虽然构建时的插件能把应用程序部署到 Tomcat 或者 Jetty 里，但它们配置起来多有不便。而且测试这么多，几乎不可能隔离运行，也很难不启动构建工具。

然而 Spring Boot 找到了解决方案。它支持将 Tomcat 或 Jetty 这样的嵌入式 Servlet 容器作为运行中的应用程序的一部分，可以运用相同的机制，在测试过程中用嵌入式 Servlet 容器来启动应用程序。

Spring Boot 的 @WebIntegrationTest 注解就是这么做的。在测试类上添加 @Web-IntegrationTest 注解，可以声明你不仅希望 Spring Boot 为测试创建应用程序上下文，还要启动一个嵌入式的 Servlet 容器。一旦应用程序运行在嵌入式容器里，你就可以发起真实的 HTTP 请求，断言结果了。

举例来说，考虑一下代码清单4-5里的那段简单的 Web 测试。这里采用 @WebIntegration-Test，在服务器里启动了应用程序，以 Spring 的 RestTemplate 对应用程序发起 HTTP 请求。

代码清单4-5 测试运行在服务器里的Web应用程序

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringApplicationConfiguration(classes=ReadingListApplication.class)
@WebIntegrationTest(randomPort=true) // 在服务器里运行测试
public class SimpleWebTest {

  @Value("${local.server.port}")
  private int port;

  @Test(expected=HttpClientErrorException.class)
  public void pageNotFound() {
    try {
      RestTemplate rest = new RestTemplate();
      rest.getForObject("http://localhost:{port}/bogusPage", String.class, port); // 发起GET请求
      fail("Should result in HTTP 404");
    } catch (HttpClientErrorException e) {
      assertEquals(HttpStatus.NOT_FOUND, e.getStatusCode()); // 判断HTTP 404(not found)响应
      throw e;
    }
  }java

虽然这个测试非常简单，但足以演示如何使用 @WebIntegrationTest 在服务器里启动应用程序。要判断实际启动的服务器究竟是哪个，可以遵循在命令行里运行应用程序时的逻辑。默认情况下，会有一个监听 8080 端口的 Tomcat 启动。但是，如果 Classpath 里有的话，Jetty 或者 Undertow 也能启动这些服务器。

测试方法的主体部分假设应用程序已经运行，监听了 8080 端口。它使用了 Spring 的 RestTemplate 对一个不存在的页面发起请求，判断服务器的响应是否为 HTTP 404（NOT FOUND）。如果返回了其他响应，则测试失败。

用随机端口启动服务器

前面提到过，此处的默认行为是启动服务器监听 8080 端口。在一台机器上一次只运行一个测试的话，这没什么问题，因为没有其他服务器监听 8080 端口。但如果你和我一样，本机总是有其他服务器在监听 8080 端口，那该怎么办？这时测试会失败，因为端口冲突，服务器启动不了。一定要有更好的办法才行。

幸运的是，让 Spring Boot 在随机选择的端口上启动服务器很方便。一种办法是将 server.port 属性设置为 0，让 Spring Boot 选择一个随机的可用端口。@WebIntegrationTest 的 value 属性接受一个 String 数组，数组中的每项都是键值对，形如name=value，用来设置测试中使用的属性。要设置 server.port，你可以这样做：

@WebIntegrationTest(value={"server.port=0"})java

另外，因为只要设置一个属性，所以还能有更简单的形式：

@WebIntegrationTest("server.port=0")java

通过 value 属性来设置属性通常还算方便。但 @WebIntegrationTest 还提供了一个 randomPort 属性，更明确地表示让服务器在随机端口上启动。你可以将 randomPort 设置为 true，启用随机端口：

@WebIntegrationTest(randomPort=true)java

既然我们在随机端口上启动了服务器，就需要在发起 Web 请求时确保使用正确的端口。此时的 getForObject() 方法在 URL 里硬编码了 8080 端口。如果端口是随机选择的，那在构造请求时又该怎么确定正确的端口呢？

首先，我们需要以实例变量的形式注入选中的端口。为了方便，Spring Boot 将 local.server.port 的值设置为了选中的端口。我们只需使用 Spring 的 @Value 注解将其注入即可：

@Value("${local.server.port}")
private int port;java

有了端口之后，只需对 getForObject() 稍作修改，使用这个 port 就好了：

rest.getForObject(
            "http://localhost:{port}/bogusPage", String.class, port);java

这里我们在 URL 里把硬编码的 8080 改为 {port} 占位符。在 getForObject() 调用里把 port 属性作为最后一个参数传入，就能确保该占位符被替换为注入 port 的值了。

使用Selenium测试HTML页面

RestTemplate 对于简单的请求而言使用方便，是测试 REST 端点的理想工具。但是，就算它能对返回 HTML 页面的 URL 发起请求，也不方便对页面内容或者页面上执行的操作进行断言。结果 HTML 里的内容最好能够精确判断（这种测试很脆弱）。不过你无法轻易判断页面上选中的内容，或者执行诸如点击链接或提交表单这样的操作。

对于 HTML 应用程序测试，有一个更好的选择——Selenium（www.seleniumhq.org），它的功能远不止提交请求和获取结果。它能实际打开一个 Web 浏览器，在浏览器的上下文中执行测试。Selenium 尽量接近手动执行测试，但与手工测试不同。Selenium 的测试是自动的，而且可以重复运行。

为了用 Selenium 测试阅读列表应用程序，让我们先写一个测试来获取首页，为新书填写表单，提交表单，随后判断返回的页面里是否包含新添加的图书。

首先需要把 Selenium 作为测试依赖添加到项目里：

testCompile("org.seleniumhq.selenium:selenium-java:2.45.0")java

现在就可以编写测试了。代码清单4-6是一个基本的 Selenium 测试模板，使用了 Spring Boot 的 @WebIntegrationTest。

代码清单4-6 在Spring Boot里使用Selenium测试的模板

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringApplicationConfiguration(classes=ReadingListApplication.class)
@WebIntegrationTest(randomPort=true) // 用随机端口启动
public class ServerWebTests {

  private static FirefoxDriver browser;

  @Value("${local.server.port}") // 注入端口号
  private int port;

  @BeforeClass
  public static void openBrowser() {
    browser = new FirefoxDriver();
    browser.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS); // 配置Firefox驱动
  }

  @AfterClass
  public static void closeBrowser() {
    browser.quit();
  } // 关闭浏览器java

和之前更简单的 Web 测试一样，这个类添加了 @WebIntegrationTest 注解，将 randomPort 设置为 true，这样应用程序启动后会运行一个监听随机端口的服务器。同样，端口号注入 port 属性，这样我们就能用它来构造指向运行中应用程序的URL了。

静态方法 openBrowser() 会创建一个 FirefoxDriver 的实例，它将打开 Firefox 浏览器（需要在运行测试的服务器上安装该浏览器）。我们的测试方法将通过 FirefoxDriver 实例来执行浏览器操作。在页面上查找元素时，FirefoxDriver 配置了 10 秒的等候时间（以防元素加载过慢）。

测试执行完毕，我们需要关闭 Firefox 浏览器。因此要在 closeBrowser() 里要调用 FirefoxDriver 实例的 quit() 方法，关闭浏览器。

选择浏览器虽然我们用 Firefox 进行了测试，但 Selenium 还提供了不少其他浏览器的驱动，包括IE、Google的 Chrome，还有 Apple 的 Safari。测试可以使用其他浏览器。你也可以使用你想支持的各种浏览器，这也许也是个不错的想法。

现在可以开始编写测试方法了，给你提个醒，我们想要加载首页，填充并发送表单，然后判断登录的页面是否包含刚刚添加的新书。代码清单4-7演示了如何用 Selenium 实现这个功能。

代码清单4-7 用Selenium测试阅读列表应用程序

@Test
public void addBookToEmptyList() {
String baseUrl = "http://localhost:" + port;
browser.get(baseUrl); // 获取主页

String currentUrl = browser.getCurrentUrl();
assertEquals(baseUrl +"/readingList", currentUrl);

assertEquals("You have no books in your book list",
             browser.findElementByTagName("div").getText()); // 判断图书列表是否为空

browser.findElementByName("title").sendKeys("BOOK TITLE");
browser.findElementByName("author").sendKeys("BOOK AUTHOR");
browser.findElementByName("isbn").sendKeys("1234567890");
browser.findElementByName("description").sendKeys("DESCRIPTION");
browser.findElementByTagName("form").submit(); // 填充并发送表单

WebElement dl =
    browser.findElementByCssSelector("dt.bookHeadline");
assertEquals("BOOK TITLE by BOOK AUTHOR (ISBN: 1234567890)",
             dl.getText());
WebElement dt =
    browser.findElementByCssSelector("dd.bookDescription");
assertEquals("DESCRIPTION", dt.getText());  // 判断列表中是否包含新书
}java

该测试方法所做的第一件事是使用 FirefoxDriver 来发起 GET 请求，获取阅读列表的主页，随后查找页面里的一个 <div> 元素，从它的文本里判断列表里没有图书。

接下来的几行查找表单里的元素，使用驱动的 sendKeys() 方法模拟敲击键盘事件（实际上就是用给定的值填充那些表单域）。最后，找到 <form> 元素并提交。

提交的表单经处理后，浏览器就会跳到一个页面，上面的列表包含了新添加的图书。因此最后几行查找列表里的 <dt> 和 <dd> 元素，判断其中是否包含测试表单里提交的数据。

运行测试时，你会看到浏览器打开，加载阅读列表应用程序。如果够仔细，你还会看到填充表单的过程，就好像幽灵在操作，当然，并没有幽灵使用你的应用程序——这只是一个测试。

这个测试里最值得注意的是，@WebIntegrationTest 可以为我们启动应用程序和服务器，这样 Selenium 才可以用 Web 浏览器执行测试。但真正有趣的是你可以使用 IDE 的测试功能来运行测试，运行几次都行，无需依赖构建过程中的某些插件启动服务器。

要是你觉得使用 Selenium 进行测试很实用，可以阅读 Yujun Liang 和 Alex Collins 的 Selenium WebDriver in Practice（http://manning.com/liang/），该书更深入地讨论了 Selenium 测试的细节。

小结

测试是开发高质量软件的重要一环。没有好的测试，你永远无法保证应用程序能像期望的那样运行。

单元测试专注于单一组件或组件中的一个方法，此处并不一定要使用 Spring。Spring 提供了一些优势和技术——松耦合、依赖注入和接口驱动设计。这些都简化了单元测试的编写。但 Spring 不用直接涉足单元测试。

集成测试会涉及众多组件，这时就需要 Spring 帮忙了。实际上，如果 Spring 在运行时负责拼装那些组件，那么 Spring 在集成测试里同样应该肩负这一职责。

Spring Framework 以 JUnit 类运行器的方式提供了集成测试支持，JUnit 类运行器会加载 Spring 应用程序上下文，把上下文里的 Bean 注入测试。Spring Boot 在 Spring 的集成测试之上又增加了配置加载器，以 Spring Boot 的方式加载应用程序上下文，包括了对外置属性的支持和 Spring Boot 日志。

Spring Boot 还支持容器内测试 Web 应用程序，让你能用和生产环境一样的容器启动应用程序。这样一来，测试在验证应用程序行为的时候，会更加接近真实的运行环境。

此时我们已经构建了一个相当完整的应用程序（虽然有点简单），它利用 Spring Boot 的起步依赖和自动配置来处理低级工作，让我们专心开发应用程序。我们也看到了如何使用 Spring Boot 的支持来测试应用程序。在后续几章里，我们会看到一些不同的东西，了解让 Spring Boot 应用程序开发更加简单的 Groovy。在第 5 章，我们会先了解 Grails 框架的一些特性，看看它们在 Spring Boot 中的用途。