测试支持

为异步应用编写集成测试必然比测试简单应用更复杂。当引入诸如 @RabbitListener 注解之类的抽象时,复杂性会进一步增加。问题在于如何验证在发送消息后,监听器按预期接收到了消息。

框架本身有许多单元测试和集成测试。有些使用模拟对象,另一些则使用真实的 RabbitMQ broker 进行集成测试。您可以参考这些测试来获取一些测试场景的想法。

Spring AMQP 1.6 版本引入了 spring-rabbit-test jar 包,它为测试其中一些更复杂的场景提供了支持。预计这个项目会随着时间推移而扩展,但我们需要社区反馈来提出有助于测试所需的功能建议。请使用 JIRA 或 GitHub Issues 提供此类反馈。

@SpringRabbitTest

使用此注解将基础设施 Bean 添加到 Spring 测试 ApplicationContext 中。例如,在使用 `@SpringBootTest` 时则不需要这样做,因为 Spring Boot 的自动配置会添加这些 Bean。

注册的 Bean 包括:

  • CachingConnectionFactory (`autoConnectionFactory`)。如果存在 `@RabbitEnabled`,则使用其连接工厂。

  • RabbitTemplate (`autoRabbitTemplate`)

  • RabbitAdmin (`autoRabbitAdmin`)

  • RabbitListenerContainerFactory (`autoContainerFactory`)

此外,还会添加与 `@EnableRabbit` 相关联的 Bean(用于支持 `@RabbitListener`)。

JUnit 5 示例
@SpringJUnitConfig
@SpringRabbitTest
public class MyRabbitTests {

	@Autowired
	private RabbitTemplate template;

	@Autowired
	private RabbitAdmin admin;

	@Autowired
	private RabbitListenerEndpointRegistry registry;

	@Test
	void test() {
        ...
	}

	@Configuration
	public static class Config {

        ...

	}

}

使用 JUnit 4 时,将 `@SpringJUnitConfig` 替换为 `@RunWith(SpringRunnner.class)`。

Mockito Answer 实现

目前提供了两种 Answer 实现来协助测试。

第一种是 LatchCountDownAndCallRealMethodAnswer,它提供了 Answer 的实现,返回 `null` 并递减一个计数闩 (latch)。以下示例展示了如何使用 LatchCountDownAndCallRealMethodAnswer

LatchCountDownAndCallRealMethodAnswer answer = this.harness.getLatchAnswerFor("myListener", 2);
doAnswer(answer)
    .when(listener).foo(anyString(), anyString());

...

assertThat(answer.await(10)).isTrue();

第二种是 LambdaAnswer,它提供了一种机制,可以选择性地调用真实方法,并有机会根据 `InvocationOnMock` 和结果(如果有)返回自定义结果。

考虑以下 POJO

public class Thing {

    public String thing(String thing) {
        return thing.toUpperCase();
    }

}

以下类测试 Thing POJO

Thing thing = spy(new Thing());

doAnswer(new LambdaAnswer<String>(true, (i, r) -> r + r))
    .when(thing).thing(anyString());
assertEquals("THINGTHING", thing.thing("thing"));

doAnswer(new LambdaAnswer<String>(true, (i, r) -> r + i.getArguments()[0]))
    .when(thing).thing(anyString());
assertEquals("THINGthing", thing.thing("thing"));

doAnswer(new LambdaAnswer<String>(false, (i, r) ->
    "" + i.getArguments()[0] + i.getArguments()[0])).when(thing).thing(anyString());
assertEquals("thingthing", thing.thing("thing"));

从版本 2.2.3 开始,Answer 实现会捕获被测试方法抛出的任何异常。使用 answer.getExceptions() 获取它们的引用。

@RabbitListenerTestRabbitListenerTestHarness 结合使用时,使用 harness.getLambdaAnswerFor("listenerId", true, …​) 来获取为监听器正确构建的 Answer。

@RabbitListenerTestRabbitListenerTestHarness

使用 @RabbitListenerTest 注解您的某个 @Configuration 类,会使框架用一个名为 RabbitListenerTestHarness 的子类替换标准的 RabbitListenerAnnotationBeanPostProcessor(它也通过 @EnableRabbit 启用了 @RabbitListener 检测)。

RabbitListenerTestHarness 以两种方式增强了监听器。首先,它将监听器包装在一个 Mockito Spy 中,从而实现正常的 Mockito 存根和验证操作。它还可以向监听器添加一个 Advice,从而能够访问参数、结果以及抛出的任何异常。您可以使用 @RabbitListenerTest 的属性来控制启用哪一种(或两种)。后者提供用于访问关于调用过程的低级数据。它还支持阻塞测试线程,直到调用异步监听器为止。

final @RabbitListener 方法不能被 Spy 或 Advice。此外,只有带有 id 属性的监听器才能被 Spy 或 Advice。

考虑一些示例。

以下示例使用了 spy

@Configuration
@RabbitListenerTest
public class Config {

    @Bean
    public Listener listener() {
        return new Listener();
    }

    ...

}

public class Listener {

    @RabbitListener(id="foo", queues="#{queue1.name}")
    public String foo(String foo) {
        return foo.toUpperCase();
    }

    @RabbitListener(id="bar", queues="#{queue2.name}")
    public void foo(@Payload String foo, @Header("amqp_receivedRoutingKey") String rk) {
        ...
    }

}

public class MyTests {

    @Autowired
    private RabbitListenerTestHarness harness; (1)

    @Test
    public void testTwoWay() throws Exception {
        assertEquals("FOO", this.rabbitTemplate.convertSendAndReceive(this.queue1.getName(), "foo"));

        Listener listener = this.harness.getSpy("foo"); (2)
        assertNotNull(listener);
        verify(listener).foo("foo");
    }

    @Test
    public void testOneWay() throws Exception {
        Listener listener = this.harness.getSpy("bar");
        assertNotNull(listener);

        LatchCountDownAndCallRealMethodAnswer answer = this.harness.getLatchAnswerFor("bar", 2); (3)
        doAnswer(answer).when(listener).foo(anyString(), anyString()); (4)

        this.rabbitTemplate.convertAndSend(this.queue2.getName(), "bar");
        this.rabbitTemplate.convertAndSend(this.queue2.getName(), "baz");

        assertTrue(answer.await(10));
        verify(listener).foo("bar", this.queue2.getName());
        verify(listener).foo("baz", this.queue2.getName());
    }

}
1 将 harness 注入到测试用例中,以便我们可以访问 spy。
2 获取 spy 的引用,以便我们可以验证它是否按预期被调用。由于这是一个发送和接收操作,无需挂起测试线程,因为它已经在 RabbitTemplate 中等待回复时被挂起。
3 在这种情况下,我们只使用发送操作,因此需要一个计数闩来等待容器线程上对监听器的异步调用。我们使用 Answer<?> 实现之一来辅助。重要提示:由于监听器的 spy 方式,务必使用 harness.getLatchAnswerFor() 来获取为 spy 正确配置的 Answer。
4 配置 spy 以调用 Answer

以下示例使用了捕获 advice

@Configuration
@ComponentScan
@RabbitListenerTest(spy = false, capture = true)
public class Config {

}

@Service
public class Listener {

    private boolean failed;

    @RabbitListener(id="foo", queues="#{queue1.name}")
    public String foo(String foo) {
        return foo.toUpperCase();
    }

    @RabbitListener(id="bar", queues="#{queue2.name}")
    public void foo(@Payload String foo, @Header("amqp_receivedRoutingKey") String rk) {
        if (!failed && foo.equals("ex")) {
            failed = true;
            throw new RuntimeException(foo);
        }
        failed = false;
    }

}

public class MyTests {

    @Autowired
    private RabbitListenerTestHarness harness; (1)

    @Test
    public void testTwoWay() throws Exception {
        assertEquals("FOO", this.rabbitTemplate.convertSendAndReceive(this.queue1.getName(), "foo"));

        InvocationData invocationData =
            this.harness.getNextInvocationDataFor("foo", 0, TimeUnit.SECONDS); (2)
        assertThat(invocationData.getArguments()[0], equalTo("foo"));     (3)
        assertThat((String) invocationData.getResult(), equalTo("FOO"));
    }

    @Test
    public void testOneWay() throws Exception {
        this.rabbitTemplate.convertAndSend(this.queue2.getName(), "bar");
        this.rabbitTemplate.convertAndSend(this.queue2.getName(), "baz");
        this.rabbitTemplate.convertAndSend(this.queue2.getName(), "ex");

        InvocationData invocationData =
            this.harness.getNextInvocationDataFor("bar", 10, TimeUnit.SECONDS); (4)
        Object[] args = invocationData.getArguments();
        assertThat((String) args[0], equalTo("bar"));
        assertThat((String) args[1], equalTo(queue2.getName()));

        invocationData = this.harness.getNextInvocationDataFor("bar", 10, TimeUnit.SECONDS);
        args = invocationData.getArguments();
        assertThat((String) args[0], equalTo("baz"));

        invocationData = this.harness.getNextInvocationDataFor("bar", 10, TimeUnit.SECONDS);
        args = invocationData.getArguments();
        assertThat((String) args[0], equalTo("ex"));
        assertEquals("ex", invocationData.getThrowable().getMessage()); (5)
    }

}
1 将 harness 注入到测试用例中,以便我们可以访问 spy。
2 使用 harness.getNextInvocationDataFor() 获取调用数据 - 在本例中,由于是请求/回复场景,无需等待任何时间,因为测试线程已在 RabbitTemplate 中等待结果时被挂起。
3 然后我们可以验证参数和结果是否符合预期。
4 这次我们需要等待一段时间来获取数据,因为这是容器线程上的异步操作,并且我们需要挂起测试线程。
5 当监听器抛出异常时,该异常可在调用数据的 throwable 属性中获取。
与 harness 一起使用自定义的 Answer<?> 时,为了正常运行,这些 Answer 应该继承 ForwardsInvocation,并从 harness (getDelegate("myListener")) 获取实际的监听器(而不是 spy),然后调用 super.answer(invocation)。请参阅提供的 Mockito Answer<?> 实现 源代码以获取示例。

使用 TestRabbitTemplate

提供了 TestRabbitTemplate 来执行一些基本的集成测试,而无需 broker。当您将其作为 @Bean 添加到测试用例中时,它会发现上下文中所有的监听器容器,无论是声明为 @Bean<bean/>,还是使用 @RabbitListener 注解。它目前只支持按队列名称路由。模板从容器中提取消息监听器,并在测试线程上直接调用它。对于返回回复的监听器,支持请求-回复消息传递 (sendAndReceive 方法)。

以下测试用例使用了该模板

@RunWith(SpringRunner.class)
public class TestRabbitTemplateTests {

    @Autowired
    private TestRabbitTemplate template;

    @Autowired
    private Config config;

    @Test
    public void testSimpleSends() {
        this.template.convertAndSend("foo", "hello1");
        assertThat(this.config.fooIn, equalTo("foo:hello1"));
        this.template.convertAndSend("bar", "hello2");
        assertThat(this.config.barIn, equalTo("bar:hello2"));
        assertThat(this.config.smlc1In, equalTo("smlc1:"));
        this.template.convertAndSend("foo", "hello3");
        assertThat(this.config.fooIn, equalTo("foo:hello1"));
        this.template.convertAndSend("bar", "hello4");
        assertThat(this.config.barIn, equalTo("bar:hello2"));
        assertThat(this.config.smlc1In, equalTo("smlc1:hello3hello4"));

        this.template.setBroadcast(true);
        this.template.convertAndSend("foo", "hello5");
        assertThat(this.config.fooIn, equalTo("foo:hello1foo:hello5"));
        this.template.convertAndSend("bar", "hello6");
        assertThat(this.config.barIn, equalTo("bar:hello2bar:hello6"));
        assertThat(this.config.smlc1In, equalTo("smlc1:hello3hello4hello5hello6"));
    }

    @Test
    public void testSendAndReceive() {
        assertThat(this.template.convertSendAndReceive("baz", "hello"), equalTo("baz:hello"));
    }
    @Configuration
    @EnableRabbit
    public static class Config {

        public String fooIn = "";

        public String barIn = "";

        public String smlc1In = "smlc1:";

        @Bean
        public TestRabbitTemplate template() throws IOException {
            return new TestRabbitTemplate(connectionFactory());
        }

        @Bean
        public ConnectionFactory connectionFactory() throws IOException {
            ConnectionFactory factory = mock(ConnectionFactory.class);
            Connection connection = mock(Connection.class);
            Channel channel = mock(Channel.class);
            willReturn(connection).given(factory).createConnection();
            willReturn(channel).given(connection).createChannel(anyBoolean());
            given(channel.isOpen()).willReturn(true);
            return factory;
        }

        @Bean
        public SimpleRabbitListenerContainerFactory rabbitListenerContainerFactory() throws IOException {
            SimpleRabbitListenerContainerFactory factory = new SimpleRabbitListenerContainerFactory();
            factory.setConnectionFactory(connectionFactory());
            return factory;
        }

        @RabbitListener(queues = "foo")
        public void foo(String in) {
            this.fooIn += "foo:" + in;
        }

        @RabbitListener(queues = "bar")
        public void bar(String in) {
            this.barIn += "bar:" + in;
        }

        @RabbitListener(queues = "baz")
        public String baz(String in) {
            return "baz:" + in;
        }

        @Bean
        public SimpleMessageListenerContainer smlc1() throws IOException {
            SimpleMessageListenerContainer container = new SimpleMessageListenerContainer(connectionFactory());
            container.setQueueNames("foo", "bar");
            container.setMessageListener(new MessageListenerAdapter(new Object() {

                public void handleMessage(String in) {
                    smlc1In += in;
                }

            }));
            return container;
        }

    }

}

JUnit 4 @Rules

Spring AMQP 1.7 及更高版本提供了一个额外的 jar 包,名为 spring-rabbit-junit。该 jar 包含一些实用工具 @Rule 实例,用于运行 JUnit 4 测试。有关 JUnit 5 测试,请参阅 JUnit 5 Conditions

使用 BrokerRunning

BrokerRunning 提供了一种机制,当 broker 未运行时(默认在 localhost 上),可以让测试成功通过。

它还提供了实用方法来初始化和清空队列,以及删除队列和交换机。

以下示例展示了它的用法

@ClassRule
public static BrokerRunning brokerRunning = BrokerRunning.isRunningWithEmptyQueues("foo", "bar");

@AfterClass
public static void tearDown() {
    brokerRunning.removeTestQueues("some.other.queue.too") // removes foo, bar as well
}

有几个 isRunning…​ 静态方法,例如 isBrokerAndManagementRunning(),它验证 broker 是否启用了管理插件。

配置 Rule

有时您希望在没有 broker 时测试失败,例如在夜间 CI 构建中。要在运行时禁用该 rule,请将名为 RABBITMQ_SERVER_REQUIRED 的环境变量设置为 true

您可以使用 setter 方法或环境变量覆盖 broker 属性,例如 hostname

以下示例展示了如何使用 setter 方法覆盖属性

@ClassRule
public static BrokerRunning brokerRunning = BrokerRunning.isRunningWithEmptyQueues("foo", "bar");

static {
    brokerRunning.setHostName("10.0.0.1")
}

@AfterClass
public static void tearDown() {
    brokerRunning.removeTestQueues("some.other.queue.too") // removes foo, bar as well
}

您还可以通过设置以下环境变量来覆盖属性

public static final String BROKER_ADMIN_URI = "RABBITMQ_TEST_ADMIN_URI";
public static final String BROKER_HOSTNAME = "RABBITMQ_TEST_HOSTNAME";
public static final String BROKER_PORT = "RABBITMQ_TEST_PORT";
public static final String BROKER_USER = "RABBITMQ_TEST_USER";
public static final String BROKER_PW = "RABBITMQ_TEST_PASSWORD";
public static final String BROKER_ADMIN_USER = "RABBITMQ_TEST_ADMIN_USER";
public static final String BROKER_ADMIN_PW = "RABBITMQ_TEST_ADMIN_PASSWORD";

这些环境变量会覆盖默认设置(amqp 的 localhost:5672 和管理 REST API 的 localhost:15672/api/)。

更改主机名会影响 amqpmanagement REST API 连接(除非明确设置了 admin uri)。

BrokerRunning 还提供了一个名为 setEnvironmentVariableOverridesstatic 方法,允许您传入一个包含这些变量的 map。它们会覆盖系统环境变量。如果您希望在多个测试套件中使用不同的测试配置,这可能会很有用。重要提示:在调用任何创建 rule 实例的 isRunning() 静态方法之前,必须调用此方法。变量值将应用于此调用之后创建的所有实例。调用 clearEnvironmentVariableOverrides() 可以将 rule 重置为使用默认设置(包括任何实际的环境变量)。

在您的测试用例中,创建连接工厂时可以使用 brokerRunninggetConnectionFactory() 返回该 rule 的 RabbitMQ ConnectionFactory。以下示例展示了如何操作

@Bean
public CachingConnectionFactory rabbitConnectionFactory() {
    return new CachingConnectionFactory(brokerRunning.getConnectionFactory());
}

使用 LongRunningIntegrationTest

LongRunningIntegrationTest 是一个用于禁用长时间运行测试的 rule。您可能希望在开发系统上使用它,但确保在例如夜间 CI 构建时禁用此 rule。

以下示例展示了它的用法

@Rule
public LongRunningIntegrationTest longTests = new LongRunningIntegrationTest();

要在运行时禁用该 rule,请将名为 RUN_LONG_INTEGRATION_TESTS 的环境变量设置为 true

JUnit 5 Conditions

2.0.2 版本引入了对 JUnit 5 的支持。

使用 @RabbitAvailable 注解

这个类级别注解类似于 JUnit 4 @Rules 中讨论的 BrokerRunning @Rule。它由 RabbitAvailableCondition 处理。

该注解有三个属性

  • queues:一个队列数组,在每个测试之前声明(并清空),并在所有测试完成后删除。

  • management:如果您的测试还需要在 broker 上安装管理插件,则将其设置为 true

  • purgeAfterEach:(自 2.2 版本起)当为 true(默认值)时,queues 会在测试之间被清空。

它用于检查 broker 是否可用,如果不可用则跳过测试。如 配置 Rule 中所述,如果名为 RABBITMQ_SERVER_REQUIRED 的环境变量为 true,则在没有 broker 时会立即导致测试失败。您可以使用 配置 Rule 中讨论的环境变量来配置该 condition。

此外,RabbitAvailableCondition 支持对参数化测试构造函数和方法进行参数解析。支持两种参数类型

  • BrokerRunningSupport:实例(在 2.2 版本之前,这是一个 JUnit 4 的 BrokerRunning 实例)

  • ConnectionFactoryBrokerRunningSupport 实例的 RabbitMQ 连接工厂

以下示例展示了两者

@RabbitAvailable(queues = "rabbitAvailableTests.queue")
public class RabbitAvailableCTORInjectionTests {

    private final ConnectionFactory connectionFactory;

    public RabbitAvailableCTORInjectionTests(BrokerRunningSupport brokerRunning) {
        this.connectionFactory = brokerRunning.getConnectionFactory();
    }

    @Test
    public void test(ConnectionFactory cf) throws Exception {
        assertSame(cf, this.connectionFactory);
        Connection conn = this.connectionFactory.newConnection();
        Channel channel = conn.createChannel();
        DeclareOk declareOk = channel.queueDeclarePassive("rabbitAvailableTests.queue");
        assertEquals(0, declareOk.getConsumerCount());
        channel.close();
        conn.close();
    }

}

前面的测试位于框架本身中,用于验证参数注入以及 condition 正确创建了队列。

一个实际的用户测试可能如下所示

@RabbitAvailable(queues = "rabbitAvailableTests.queue")
public class RabbitAvailableCTORInjectionTests {

    private final CachingConnectionFactory connectionFactory;

    public RabbitAvailableCTORInjectionTests(BrokerRunningSupport brokerRunning) {
        this.connectionFactory =
            new CachingConnectionFactory(brokerRunning.getConnectionFactory());
    }

    @Test
    public void test() throws Exception {
        RabbitTemplate template = new RabbitTemplate(this.connectionFactory);
        ...
    }
}

当您在测试类中使用 Spring 注解应用上下文时,可以通过名为 RabbitAvailableCondition.getBrokerRunning() 的静态方法获取 condition 的连接工厂的引用。

从 2.2 版本开始,getBrokerRunning() 返回一个 BrokerRunningSupport 对象;之前,返回的是 JUnit 4 的 BrokerRunnning 实例。新类与 BrokerRunning 具有相同的 API。

以下测试来自框架本身,并展示了用法

@RabbitAvailable(queues = {
        RabbitTemplateMPPIntegrationTests.QUEUE,
        RabbitTemplateMPPIntegrationTests.REPLIES })
@SpringJUnitConfig
@DirtiesContext(classMode = ClassMode.AFTER_EACH_TEST_METHOD)
public class RabbitTemplateMPPIntegrationTests {

    public static final String QUEUE = "mpp.tests";

    public static final String REPLIES = "mpp.tests.replies";

    @Autowired
    private RabbitTemplate template;

    @Autowired
    private Config config;

    @Test
    public void test() {

        ...

    }

    @Configuration
    @EnableRabbit
    public static class Config {

        @Bean
        public CachingConnectionFactory cf() {
            return new CachingConnectionFactory(RabbitAvailableCondition
                    .getBrokerRunning()
                    .getConnectionFactory());
        }

        @Bean
        public RabbitTemplate template() {

            ...

        }

        @Bean
        public SimpleRabbitListenerContainerFactory
                            rabbitListenerContainerFactory() {

            ...

        }

        @RabbitListener(queues = QUEUE)
        public byte[] foo(byte[] in) {
            return in;
        }

    }

}

使用 @LongRunning 注解

类似于 LongRunningIntegrationTest JUnit 4 @Rule,此注解会导致测试被跳过,除非某个环境变量(或系统属性)设置为 true。以下示例展示了如何使用它

@RabbitAvailable(queues = SimpleMessageListenerContainerLongTests.QUEUE)
@LongRunning
public class SimpleMessageListenerContainerLongTests {

    public static final String QUEUE = "SimpleMessageListenerContainerLongTests.queue";

...

}

默认情况下,变量名为 RUN_LONG_INTEGRATION_TESTS,但您可以在注解的 value 属性中指定变量名。