第29课：单元测试的切片概念

测试切片 = 按层 / 范围划分测试，只启动所需环境；单元测试不应启动整个 Spring Boot 环境。

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为什么需要测试切片？

在 第27课 中我们了解到，Spring Boot 项目天然包含 Controller、Service、Repository 三层。如果用 @SpringBootTest 启动全部环境来测试一个 Service 方法，代价过于高昂：

对比维度	@SpringBootTest 全量启动	切片测试
启动时间	10~30 秒	1~3 秒
加载 Bean 数	全部（可能数百个）	仅本层相关（十几个）
数据库依赖	需要真实 DB 或嵌入式 DB	不需要
Web 容器	启动嵌入式 Tomcat	不启动
测试独立性	受全局配置影响	高

graph LR
    subgraph ”@SpringBootTest 全量启动”
        A1[JUnit] --> A2[Spring Boot 全部环境]
        A2 --> A3[Controller]
        A2 --> A4[Service]
        A2 --> A5[Repository]
        A2 --> A6[Security]
        A2 --> A7[JPA]
        A2 --> A8[Web Server]
    end

    subgraph ”切片测试”
        B1[JUnit] --> B2[仅加载切片]
        B2 --> B3[Controller / Service / Repository 之一]
        B2 -.-> B4[Mock 替代其他层]
    end

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核心思想：按需加载

KP-120 | 测试切片的概念：按层划分测试范围

测试切片（Test Slicing）的核心思想是：你正在测试哪一层，就只启动哪一层的环境。其他层的依赖通过 Mock / Stub 来模拟。

Spring Boot 提供了多种切片注解：

切片注解	目标层	加载范围
@WebMvcTest	Controller	Web 层 + MVC 基础设施
@DataJpaTest	Repository	JPA / Repository 层
@JsonTest	JSON 序列化	Jackson / JSON 序列化
@RestClientTest	REST 客户端	RestTemplate 相关
无注解（纯 JUnit）	Service	仅 Mockito + JUnit

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为什么单元测试不应启动整个 Spring Boot 环境？

KP-121 | 单元测试不应启动 Spring Boot 全部环境

原因有三：

1. 速度：全量启动包含自动配置、数据库连接、Web 容器、Security 过滤器链等，每次运行测试都要等待数十秒。
2. 依赖冲突：测试环境中可能不需要数据库，但全量启动会因为缺少数据源配置而报错。
3. 职责不清：测试 Controller 时如果因为数据库连接失败而报错，你无法确定问题是出在 Controller 还是 DB 配置。

黄金法则

用最适合该层的最小环境来测试。Service 层就纯 JUnit + Mockito，Controller 层就 @WebMvcTest，Repository 层就 @DataJpaTest。

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JUnit 运行时只加载 Mockito 和 JUnit

KP-122 | JUnit 运行时只加载 Mockito 和 JUnit 库

当你不使用任何 Spring Boot 测试注解时（即纯单元测试），JUnit 运行时只加载：

• JUnit 5（Jupiter API + Engine）
• Mockito（如果使用了 @Mock / @InjectMocks）
• AssertJ 或 Hamcrest（断言库）

此时没有 Spring 上下文，没有 ApplicationContext，没有自动注入。这是最快的测试方式，也是最纯粹的”单元测试”。

// 纯单元测试 —— 最快，无 Spring 上下文
@ExtendWith(MockitoExtension.class)
class SignInServiceUnitTest {
 
    @Mock
    private UserRepository userRepository;
 
    @InjectMocks
    private SignInService signInService;
 
    @Test
    void should_return_token_when_login_success() {
        // given
        var credentials = new SignInRequest("admin", "password");
        when(userRepository.findByUsername("admin"))
            .thenReturn(Optional.of(new User("admin", "encoded-password")));
 
        // when
        var result = signInService.execute(credentials);
 
        // then
        assertThat(result.token()).isNotBlank();
    }
}

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切片对比总结

graph TD
    subgraph ”测试性能金字塔”
        UT[”纯单元测试<br/>JUnit + Mockito<br/>毫秒级”]
        ST[”切片测试<br/>@WebMvcTest / @DataJpaTest<br/>秒级”]
        IT[”集成测试 / E2E<br/>@SpringBootTest<br/>十秒级”]
    end

    UT --> ST --> IT

    style UT fill:#4CAF50,color:#fff
    style ST fill:#FF9800,color:#fff
    style IT fill:#f44336,color:#fff

越往上速度越快，越往下越接近真实环境。切片测试处于中间位置——既保证了测试速度，又拥有一定的集成验证能力。

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前情回顾

• 第28课：深入断言 —— 断言是测试的自我验证核心
• Spring Boot 测试切片参考 —— 官方切片注解速查

下一步

• 第30课：Service 层测试 —— 使用 @Mock + @InjectMocks 测试业务逻辑