powermock 入门介绍及使用示例

转自：http://blog.csdn.net/rainbow702/article/details/51783285

相关框架

JUnit4、Mockit、PowerMock

相关maven依赖

<dependency>    <groupId>junit</groupId>    <artifactId>junit</artifactId>    <version>4.11</version>    <scope>test</scope></dependency><dependency>    <groupId>org.powermock</groupId>    <artifactId>powermock-module-junit4</artifactId>    <version>1.6.5</version>    <scope>test</scope></dependency><dependency>    <groupId>org.powermock</groupId>    <artifactId>powermock-api-mockito</artifactId>    <version>1.6.5</version>    <scope>test</scope></dependency>
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代码base 
后面的测试代码均是针对下面class的

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;public class UserController {    @Autowired    private UserService userService;    public boolean addUser(UserDto userDto) {        int added = userService.addUser(userDto);        if (added <= 0) {            return false;        } else {            return true;        }    }    public boolean delUser(int id) {        try {            userService.delUser(id);            return true;        } catch (Exception e) {            return false;        }    }    public void saveUser(UserDto userDto) {        userService.saveUser(userDto);    }    public int countUser() {        UserDto ud = new UserDto();        int count = 0;        if (ud.getId() > 0) {            count += 1;        }        return count;    }    public boolean modUser(UserDto userDto) {        int moded = userService.modUser(userDto);        return verifyMod(moded);    }    private boolean verifyMod(int moded) {        if (moded <= 0) {            return false;        } else {            return true;        }    }}
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public interface UserService {    int addUser(UserDto userDto);    int delUser(int id) throws Exception;    int modUser(UserDto userDto);    void saveUser(UserDto userDto);}
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public class UserDto {    private int id;    public int getId() {        return id;    }    public void setId(int id) {        this.id = id;    }}
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public class FileHelper {    public static String getName(String name) {        return "A_" + name;    }}
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相关注解：所有测试类均须加上以下注解

@RunWith(PowerMockRunner.class)@PrepareForTest({UserController.class, FileHelper.class})@PowerMockIgnore("javax.management.*")
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其中:

• @RunWith(PowerMockRunner.class) ：表明用 PowerMockerRunner来运行测试用例，否则无法使用PowerMock
• PrepareForTest({UserController.class})：所有需要测试的类，列在此处，以逗号分隔
• @PowerMockIgnore(“javax.management.*”):为了解决使用powermock后，提示classloader错误

java.lang.NoClassDefFoundError: com.ibm.mq.jms.MQQueueConnectionFactory$$EnhancerByCGLIB$$7cb492ab (initialization failure)    at java.lang.J9VMInternals.initialize(J9VMInternals.java:140)    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:60)    ……
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@Autowired 属性的注入方式

public class UserControllerTest {    @Mock    private UserService userService;    @InjectMocks    private UserController uc = new UserController();}
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几点需要注意一下：

• 上面的方式，将会mock出来一个 user service对象，将将其注入到 UserController 的实例 uc 中去。
• uc后面的那个 new UserController() 也可以不需要的。

mock普通方法

    @Test    public void testAddUser() throws Exception {        UserDto ud = new UserDto();        PowerMockito.when(userService.addUser(ud)).thenReturn(1);        // can not stub like this        // PowerMockito.doReturn(1).when(userService.addUser(ud));        boolean result = uc.addUser(ud);        Assert.assertEquals(result, true);    }
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上面的代码中，有两点需要注意一下:

• userService.addUser() 和 uc.addUser() 所使用的参数值须保持一致，这样才能让powermock在运行的时候进行参数匹配。(本篇最后会讲到，如何进行模糊匹配参数。)
• thenReturn() 返回的值需要与 userService.addUser() 方法声明的返回值的类型保持一致，否则编译将会出错。
• mock语句不能写成下面这样的：

PowerMockito.doReturn(1).when(userService.addUser(ud));
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否则将报异常：

org.mockito.exceptions.misusing.UnfinishedStubbingException: Unfinished stubbing detected here:……
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mock抛异常

    @Test    public void testDelUser() throws Exception {        int toDelete = 1;        PowerMockito.when(userService.delUser(toDelete)).thenThrow(new Exception("mock exception"));        boolean result = uc.delUser(toDelete);        Assert.assertEquals(result, false);    }
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有几点需要注意一下：

• 如果 user service 中的 delUser() 方法抛出的是 checked exception，那么，thenThrow() 里需要抛出 new Exception()或者其子类
• 如果delUser() 方法抛出的是 unchecked exception，那么，thenThrow() 里需要抛出 new RuntimeException()或其子类

mock静态方法

    @Test    public void mockFileHelper() {        PowerMockito.mockStatic(FileHelper.class);        PowerMockito.when(FileHelper.getName("lucy")).thenReturn("lily");        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("lucy"), "lily");    }
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有几点需要注意一下：

• 需要在@PrepareForTest注解中加上 FileHelper.class
• 调用 PowerMockito.mockStatic()，参数为 FileHelper.class

mock 返回值为 void 的方法

    @Test    public void testSaveUser() throws Exception {        UserDto userDto = new UserDto();        // way one:        PowerMockito.doNothing().when(userService, "saveUser", userDto);        // way two:        PowerMockito.doNothing().when(userService).saveUser(userDto);        uc.saveUser(userDto);    }
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mock私有方法

• 方法一 
  PS：该方法中，还介绍了 mock私有字段的值 的方法。

    @Test    public void testModUser() throws Exception {        UserDto ud = new UserDto();        int moded = 1;        PowerMockito.when(userService.modUser(ud)).thenReturn(moded);        UserController uc2 = PowerMockito.mock(UserController.class);        // 给没有 setter 方法的 私有字段 赋值。        Whitebox.setInternalState(uc2, "userService", userService);        // 因为要测试的是 modUser() 方法，        // 所以，当调用这个方法时，应该让它调用真实的方法，而非被mock掉的方法        PowerMockito.when(uc2.modUser(ud)).thenCallRealMethod();        // 在modUser()方法中会调用verifyMod()这个私有方法，所以，需要将mock掉        PowerMockito.when(uc2, "verifyMod", moded).thenReturn(true);        boolean result = uc2.modUser(ud);        Assert.assertEquals(result, true);    }
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需要注意的是：此处的uc2是mock出来的，不是 UserControllerTest 类中的成员变量 uc

• 方法二

    @Test    public void testModUser2() throws Exception {        UserDto ud = new UserDto();        int moded = 1;        PowerMockito.when(userService.modUser(ud)).thenReturn(moded);        // 对uc进行监视        uc = PowerMockito.spy(uc);        // 当uc的verifyMod被执行时，将被mock掉        PowerMockito.when(uc, "verifyMod", moded).thenReturn(true);        boolean result = uc.modUser(ud);        Assert.assertEquals(result, true);    }
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使用spy方法可以避免执行被测类中的成员函数，即mock掉不想被执行的私有方法。

测试私有方法(注意： 是测试，不是mock)

• 方法一

    @Test    public void testVerifyMod() throws Exception {        // 获取Method对象，        Method method = PowerMockito.method(UserController.class, "verifyMod", int.class);        // 调用Method的invoke方法来执行        boolean result = (boolean) method.invoke(uc, 1);        Assert.assertEquals(result, true);    }
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• 方法二

    @Test    public void testVerifyMod2() throws Exception {        // 通过 Whitebox 来执行        boolean result = Whitebox.invokeMethod(uc, "verifyMod", 1);        Assert.assertEquals(result, true);    }
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mock新建对象

    @Test    public void testCountUser() throws Exception {        UserDto ud = new UserDto();        ud.setId(1);        PowerMockito.whenNew(UserDto.class).withNoArguments().thenReturn(ud);        int count = uc.countUser();        Assert.assertEquals(count, 1);    }
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mock返回值为 void 的 static 方法 (此为后期补充，所以没有提供相关完整代码)

• 方法一

// "xxxUtil" 是类名// "xxxStaticMethod" 是 static 方法的方法名// 这里假设 "xxxStaticMethod" 需要两个参数，一个是 int 型，一个是 String 型PowerMockito.doNothing().when(xxxUtil.class, "xxxStaticMethod", 1，"mysql");
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• 方法二

// 这种方式下，可以把所有需要模拟的 "static void" 方法，都列出来PowerMockito.doNothing().when(xxxUtil.class);xxxUtil.xxxStaticMethod(1, 2);
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mock 同一方法，返回不同的值 (此为后期补充，所以没有提供相关完整代码)

// 待测试代码DatabaseMetaData dbMetaData = connection.getMetaData();ResultSet schemaSet = dbMetaData.getSchemas();while (schemaSet.next()) {    schemaList.add(schemaSet.getString("TABLE_SCHEM"));}
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上面这个代码，我们是想让schemaSet返回true，好让测试代码能进入while循环。但是我们又不能让它一直返回 true，否则，while将陷入死循环。针对这种需求，应该怎么来处理呢？请看：

Connection connection = PowerMockito.mock(Connection.class);DatabaseMetaData databaseMetaData = PowerMockito.mock(DatabaseMetaData.class);ResultSet resultSet = PowerMockito.mock(ResultSet.class);PowerMockito.when(connection.getMetaData()).thenReturn(databaseMetaData);PowerMockito.when(databaseMetaData.getSchemas()).thenReturn(resultSet);// 关键步骤PowerMockito.when(resultSet.next()).thenReturn(true, false);PowerMockito.when(resultSet.getString("TABLE_SCHEM")).thenReturn("mock schema");
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上面的关键步骤中，thenReturn()方法返回了两个值，一个是true，一个是false。它的意思是，当next()第一次被调用时，将会返回 true，第二次及第二次以后的调用将会返回false。这就满足了我们的需求啦。

mock 泛型 (此为后期补充，所以没有提供相关完整代码)

// 待测试代码List<Node> nodes = new ArrayList<>();// getAllChildren() 是一个递归方法,且返回值为 voidnodeService.getAllChildren(nodeId, nodes);
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上面的代码，我们在进行Test时，一般都会把nodeService中的getAllChildren()方法给mock掉，但是这样会导致nodes这个List的内容一直为空(因为它的的返回值为void)。为了满足在getAllChildren()被mock掉的情况下，nodes的内容又不能为空这一需求，我们可以将 ArrayList 的 构造函数给mock掉。但是，ArrayList是一个泛型类，那么在mock它的构造函数时，要如何指定泛型的类型呢？

• 方法一 
  在构造ArrayList时，不指定泛型类型。 
  PS：此种方法中，nodes变量的类型必须是 ArrayList，不能是 List。

ArrayList nodes = new ArrayList() {{    Node n = new Node();    n.setId(1);    this.add(n);}};PowerMockito.whenNew(ArrayList.class).withNoArguments().thenReturn(nodes);
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• 方法二 
  通过使用PowerMock的 Answer 机制。

final List<Node> nodes = new ArrayList<Node>() {{    Node n = new Node();    n.setId(1);    this.add(n);}};PowerMockito.whenNew(ArrayList.class).withNoArguments().thenAnswer(new Answer<List<Node>>() {    @Override    public List<Node> answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {        return nodes;    }});
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mock可变参数

// 待mock方法public List<Node> getFlowByPrjId(int prjId, Integer ...status) {    // do something}
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像上面这种方法，它有一个被称为varargs的参数，像这种参数应该如何来模拟呢？ 
其实很简单，因为varargs参数实际上是被当成数组来处理的，所以，我们只需要像下面这样来处理即可：

when(xxxClass.getFlowByPrjId(Matchers.anyInt(), (Integer[])Matchers.anyVararg())).thenReturn(nodeList);
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mock final方法

final 与普通方法一样mock，但是需要将其所在class添加到@PrepareForTest注解中，即

@PrepareForTest({XXXClassWithFinalMethod.class})XXXClassWithFinalMethod obj = mock(XXXClassWithFinalMethod.class);when(obj.xxxFinalMethod()).thenReturn(xxxxxxx);
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不然，会报类似下面的异常，让人很迷惑(因为我们明显就是在 mock 出来的对象上调用的方法):

when() requires an argument which has to be 'a method call on a mock'
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mock 私有内部静态类对象

public class ClassA {    private static class InnerClassA {        private InnerClassA(String name) {            this.name = name;        }        @Override        public void run() {            // do something        }    }}
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对于上面这个类，如果我们想去测试InnerClassA类的run方法，该怎么做呢？ 
首先，因为InnerClassA是一个private的内部类，所以我们是无法像下面这样来mock它的(编译就会报错，这个内部类是不可见的)：

ClassA.InnerClassA aaa = mock(ClassA.InnerClassA.class);
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这种情况下，能想到的办法就是通过反射获取到InnerClassA的构造函数，然后生成一个对象。 
那么如何来做呢？Whitebox可以帮你实现这一点：

Class clazz = Whitebox.getInnerClassType(ClassA.class, "InnerClassA");Constructor constructor = Whitebox.getConstructor(clazz, String.class);// the constructor needs a string parameterObject object = constructor.newInstance("mock name");// run the 'run' methodWhitebox.invokeMethod(object, "run");
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mock super关键字

public class DispatcherServlet extends HttpServlet {    @Override    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {        super.init(config);        // do some thing    }    @Override    public void destroy() {        // do something    }}
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对于上面这个类的init方法，我们在测试时，一个难点就是，如何把父类中的init给mock掉。因为它不像我们其他情况下的方法调用，所以不好通过when().xxx()这种方式来mock。这种情况下，就轮到suppress方法出面了，下面直接给出mock方式：

@Testpublic void testInit() throws Exception {    DispatcherServlet ds = spy(new DispatcherServlet());    // use "method()" to get the "init" method which is defined in "GenericServlet"    // use "suppress()" to suppress the "init" method    suppress(method(GenericServlet.class, "init", ServletConfig.class));    ds.init(mock(ServletConfig.class))    // other to do ...}
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这里为什么是GenericServlet.class而不是HttpServlet.class，因为init(ServletConfig config)这个方法是定义在GenericServlet中而非HttpServlet中。

spy 使用的注意点

// 待测试代码public void getAllChildren(int parentNodeId, List<Node> allChildren) {    List<Node> children = getChildren(parentNodeId);    // some other logic    allChildren.addAll(children);}public List<Node> getChildren(int nodeId) {    List<Node> children = nodeMapper.getChildren(nodeId);    return children;}
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我本意是要测试getAllChildren()这个方法，在这个方法中，它调用了getChildren()方法，自然而然地，我准备将getChildren() mock掉，所以我写了下面的mock语句：

private XXXService ns = new XXXService();ns = spy(ns);// nodes 是包含了2个 Node 的 Listwhen(ns.getChildren(Matchers.anyInt())).thenReturn(nodes);List<Node> result = new ArrayList<>();ns.getAllChildren(1, result);assertEquals(result.size(), 2);
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本以为这样写，测试肯定可以通过的。 
但是事实总是残酷的，运行之后，一直报错，说result.size()的值是0不是2。 
这我就很纳闷了啊，明明返回的是长度为2的list啊，为什么却一直是0呢？ 
就是这么一个不起眼的问题，花了我5个小时来检查。 
最终在网上一个贴子的点醒下，发现了问题所在。 
问题出就出在下面这句看似理所当然的mock语句上：

when(ns.getChildren(Matchers.anyInt())).thenReturn(nodes);
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它的目的是当ns的getChildren()被调用且参数是任意int类型的值时，都返回nodes这个list。但是这样写的话，它相当于只是mock了当参数为0的场合下才返回nodes这个list。具体原因如下(摘自org.powermock.api.mockito.PowerMockito.doReturn()方法的javadoc) 

从这里的说明，我们知道我们的问题是什么了，上面的那种mock写法，其实就是相当于：

when(ns.getChildren(0)).thenReturn(nodes);
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因为Matchers.anyInt()的返回值就是0. 
所以，只有当参数值为0的时候，它才会返回nodes这个list。 
然后，根据Javadoc，我们只需要按照如下来修改一下mock语句即可：

doReturn(nodes).when(ns).getChildren(Matchers.anyInt());
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参数的模糊匹配

上面的测试用例中，在mock一个方法时，这个方法的参数都是事先准备好的。那么，有没有什么方式，使用在mock方法时，可以无视方法所需要的参数值呢？答案肯定有的，它就是org.mockito.Matchers。在这个类中，提供了很多 any*的方法，如：

• anyObject()
• anyString
• anyList()
• ……

我们可以使用这些方法去避免构建那些难以模拟的输入参数，如：

    @Test    public void mockFileHelper2() {        PowerMockito.mockStatic(FileHelper.class);        PowerMockito.when(FileHelper.getName(Matchers.anyString())).thenReturn("lily");        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("lucy"), "lily");        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("hanmeimei"), "lily");    }
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Matchers的方便之处，各位可以自己尝试，包你用得爽~ 
不过，有一点需要注意一下：如果对某一个参数使用了Matcher，那么，这个方法的所有其他参数也必须使用Matcher，否则将会报错。

Power Mock 实现原理(转)

• 当某个测试方法被注解@PrepareForTest标注以后，在运行测试用例时，会创建一个新的org.powermock.core.classloader.MockClassLoader实例，然后加载该测试用例使用到的类（系统类除外）。
• PowerMock会根据你的mock要求，去修改写在注解@PrepareForTest里的class文件（当前测试类会自动加入注解中），以满足特殊的mock需求。例如：去除final方法的final标识，在静态方法的最前面加入自己的虚拟实现等。
• 如果需要mock的是系统类的final方法和静态方法，PowerMock不会直接修改系统类的class文件，而是修改调用系统类的class文件，以满足mock需求。

参考文档：

• 官方文档：https://github.com/jayway/powermock
• WhiteBox 介绍：https://github.com/jayway/powermock/wiki/BypassEncapsulation
• 官方spring sample: https://github.com/jayway/powermock/tree/master/examples/spring-mockito
• 关于 @Autowired 的注入问题：http://stackoverflow.com/questions/36799240/mock-final-class-and-inject-it-to-autowired-data-member-and-overcome-postconstru
• http://agiledon.github.io/blog/2013/11/21/play-trick-with-powermock/
• http://blog.csdn.net/jackiehff/article/details/14000779
• http://www.cnblogs.com/jiyuqi/p/3564621.html
• http://blog.csdn.net/dfqin/article/details/6604610
• http://blog.csdn.net/booboo2006/article/details/7495863

最后附上测试类完整代码

import org.junit.Assert;import org.junit.Test;import org.junit.runner.RunWith;import org.mockito.InjectMocks;import org.mockito.Matchers;import org.mockito.Mock;import org.powermock.api.mockito.PowerMockito;import org.powermock.core.classloader.annotations.PowerMockIgnore;import org.powermock.core.classloader.annotations.PrepareForTest;import org.powermock.modules.junit4.PowerMockRunner;import org.powermock.reflect.Whitebox;import java.lang.reflect.Method;// 相关注解@RunWith(PowerMockRunner.class)@PrepareForTest({UserController.class, FileHelper.class})@PowerMockIgnore("javax.management.*")public class UserControllerTest {    // @Autowired 属性的注入方式: 联合使用 @Mock 和 @InjectMocks    // 下面的方式，将会mock出来一个 user service对象，将将其注入到 UserController 的实例 uc 中去。    @Mock    private UserService userService;    @InjectMocks    private UserController uc;    /**     * mock普通方法     *     * @throws Exception     */    @Test    public void testAddUser() throws Exception {        UserDto ud = new UserDto();        PowerMockito.when(userService.addUser(ud)).thenReturn(1);        // can not stub like this        // PowerMockito.doReturn(1).when(userService.addUser(ud));        boolean result = uc.addUser(ud);        Assert.assertEquals(result, true);    }    /**     * mock抛异常     *     * @throws Exception     */    @Test    public void testDelUser() throws Exception {        int toDelete = 1;        // 如果 user service 中的 delUser() 方法抛出的是 checked exception，那么，thenThrow() 里需要抛出 Exception()或者其子类；        // 如果delUser() 方法抛出的是 unchecked exception，那么，thenThrow() 里需要抛出 RuntimeException()或其子类        PowerMockito.when(userService.delUser(toDelete)).thenThrow(new Exception("mock exception"));        boolean result = uc.delUser(toDelete);        Assert.assertEquals(result, false);    }    /**     * mock静态方法     */    @Test    public void mockFileHelper() {        PowerMockito.mockStatic(FileHelper.class);        PowerMockito.when(FileHelper.getName("lucy")).thenReturn("lily");        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("lucy"), "lily");    }    /**     * mock 返回值为 void 的方法     *     * @throws Exception     */    @Test    public void testSaveUser() throws Exception {        UserDto userDto = new UserDto();        // way one:        PowerMockito.doNothing().when(userService, "saveUser", userDto);        // way two:        PowerMockito.doNothing().when(userService).saveUser(userDto);        uc.saveUser(userDto);    }    /**     * mock私有方法<br />     * 方法一<br />     * PS:该方法中，还介绍了 mock私有字段的值 的方法。     *     * @throws Exception     */    @Test    public void testModUser() throws Exception {        UserDto ud = new UserDto();        int moded = 1;        PowerMockito.when(userService.modUser(ud)).thenReturn(moded);        UserController uc2 = PowerMockito.mock(UserController.class);        // 给没有 setter 方法的 私有字段 赋值。        Whitebox.setInternalState(uc2, "userService", userService);        // 因为要测试的是 modUser() 方法，        // 所以，当调用这个方法时，应该让它调用真实的方法，而非被mock掉的方法        PowerMockito.when(uc2.modUser(ud)).thenCallRealMethod();        // 在modUser()方法中会调用verifyMod()这个私有方法，所以，需要将mock掉        PowerMockito.when(uc2, "verifyMod", moded).thenReturn(true);        boolean result = uc2.modUser(ud);        Assert.assertEquals(result, true);    }    /**     * mock私有方法<br />     * 方法二     *     * @throws Exception     */    @Test    public void testModUser2() throws Exception {        UserDto ud = new UserDto();        int moded = 1;        PowerMockito.when(userService.modUser(ud)).thenReturn(moded);        // 对uc进行监视        uc = PowerMockito.spy(uc);        // 当uc的verifyMod被执行时，将被mock掉        PowerMockito.when(uc, "verifyMod", moded).thenReturn(true);        boolean result = uc.modUser(ud);        Assert.assertEquals(result, true);    }    /**     * 测试私有方法(注意： 是测试，不是mock)<br />     * 方法一     *     * @throws Exception     */    @Test    public void testVerifyMod() throws Exception {        // 获取Method对象，        Method method = PowerMockito.method(UserController.class, "verifyMod", int.class);        // 调用Method的invoke方法来执行        boolean result = (boolean) method.invoke(uc, 1);        Assert.assertEquals(result, true);    }    /**     * 测试私有方法(注意： 是测试，不是mock)<br />     * 方法二     *     * @throws Exception     */    @Test    public void testVerifyMod2() throws Exception {        // 通过 Whitebox 来执行        boolean result = Whitebox.invokeMethod(uc, "verifyMod", 1);        Assert.assertEquals(result, true);    }    /**     * mock新建对象     *     * @throws Exception     */    @Test    public void testCountUser() throws Exception {        UserDto ud = new UserDto();        ud.setId(1);        PowerMockito.whenNew(UserDto.class).withNoArguments().thenReturn(ud);        int count = uc.countUser();        Assert.assertEquals(count, 1);    }    /**     * 参数的模糊匹配     */    @Test    public void mockFileHelper2() {        PowerMockito.mockStatic(FileHelper.class);        PowerMockito.when(FileHelper.getName(Matchers.anyString())).thenReturn("lily");        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("lucy"), "lily");        Assert.assertEquals(FileHelper.getName("hanmeimei"), "lily");    }}
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