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设计自己的DbUnit

摘要: 在数据库测试中，因为我们力求将每个TestCase中众多的测试方法完全隔离起来，不会因为一个测试方法因测试增加、删除功能而影响到另一个测试方法，这样，在每一个测试之前，数据库的状态是否稳定，甚至是完全不变，就显得很重要了。而这点，正是数据库测试的难点。

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作者:Sarkuya(作者的blog:http://blog.matrix.org.cn/page/Sarkuya)
原文:http://blog.matrix.org.cn/page/Sarkuya?entry=%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%87%AA%E5%B7%B1%E7%9A%84dbunit
关键字:DbUnit;Database;Test

在数据库代码测试中，一般情况使用2种方案：
一是使用mock objects;
二是使用DbUnit。

mock objects基于物理隔离层的概念，将涉及到数据库操作的代码，全用虚拟对象代替。这种方案，对业务领域里的代码来讲是可行的，也比较方便，但对于数据库操作层，此方案无用武之地，因为我们必须实实在在地与数据库打交道。

而在数据库测试中，因为我们力求将每个TestCase中众多的测试方法完全隔离起来，不会因为一个测试方法因测试增加、删除功能而影响到另一个测试方法，这样，在每一个测试之前，数据库的状态是否稳定，甚至是完全不变，就显得很重要了。而这点，正是数据库测试的难点。

Dbunit解决了这个问题。其原理很简单，就是在每个测试方法之前后，通过增删一些固定的记录，保持了数据库的固定状态，由此，我们可以在每个测试方法中自由地增删记录，而不用担心会影响到别的测试方法。

但Dbunit也有一个问题，即它不能删除非空的外键记录。举例来说，假设“员工”表中有一非空字段为“部门编号”，引用了“部门”表的id, 只要“员工”表存在任一记录，“部门”表将不能被删除，强行删除将出现违犯约束(constraint violation)的异常。当然，如果必要，我们可以将数据库的约束条件改为连锁删除，这样，一旦我们删除一名员工记录，其所在的部门记录也将从“部门”表中删除。而此又会导致“员工”表中所有该部门的员工全被删除。这是绝对不允许的。当然，作为测试，我们可以先删除“员工”表，再删除“部门”表。

但有时，某些表自己引用自己，如“组织”表中有一“上级组织编号”字段，是自己“组织编号”的外键，即，此字段引用了本表中其他记录的“组织编号”。此时，我们必须先将这些引用了其他记录的“组织编号”的记录先删除，才能删除此表中的其他记录。而Dbunit在实现上，只是用了一个简单的"delete from ..."的SQL语句，不能解决这个问题。

Dbunit的原理是如此简单，我们完全可以设计的“Dbunit”，通过多重循环语句，干脆利落地删除自引用的整表。我们的“Dbunit”，可以命名为“SqlRunner”。

package com.sarkuya.util.database;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class SqlRunner {
    
    static {
        try {
            Class.forName("org.hsqldb.jdbcDriver");
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    public static void executeUpdate(String sql) {
        Connection conn;
        Statement stmt;
        
        try {
            conn = DriverManager.getConnection("jdbc:hsqldb:mem:testingdb", "sa", "");
            stmt = conn.createStatement();
            
            stmt.executeUpdate(sql);
            
            stmt.close();
            conn.close();
        } catch (SQLException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        
    }
    
    public static boolean isUndeletableForSelfReference (String 表名, String 字段名) {
        Connection conn;
        Statement stmt;
        boolean result = true;
        
        try {
            conn = DriverManager.getConnection("jdbc:hsqldb:mem:testingdb", "sa", "");
            stmt = conn.createStatement();
            
            ResultSet rs = stmt.executeQuery("select count(*) from " + 表名 + " where " + 字段名 + " is not null");
            
            rs.next();
            
            if (rs.getInt(1) != 0) {
                result = true;
            }
            else {
                result = false;
            }

            rs.close();
            stmt.close();
            conn.close();
        } catch (SQLException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        
        return result;
    }

可以看出，我们使用了JDBC的SQL语句，而不是Hibernate语句。Hibernate的粉丝们可能大为不满，为何不使用Hiberante? 别急，Hibernate的语句将被大量地应用于实际测试当中。但是根据测试先行的原则，任何一个基于Hiberante的语句都必须先测试再使用。而我们的这个“Dbunit”是运行在实际测试之前，无法经过测试。当然，我们可以先假定这段Hiberante代码正确无误，然后再实际测试它。这种方法也有一个缺点，因为测试代码常常会因为重构而发生改变，当测试代码改变时，这个“Dbunit”也将被迫发生改变。而用JDBC的SQL语句，可保持这段代码相对独立，不至于连诛九族。

executeUpdate()将执行“insert”、“delete”语句。重点在于isUndeletableForSelfReference()方法。此方法在某个表的某个字段非空时，会返回false，告诉我们，此表中尚有被引用的记录存在，从而不能删除此表。尽管只有两个方法，但对于我们的“Dbunit”来讲，已经足够了。

在TestCase的setUp()中，我们利用其executeUpdate来增加一些必须的记录。

protected void setUp() throws Exception {
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织分类 values(1, '教育系统')");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织分类 values(2, '商贸系统')");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织分类 values(3, '供应商家')");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织分类 values(4, '政府')");
        
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织 values(1, '中国贸易部', '北京三环路558号', 2, null)");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织 values(2, '北京贸易厅', '北京四环路8号', 2, 1)");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织 values(3, '河北高科技技术服务有限公司', '石家庄市白龙路23号', 3, null)");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织 values(4, '四川珠宝有限公司', '成都市蓝天路56号', 3, null)");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 组织 values(5, '北京昌平贸易局', '北京五环路18号', 2, 2)");
        
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 部门 values(1, '财务科', 2)");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 部门 values(2, '市场部', 2)");
        SqlRunner.executeUpdate("insert into 部门 values(3, '人事部', 2)");
    }

其中，“组织”表的结构为：

编号(bigint)，名称(varchar)，地址(varchar)，组织分类编号(bigint)，上级组织编号(bigint)

“部门”表的结构为：

编号(bigint)，名称(varchar)，地址(varchar)，组织编号(bigint)

在“组织”表中，编号为5的记录引用了2的记录，2的记录引用了1的记录。


而在tearDown()中，我们配合isUndeletableForSelfReference()来删除相应记录。

    protected void tearDown() throws Exception {
        SqlRunner.executeUpdate("delete from 部门");
        while (SqlRunner.isUndeletableForSelfReference("组织", "上级组织编号")) {
            SqlRunner.executeUpdate("delete from 组织 where 上级组织编号 is not null and 编号 not in (select 上级组织编号 from 组织 where 上级组织编号 is not null)");
        }
        SqlRunner.executeUpdate("delete from 组织");
        SqlRunner.executeUpdate("delete from 组织分类");
    }

因为“部门”引用“组织”，“组织”引用“组织分类”，因此我们必须依序删除“部门”、“组织”及“组织分类”。难点在于while语句，其人工语义是，只要“组织”表中存在引用了其他记录的“编号”的记录，就会返回true，就先将这些引用的记录删除；只要“组织”表中不再有被引用的记录了，我们可以安全地用“delete from 组织”删除它们。

而在测试代码中，在任何一个测试方法中，我们可以直接使用如下语句：

assertEquals(5, 组织Service.get组织数量());

对于数据库测试代码来讲，速度是摆在第一位的，因此我们选择了Hsqldb的内存数据库方式。这种方式不能永久保存记录，但只有测试期间，数据可用就行了。本人的实际测试代码中，某个TestCase，共有28个测试方法，代码将近千行，测试速度不到8秒，基本可以忍受。主要瓶颈在于setUp()及tearDown()总共运行了28遍。当然，setUp()中插入的数据越少，测试速度就越快，但每个测试方法中可能就需要增加一些工作量了。取舍完全在于你自己。
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