如何优雅地单元测试 Kotlin/Java 中的 private 方法?

本文探讨了Java和Kotlin中私有方法的单元测试问题。对于是否测试私有方法开发者观点不一,文中介绍了几种单元测试私有方法的选择,重点阐述了使用Java反射机制访问私有属性和方法,并给出代码示例,最后展示了如何用反射进行单元测试,帮助开发者覆盖私有方法。

在这里插入图片描述

翻译自 https://medium.com/mindorks/how-to-unit-test-private-methods-in-java-and-kotlin-d3cae49dccd

❓如何单元测试 Kotlin/Java 中的 private 方法❓

首先,开发者应该测试代码里的 private 私有方法吗?

直接信任这些私有方法,测试到调用它们的公开方法感觉就够了吧。

对于这个争论,每个开发者都会有自己的观点。

但回到开头的问题本身,到底有没有一种合适的途径来实现私有方法的单元测试

截止到目前,在面对单元测试私有方法的问题时,一般有如下几种选择:

  1. 不去测试私有方法 😜*(选择信任,直接躺平)*

  2. 将目标方法临时改成 public 公开访问权限 😒(可我不愿意这样做,这不符合代码规范。作为一名开发者,我要遵循最佳实践

  3. 使用嵌套的测试类 😒*(将测试代码和生产代码混到一起不太好吧,我再强调一遍:我是很优秀的开发者,要遵循最佳实践)*

  4. 使用 Java 反射机制 😃*(听起来还行,可以试试这个方案)*

大家都知道通过 Java 反射机制可以访问到其他类中的私有属性和方法,而且写起来也不麻烦,在单元测试里采用该机制应该也很容易上手。

注意

只有将代码作为独立的 Java 程序运行时,这个方案才适用,就像单元测试、常规的 Java 应用程序。但如果在 Java Applet 上执行反射,则需要对 SecurityManager 做些干预。由于这不是高频场景,本文不对其作额外阐述。

Java 8 中添加了对反射方法参数的支持,使得开发者可以在运行时获得参数名称。

访问私有属性

Class 类提供的 getField(String name)getFields() 只能返回公开访问权限的属性,访问私有权限的属性则需要调用 getDeclaredField(String name)getDeclaredFields()

下面是一个简单的代码示例:一个拥有私有属性的类以及如何通过 Java 反射来访问这个属性。

public class PrivateObject {
   
   
    private String privateString = null;
    
    public PrivateObject(String privateString) {
   
   
        this.privateString = privateString;
    }
}

PrivateObject privateObject = new PrivateObject("The Private Value");
Field privateStringField = PrivateObject.class.getDeclaredField("privateString");

privateStringField.setAccessible(true);

String fieldValue = (String) privateStringField.get(privateObject);

System.out.println("fieldValue = " + fieldValue);

上述代码将打印出如下结果:内容来自于 PrivateObject 实例的私有属性 privateString 的值。

fieldValue = The Private Value

需要留意的是,getDeclaredField("privateString") 能返回私有属性没错,但其范围仅限 class 本身,不包含其父类中定义的属性。

还有一点是需要调用 Field.setAcessible(true),目的在于关闭反射里该 Field 的访问检查。

这样的话,如果访问的属性是私有的、受保护的或者包可见的,即使调用者不满足访问条件,仍然可以在反射里获取到该属性。当然,非反射的正常代码里依然无法获取到该属性,不受影响。

访问私有方法

和访问私有属性一样,访问私有方法需要调用 Class 类提供的 getDeclaredMethod(String name, Class[] parameterTypes)Class.getDeclaredMethods()

同样的,我们展示一段代码示例:定义了私有方法的类以及通过反射访问它。

public class PrivateObject {
   
   
    private String privateString = null;
    
    public PrivateObject(String privateString) {
   
   
        this.privateString = privateString;
    }
    
    private String getPrivateString(){
   
   
        return this.privateString;
    }
}

PrivateObject privateObject = new PrivateObject("The Private Value");
Method privateStringMethod = PrivateObject.class.getDeclaredMethod("getPrivateString", null);

privateStringMethod.setAccessible(true);String returnValue = (String)
privateStringMethod.invoke(privateObject, null)
### KotlinJava混合开发的最佳实践 #### 1. **项目结构设计** 在KotlinJava混合开发中,合理的项目结构调整至关重要。通常建议将Kotlin文件集中放置在一个特定的模块或包下,以便于管理和维护[^1]。 ```java // Java 类调用 Kotlin 函数示例 public class JavaCaller { public void callKotlinFunction() { new KotlinClass().greet(); // 调用 Kotlin 中定义的方法 } } ``` ```kotlin // Kotlin 文件中的公开方法Java 调用 class KotlinClass { fun greet() { println("Hello from Kotlin!") } } ``` --- #### 2. **利用Kotlin的扩展函数简化代码** 通过Kotlin的扩展函数功能,可以显著减少重复代码并提高可读性。这种特性尤其适合用于增强现有的Java类[^3]。 ```kotlin fun String.reverseString(): String { return this.reversed() } // 在 Java 中使用此扩展函数 public class TestExtensionFunctions { public void testReverse() { String result = "hello".reverseString(); System.out.println(result); // 输出 olleh } } ``` --- #### 3. **处理空指针的安全机制** Kotlin内置了强大的空安全支持,在混合开发场景中尤为重要。可以通过`?`运算符或者`!!`强制解包等方式优雅地解决潜在的NullPointerException问题。 ```kotlin fun safeCall(javaObject: Any?) { val length = javaObject?.toString()?.length ?: 0 // 安全调用链 println("Length is $length") } ``` --- #### 4. **Gradle构建工具的支持** 为了实现高效的混编环境设置,推荐使用最新版的Gradle插件,并确保正确配置Kotlin插件版本。此外,对于复杂的跨平台需求(如移动端),还可以借助KonanCompileTask完成定制化任务[^2]。 ```groovy plugins { id 'org.jetbrains.kotlin.jvm' version '1.8.20' } dependencies { implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib" } ``` --- #### 5. **性能优化与内存管理** 理解JVM内部工作原理有助于更好地控制程序行为。例如,合理分配对象到堆空间的不同区域能够有效降低垃圾回收频率;同时注意避免频繁创建短生命周期的对象影响效率[^4]。 ```java // 避免不必要的临时对象生成 private final StringBuilder buffer = new StringBuilder(); public String concatenateStrings(List<String> list) { synchronized (buffer) { buffer.setLength(0); for (String s : list) { buffer.append(s).append(","); } return buffer.toString(); } } ``` --- #### 6. **测试驱动开发(TDD)** 无论是纯Java还是引入Kotlin的部分,都应坚持采用单元测试覆盖核心逻辑的方式验证质量。JUnit框架兼容良好,可以直接应用于此类场景下的自动化检验过程。 ```kotlin import org.junit.jupiter.api.Test import kotlin.test.assertEquals internal class UtilityTest { @Test fun `test string reversal`() { assertEquals("olleh", "hello".reverse()) } } ``` ---
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