八种测试方法，让 Spring Boot 接口稳定性提升 200%

进行系统化的 Controller 接口测试至关重要。它不仅能验证 API 的正确性、保障数据交互的准确性，还能提前暴露集成缺陷，确保在各种边界和异常场景下系统行为符合预期，是提升软件质量、支撑持续交付的关键环节。

环境：SpringBoot3.4.2

1. 简介

在前后端分离架构中，Controller 作为系统的 "门面"，承担着接收请求、处理参数、调用业务逻辑并返回响应的核心职责。其接口的稳定性直接关系到整个系统的可用性与用户体验。

因此，进行系统化的 Controller 接口测试至关重要。它不仅能验证 API 的正确性、保障数据交互的准确性，还能提前暴露集成缺陷，确保在各种边界和异常场景下系统行为符合预期，是提升软件质量、支撑持续交付的关键环节。

通常Controller层主要做如下的验证：

• 请求映射
  验证 HTTP 方法（GET/POST 等）、路径（/users/{id}）是否正确映射到目标方法。
• 请求/响应的序列化与反序列化
  确保 JSON 与 Java 对象之间的转换（@RequestBody, @ResponseBody）准确无误。
• 验证、异常处理与 HTTP 状态码
  测试数据校验（@Valid）、全局异常处理器（@ControllerAdvice）能否正确返回 400、404、500 等状态码。
• 与服务层的集成
  验证 Controller 是否正确调用 Service 方法，参数传递无误。可通过 @MockBean 模拟依赖，或连接真实服务进行测试。

2.实战案例

准备环境

public record User(Long id, String name, Integer age) {
}
@Service
public class UserService {
  public User queryUser(Long id) {
    return new User(id, "Pack_xg", 33) ;
  }


  public List<User> queryUsers() {
    return List.of(new User(1L, "pack", 33)) ;
  }


  public User save(User user) {
    System.err.println("创建用户...") ;
    return user ;
  }
}
// Controller接口
@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
  private final UserService userService ;
  public UserController(UserService userService) {
    this.userService = userService ;
  }
  @GetMapping("/{id}")
  public User queryUser(@PathVariable Long id) {
    return this.userService.queryUser(id);
  }


  @GetMapping("")
  public List<User> queryUsers() {
    return this.userService.queryUsers() ;
  }


  @PostMapping("")
  @ResponseStatus(code = HttpStatus.CREATED)
  public User save(@RequestBody User user) {
    return user ;
  }
}

接下来，我们将通过8种方法对上面的接口进行不同场景下的测试。

2.1 使用 @WebMvcTest

目的

该方法通过模拟所有依赖项（如服务层、数据访问层），实现对控制器层的独立隔离测试。

你可以验证以下关键点：

• ✅ URL 映射：例如，GET /users 是否正确调用了对应的处理方法。
• ✅ 请求/响应处理：请求参数和请求体能否正确反序列化，响应对象能否正确序列化为 JSON 或 XML。
• ✅ HTTP 状态码与错误响应：正常请求返回 200 OK，资源未找到返回 404 Not Found，参数校验失败返回 400 Bad Request 等。
• ✅ 与模拟服务的交互：控制器是否按预期调用了服务层方法，传递的参数是否正确，行为是否符合设计。

核心注解&类说明：

• @WebMvcTest(YourController.class) ：Spring Boot 仅加载 Web 层（如控制器、拦截器、消息转换器等），不会启动完整的应用上下文，从而实现快速、专注的测试。
• MockMvc ：用于模拟 HTTP 请求（如 GET、POST），并验证响应（如状态码、响应体内容），无需启动真实服务器。
• @MockBean： 将应用上下文中真实的依赖服务（例如 UserService）替换为 Mockito 模拟对象，从而隔离外部依赖，精准控制和验证服务调用行为。

测试用例：

@WebMvcTest(UserController.class)
public class UserControllerTest1 {
  // 用于模拟 HTTP 请求。
  @Resource
  private MockMvc mockMvc;
  // 被模拟的服务（真实的服务被忽略）。
  @MockitoBean
  private UserService userService;
  @Test
  public void testUsers() throws Exception {
    // 1.设置模拟行为
    when(userService.queryUsers()).thenReturn(List.of(new User(1L, "pack", 33))) ;
    // 2.模拟 HTTP GET 请求到 /users 并验证响应
    mockMvc.perform(get("/users"))
      .andExpect(status().isOk())
      .andExpect(jsonPath("$[0].name").value("pack"));
  }
  @Test
  public void testUser() throws Exception {
    when(userService.queryUser(1L))
      .thenThrow(new UserNotFoundException());
    mockMvc.perform(get("/users/1"))
      .andExpect(status().isNotFound());
  }
}

✅ 优点

• ✔ 执行速度快：无需连接数据库或进行真实网络调用，测试运行迅速。
• ✔ 隔离控制器逻辑：排除服务层、数据层等外部干扰，精准验证控制器自身行为。
• ✔ 适合验证请求/响应格式：可有效测试 URL 映射、参数绑定、JSON 序列化、状态码及错误响应结构。

⚠ 缺点

• ❌ 不测试真实的服务/数据层集成：由于依赖被模拟，无法发现真实调用中的集成问题。
• ❌ 对 Spring 上下文的验证有限：某些全局配置（如安全过滤器链、自定义拦截器）的行为可能与完整应用环境存在差异。

何时使用 @WebMvcTest？

• 当你需要快速、专注地测试控制器逻辑时。
• 当你的重点是验证 HTTP 响应格式、状态码和异常处理机制时。
• 当你不需要启动完整的 Spring 上下文（如数据库、消息队列、完整安全配置）时。

2.2 @SpringBootTest + MockMvc 进行全面集成测试

目的

这种方法可测试整个应用堆栈，包括：

• ✅ 控制器（Controllers）：HTTP 请求的接收、路由、参数绑定与响应处理。
• ✅ 服务层（Services）：核心业务逻辑的正确执行。
• ✅ 数据访问层（Repositories）：与数据库的实际交互，包括 CRUD 操作和事务管理。
• ✅ 配置（Configuration）：安全策略（如 Spring Security）、过滤器、拦截器、消息转换器、序列化设置等全局配置是否按预期生效。

与 @WebMvcTest 不同，此方法不会模拟服务或数据访问层（除非显式指定）。相反，它使用：

• 一个真实的（或内存中的）数据库（例如，测试时使用 H2）
• 实际的服务层（除非需要，否则不进行模拟）
• 完整的 Spring 上下文（与生产环境类似）

核心注解 & 类

• @SpringBootTest：启动完整的 Spring 应用程序上下文。
• @AutoConfigureMockMvc： 启用 MockMvc 以进行 HTTP 测试（无需启动真实服务器）。

测试用例：

@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
public class UserControllerTest2 {
  // 用于模拟 HTTP 请求。
  @Resource
  private MockMvc mockMvc;
  // 被模拟的服务（真实的服务被忽略）。
  @MockitoBean
  private UserService userService;
  @Test
  public void testSave() throws Exception {
    String jsonBody = """
        {"id": 2, "name": "admin", "age": 33}
        """;
    mockMvc.perform(post("/users")
        .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
        .content(jsonBody))
        // 检查状态码是否201
        .andExpect(status().isCreated())
        // 检查返回值的name属性是否是admin
        .andExpect(jsonPath("$.name").value("admin"));
  }
}

✅ 优点

• ✔ 测试完整流程（控制器 → 服务 → 数据访问层 → 数据库）
• ✔ 发现集成问题（如 JSON 解析错误、数据库约束冲突）
• ✔ 更贴近真实运行行为（相比模拟测试）

⚠ 缺点

• ❌ 速度较慢（需启动完整 Spring 上下文和数据库）
• ❌ 需要配置测试数据库（如 H2、Testcontainers 等）
• ❌ 难以定位问题（失败可能来自任意一层）

何时使用 @SpringBootTest？

• 当你需要进行端到端测试（API 到数据库）时。
• 当模拟不足以满足需求时（例如测试事务、安全配置）。
• 当需要验证真实数据库约束（如唯一字段、外键关系）时。

2.3 使用 WebTestClient 进行测试

WebTestClient 是 MockMvc 和 TestRestTemplate 的现代、灵活替代方案，支持：

• ✅ 响应式应用（Spring WebFlux）
• ✅ 传统的阻塞式控制器（Spring MVC）
• ✅ 流畅的链式 API，便于进行请求/响应验证

它可以测试：

• HTTP 端点（REST、GraphQL 等）
• 响应状态码、响应头和响应体
• 错误处理和流式响应

测试用例：

// 使用下面2个注解都可以
// @SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT)
@WebFluxTest(UserController.class) 
public class UserControllerTest3 {
  @Resource
  private WebTestClient webTestClient;
  @MockitoBean
  private UserService userService;
  @Test
  public void testQueryUsers() throws Exception {
    when(userService.queryUsers()).thenReturn(List.of(new User(1L, "pack", 33))) ;
    webTestClient.get().uri("/users")  
      .exchange() 
      .expectStatus().isOk()  
      .expectBody()  
      .jsonPath("$[0].name").isEqualTo("pack");
  }
}

✅ 优点

• ✔ 统一支持 MVC 与 WebFlux 应用
• ✔ 比 MockMvc 更易读（流畅式 API 风格）
• ✔ 支持流式响应测试（如 SSE、WebSocket）
• ✔ 既可用于模拟环境，也可连接真实服务器

⚠ 缺点

• ❌ 相对较新，部分团队仍偏好 MockMvc
• ❌ 对于纯 MVC 应用，相比 MockMvc 略缺乏细粒度控制

何时使用 WebTestClient？

• 若你的应用基于响应式（WebFlux）→ 首选方案。
• 若你希望使用统一工具测试 MVC 和 WebFlux 控制器。
• 若你偏好流畅、现代的断言风格，而非 MockMvc 的 DSL 风格。

2.4 使用 TestRestTemplate 进行测试

目的

TestRestTemplate 是一个真实的 HTTP 客户端，向正在运行的 Spring Boot 应用程序发送实际的 HTTP 请求。与模拟请求的 MockMvc 不同，它：

• ✅ 发起真实的网络调用（如同浏览器或 Postman）
• ✅ 测试完整的服务器行为（包括过滤器、安全机制和错误处理）
• ✅ 可用于测试任何 REST 端点（不仅限于 Spring 控制器）

最适合用于：

• 端到端的 API 测试
• 认证功能测试（如 OAuth、JWT）
• 验证负载均衡器与代理行为

测试用例：

@SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class UserControllerTest4 {
  @Resource
  private TestRestTemplate restTemplate;
  @Test
  public void testQueryUsers() throws Exception {
    ResponseEntity<User[]> response = restTemplate.getForEntity("/users", User[].class);  
    assertEquals(HttpStatus.OK, response.getStatusCode());  
    assertEquals("pack", response.getBody()[0].name());  
  }
}

✅ 优点

• ✔ 测试真实的 HTTP 行为（请求头、Cookie、SSL 等）
• ✔ 可用于测试外部 API（不仅限于 Spring 控制器）
• ✔ 适合与其他服务进行集成测试

⚠ 缺点

• ❌ 速度较慢（需启动完整服务器并进行网络调用）
• ❌ 相比 MockMvc 控制力较弱（无法直接模拟内部行为）
• ❌ 更难调试（失败可能源于网络问题而非应用逻辑）

何时使用 TestRestTemplate？

• 测试 API 网关或代理
• 验证 HTTPS、CORS 或安全过滤器的行为
• 需要与外部服务交互的端到端测试

2.5 独立模式 MockMvc（无 Spring 上下文）

这种方式允许你在完全隔离的环境下测试单个控制器，无需：

• 加载 Spring 上下文
• 执行自动配置
• 触发过滤器、拦截器或 AOP 通知

取而代之的是：

• ✅ 手动创建控制器（并注入模拟的依赖）
• ✅ 使用 MockMvcBuilders.standaloneSetup()（无需 @SpringBootTest）
• ✅ 获得极快的测试执行速度（非常适合 TDD 快速反馈）

测试用例：

public class UserControllerTest5 {
  private MockMvc mockMvc;
  private UserService userService = mock(UserService.class);
  @BeforeEach
  public void setup() {
    // 1.手动创建Controller接口
    UserController controller = new UserController(userService);
    // 2.不使用Spring构建MockMvc
    mockMvc = MockMvcBuilders.standaloneSetup(controller).build();
  }
  @Test
  public void testQueryUsers() throws Exception {
    // 3.模拟测试行为
    when(userService.queryUsers()).thenReturn(List.of(new User(1L, "pack", 33))); 
    // 4.测试接口  
    mockMvc.perform(get("/users"))  
           .andExpect(status().isOk())  
           .andExpect(jsonPath("$[0].name").value("pack1"));  
  }
}

✅ 优点

• ✔ 极快执行（无 Spring 启动开销）
• ✔ 完全掌控依赖（无隐式 @Autowired 行为）
• ✔ 非常适合单元测试纯控制器逻辑

⚠ 缺点

• ❌ 不支持 Spring 功能（如 @Valid 数据验证、@ControllerAdvice 异常处理、安全注解等）
• ❌ 需手动配置（必须显式注入所有依赖）
• ❌ 不够真实（行为可能与生产环境存在差异）

何时使用 Standalone MockMvc？

• 需要完全隔离地测试控制器内部逻辑时
• 进行超高速单元测试，追求极致的 TDD 快速反馈
• 希望彻底避免 Spring 上下文启动开销的场景

2.6 REST Assured — 流畅 API 测试

目的

REST Assured 是一个用于测试 REST API 的 Java 领域特定语言（DSL），采用流畅的、行为驱动（BDD）风格编写测试。它：

• ✅ 使测试代码更具可读性（类似自然语言）
• ✅ 支持复杂验证（JSON Path、XML、Schema 等）
• ✅ 可与任何 HTTP 服务器（Spring Boot、Node.js 等）配合使用

最适合用于：

• API 契约测试：验证接口的请求/响应格式是否符合约定。
• 与外部服务的集成测试：测试应用与第三方 API 的交互。
• 采用 BDD（Given-When-Then）实践的团队：统一测试语言，提升协作效率。

测试用例：

@SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class UserControllerTest6 {
  // 注入随机端口
  @LocalServerPort
  private int port;
  @Test
  public void testQueryUsers() {
    given().port(port) // 设置端口
        // 当：调用 GET /users
        .when().get("/users")
        // 那么：验证响应
        .then().statusCode(200) // HTTP 200 OK
        .body("[0].name", equalTo("pack")) // 检查 JSON
        .body("size()", greaterThan(1)); // 其他断言
  }
}

注意，你需要引入如下依赖：

<dependency>
  <groupId>io.rest-assured</groupId>
  <artifactId>rest-assured</artifactId>
  <scope>test</scope>
</dependency>

✅ 优点

• ✔ 语法可读性强，采用 BDD 风格（清晰的 given-when-then 结构）
• ✔ 断言功能强大（支持 JSON Path、Hamcrest 匹配器）
• ✔ 支持多种认证方式（OAuth2、Basic Auth 等
• ✔ 可用于测试任何 REST API（不仅限于 Spring Boot 应用）

⚠ 缺点

• ❌ 需要引入额外依赖（增加 pom.xml 或 build.gradle 的体积）
• ❌ 相比 MockMvc 稍慢（通常基于真实 HTTP 调用）
• ❌ 学习曲线较陡（DSL 语法有其独特性）

何时使用 REST Assured？

• 测试第三方或外部 API
• 编写易于理解、可读性高的集成测试
• 需要验证复杂的 JSON/XML 响应结构时

2.7 测试 Controller Advice 与异常处理

目的

验证以下关键环节：

• ✅ 全局异常处理器（@ControllerAdvice）能否正确捕获并处理异常
• ✅ 自定义错误响应（JSON/XML 格式）是否符合 API 规范
• ✅ 返回的 HTTP 状态码是否与错误类型匹配（如 404、400、500 等）

首先，准备@ControllerAdvice全局异常处理

@RestControllerAdvice
public class UserControllerAdvice {
  @ExceptionHandler(UserNotFoundException.class)
  public ResponseEntity<?> error(UserNotFoundException e) {
    return ResponseEntity.status(404).body(Map.of("code", -1, "error", e.getMessage())) ;
  }
}
public class UserNotFoundException extends RuntimeException {
  public UserNotFoundException() {
    super();
  }
  public UserNotFoundException(String message) {
    super(message);
  }
  public UserNotFoundException(String message, Throwable cause) {
    super(message, cause);
  }
}

测试用例：

@WebMvcTest(UserController.class)
public class UserControllerTest7 {
  // 用于模拟 HTTP 请求。
  @Resource
  private MockMvc mockMvc;
  // 被模拟的服务
  @MockitoBean
  private UserService userService;
  @Test
  public void testUser() throws Exception {
    when(userService.queryUser(1L)).thenThrow(new UserNotFoundException("用户不存在1"));
    mockMvc.perform(get("/users/1"))  
      .andExpect(status().isNotFound())
      .andExpect(jsonPath("$.error").value("用户不存在"));
  }
}

最佳实践

• ✔ 结合测试模拟与真实异常场景：既测试手动抛异常的路径，也测试由框架触发的异常（如参数校验失败）
• ✔ 验证错误响应结构：确保返回的错误 JSON/XML 字段（如 code, message, timestamp）符合 API 文档规范
• ✔ 在测试中包含错误日志输出：使用 .andDo(print()) 打印请求/响应详情，便于调试失败用例

2.8 使用 Mockito 进行纯单元测试

目的

该方法完全绕过 HTTP 协议和 Spring 框架，仅专注于测试 Java 方法调用。适用于：

• ✅ 隔离控制器逻辑（例如，调用服务前的请求参数处理与业务判断）
• ✅ 极致快速的单元测试（无 Spring 上下文启动、无 HTTP 开销）
• ✅ 验证与依赖组件的交互（如是否正确调用 UserService 及参数传递）

测试用例：

public class UserControllerTest8 {
  private UserService userService = mock(UserService.class);  
  private UserController userController = new UserController(userService);
  @Test
  public void testQueryUsers() throws Exception {
    when(userService.queryUsers()).thenReturn(List.of(new User(1L, "pack", 33)));


    List<User> users = userController.queryUsers() ;  
    assertEquals("pack", users.get(0).name());  
    verify(userService).queryUsers() ; 
  }
}

✅ 优点

• ✔ 速度最快（无任何框架开销）
• ✔ 对依赖完全可控（所有依赖均可模拟）
• ✔ 适合测试控制器内的复杂业务逻辑

⚠ 缺点

• ❌ 不测试 HTTP 映射（如 @GetMapping、@PostMapping 是否正确）
• ❌ 忽略序列化/验证逻辑（无 JSON 转换、无参数绑定过程）
• ❌ 无法覆盖 Spring 特性（如 @Valid 校验、安全注解等）

何时使用纯 Mockito 测试？

• 测试控制器中的辅助方法或私有逻辑
• 验证控制器内复杂的条件判断或数据处理流程

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