本文介绍了在Spring应用中如何使用H2内存数据库替代线上MySQL数据库进行单元测试，讨论了使用@Sql注解和ResourceDatabasePopulator在每次单元测试前初始化数据库的方法，以确保数据一致性并减少依赖。
引言
在执行单元测试时，可以使用诸如H2内存数据库替代线上的Mysql数据库等，如此在执行单元测试时就能尽可能模拟真实环境的SQL执行，同时也无需依赖线上数据库，增加了测试用例执行环境的可移植性。而使用H2数据库时，通常会在执行单元测试前先初始化数据库，即执行SQL脚本来对H2内存数据库进行初始化。
例如可通过如下配置指定H2的初始化脚本：
注： 如下配置中的
spring.sql.init.schema-locations
spring.sql.init.data-locations
即对应数据库schema（table定义）、data（数据插入）的导入脚本。
spring:
# Sql初始化配置
sql:
init:
# 导入h2 table定义
schema-locations: classpath:h2/demo-schema.sql
# 导入h2 数据定义
data-locations: classpath:h2/demo-data.sql
# 数据库配置
datasource:
type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
# ============================================================
# ============= 使用H2内存数据库 ================================
# ============================================================
driver-class-name: org.h2.Driver
# 使用h2内存数据（以mysql兼容模式运行）
url: jdbc:h2:mem:rbac;MODE=MySQL;DATABASE_TO_LOWER=TRUE
username: root
password: 123456
相关SQL脚本示例如下：
-- h2/demo-schema.sql定义
-- 注意create table前都先执行drop table脚本，如此便可保证Sql脚本可以被覆盖执行
DROP TABLE IF EXISTS category;
CREATE TABLE category (
id bigint(20) NOT NULL COMMENT '主键ID',
parent_category_id bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '上级分类ID',
category_name varchar(64) NOT NULL COMMENT '分类名称',
category_desc varchar(512) DEFAULT NULL COMMENT '分类描述',
create_time datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',
update_time datetime DEFAULT NULL COMMENT '修改时间'
) ENGINE = InnoDB;
-- ------------------------------------------------------------------------
-- h2/demo-data.sql定义
-- 注意先执行schema定义sql，再执行data定义sql，多个sql脚本需考虑好先后执行顺序
INSERT INTO category
(id, parent_category_id, category_name, category_desc, create_time, update_time) VALUES
( 1, null, '分类1', '查询测试专用数据', '2023-01-01T15:58:04.105', '2023-01-07T15:58:04.105'),
( 11, 1, '分类1-1', '分类1-1描述', '2023-01-02T15:58:04.105', '2023-01-07T15:58:04.105');
但问题是如上SQL初始化配置会在Spring环境启动时仅执行一次，后续的单元测试都是作用在这同一套脚本的基础之上，不同的单元测试都对这套基础数据进行修改之后，可能会导致数据混乱，进而导致单元测试执行失败。
比较理想的状态就是在每个单元测试方法执行之前，都执行一遍数据库初始化，如此便能保证每个单元测试方法执行前的数据库数据都是固定的，不受其他单元测试的影响，如此在编写单元测试时都以统一的基础数据为基准，无需考虑前后单元测试间的数据依赖，减轻了单元测试方法的开发难度。
接下来本文主要介绍两种在每次单元测试方法执行前都会通过SQL脚本对数据库进行始化的方式。
方式1： @Sql
可在单元测试类 或者 单元测试方法上使用@Sql注解，
import org.springframework.test.context.jdbc.Sql;
@Sql(
//SQL初始化脚本（会按照数组声明顺序依次执行Sql脚本）
scripts = {
"classpath:h2/schema.sql",
"classpath:h2/data.sql"
},
//SQL初始化执行阶段(BEFORE_TEST_METHOD: 测试方法执行前, AFTER_TEST_METHOD: 测试方法执行后)
executionPhase = Sql.ExecutionPhase.BEFORE_TEST_METHOD
)
@SpringBootTest
public class MyBizTest {
//具体方法上也可使用@Sql注解，此处@Sql定义会覆盖类上的@Sql
//可通过在测试方法 或 测试类上 使用@SqlMergeMode(MergeMode.OVERRIDE|MERGE)来设置方法的@Sql是覆盖、还是合并类上的@Sql
@Test
void testMyBiz() {
//......
}
}
如果定义了基础测试类，也可将@Sql直接定义在基础测试类上：
import org.springframework.test.context.jdbc.Sql;
@Sql(
//SQL初始化脚本（会按照数组声明顺序依次执行Sql脚本）
scripts = {
"classpath:rbac-h2/schema.sql",
"classpath:rbac-h2/data.sql"
},
//SQL初始化执行阶段(BEFORE_TEST_METHOD: 方法执行前, AFTER_TEST_METHOD: 方法执行后)
executionPhase = Sql.ExecutionPhase.BEFORE_TEST_METHOD
)
@SpringBootTest
public class BaseTest {
//......
}
---
public class MyBizTest extends BaseTest {
@Test
void testMyBiz() {
//......
}
}
对@Sql的支持是由org.springframework.test.context.jdbc.SqlScriptsTestExecutionListener提供的，并且它是默认启用的。
关于@Sql、@SqlConfig、@SqlMergeMode、@SqlGroup的更多使用可参见：
https://docs.spring.io/spring-framework/docs/5.3.29/reference/html/testing.html#testcontext-executing-sql-declaratively
方式2：ResourceDatabasePopulator
除了通过注解的方式，也可以通过编程的方式执行数据库初始脚本。Spring提供了如下执行SQL脚本的工具类：
org.springframework.jdbc.datasource.init.ScriptUtilsorg.springframework.jdbc.datasource.init.ResourceDatabasePopulator- org.springframework.test.context.junit4.AbstractTransactionalJUnit4SpringContextTests
- org.springframework.test.context.testng.AbstractTransactionalTestNGSpringContextTests
ScriptUtils提供了一组用于处理SQL脚本的静态实用程序方法，主要用于框架内部使用。然而，如果您需要完全控制SQL脚本的解析和运行方式，ScriptUtils可能比稍后介绍的其他一些替代方案更适合您的需求。更多细节请参考ScriptUtils中各个方法的javadoc。
ResourceDatabasePopulator提供了一个基于对象的API，通过使用在外部资源中定义的SQL脚本以编程方式填充、初始化或清理数据库。ResourceDatabasePopulator提供了配置在解析和运行脚本时使用的字符编码、语句分隔符、注释分隔符和错误处理标志的选项。每个配置选项都有一个合理的默认值。有关默认值的详细信息，请参阅javadoc。要运行在ResourceDatabasePopulator中配置的脚本，您可以调用populate(Connection)方法对java.sql.Connection运行populator，或者调用execute(DataSource)方法对javax.sql.DataSource运行populator。
ResourceDatabasePopulator在内部委托ScriptUtils解析和运行SQL脚本。类似地，AbstractTransactionalJUnit4SpringContextTests和AbstractTransactionalTestNGSpringContextTests中的executeSqlScript(…)方法在内部使用ResourceDatabasePopulator来运行SQL脚本。
如下使用ResourceDatabasePopulator ，结合@BeforeEach在每个@Test方法执行前对数据库进行初始化：
@SpringBootTest
public class MyBizTest {
//注入数据源
@Resource
private DataSource dataSource;
//@BeforeEach即对应没个@Test方法执行前，
//亦可通过@BeforeAll指定在每个测试类执行前执行（需在测试类上标注@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_CLASS)）
@BeforeEach
public void beforeEachTestMethod() {
//声明ResourceDatabasePopulator
ResourceDatabasePopulator populator = new ResourceDatabasePopulator();
//加载SQL脚本，此处直接使用ClassPathResource, 所以具体path无需以classpath:开头
//会按照数组声明顺序依次执行Sql脚本
ClassPathResource[] scriptResources = Stream.of(
"h2/schema.sql",
"h2/data.sql"
).map(ClassPathResource::new).toArray(ClassPathResource[]::new);
//添加SQL脚本
populator.addScripts(scriptResources);
//使用数据源执行SQL脚本
populator.execute(this.dataSource);
}
@Test
void testMyBiz() {
//......
}
}
如果定义了基础测试类，也可将@BeforeEach逻辑直接定义在基础测试类上：
@SpringBootTest
public class BaseTest {
//注入数据源
@Resource
private DataSource dataSource;
//@BeforeEach即对应没个@Test方法执行前，
//亦可通过@BeforeAll指定在每个测试类执行前执行（需在测试类上标注@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_CLASS)）
@BeforeEach
public void beforeEachTestMethod() {
//声明ResourceDatabasePopulator
ResourceDatabasePopulator populator = new ResourceDatabasePopulator();
//加载SQL脚本，此处直接使用ClassPathResource, 所以具体path无需以classpath:开头
//会按照数组声明顺序依次执行Sql脚本
ClassPathResource[] scriptResources = Stream.of(
"h2/schema.sql",
"h2/data.sql"
).map(ClassPathResource::new).toArray(ClassPathResource[]::new);
//添加SQL脚本
populator.addScripts(scriptResources);
//使用数据源执行SQL脚本
populator.execute(this.dataSource);
}
}
---
public class MyBizTest extends BaseTest {
@Test
void testMyBiz() {
//......
}
}
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