Spring Boot中用嵌入式PostgreSQL测试

使用数据库编写集成测试提供了多种测试数据库选项。一种有效的选项是使用真实数据库,以确保我们的集成测试与生产行为紧密相关。

在本教程中,我们将演示如何使用嵌入式 PostgreSQL进行 Spring Boot 测试并回顾一些替代方案。

我们首先添加Spring Data JPA 依赖项,因为我们将使用它来创建我们的存储库:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

要为 Spring Boot 应用程序编写集成测试,我们需要包含Spring Test 依赖项:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

最后,我们需要包含嵌入式 Postgres 依赖项:

<dependency>
    <groupId>com.opentable.components</groupId>
    <artifactId>otj-pg-embedded</artifactId>
    <version>1.0.3</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

另外,让我们为国际测试设置基本配置:

spring.jpa.properties.hibernate.dialect = org.hibernate.dialect.PostgreSQLDialect
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=create-drop

我们在执行测试之前指定了PostgreSQLDialect并启用了模式重新创建。

首先,让我们创建在测试中使用的Person实体:

@Entity
public class Person {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    private Long id;
    @Column
    private String name;
    // getters and setters
}

现在,让我们为实体创建一个 Spring Data Repository:

public interface PersonRepository extends JpaRepository<Person, Long> {
}

之后我们来创建一个测试配置类:

@Configuration
@EnableJpaRepositories(basePackageClasses = PersonRepository.class)
@EntityScan(basePackageClasses = Person.class)
public class EmbeddedPostgresConfiguration {
    private static EmbeddedPostgres embeddedPostgres;
    @Bean
    public DataSource dataSource() throws IOException {
        embeddedPostgres = EmbeddedPostgres.builder()
          .setImage(DockerImageName.parse("postgres:14.1"))
          .start();
        return embeddedPostgres.getPostgresDatabase();
    }
    public static class EmbeddedPostgresExtension implements AfterAllCallback {
        @Override
        public void afterAll(ExtensionContext context) throws Exception {
            if (embeddedPostgres == null) {
                return;
            }
            embeddedPostgres.close();
        }
    }
}

在这里,我们指定了存储库和实体的路径。我们使用EmbeddedPostgres构建器创建了数据源,并选择了测试期间要使用的 Postgres 数据库的版本。此外,我们添加了EmbeddedPostgresExtension以确保在执行测试类后关闭嵌入式 Postgres 连接。最后,让我们创建测试类:

@DataJpaTest
@ExtendWith(EmbeddedPostgresExtension.class)
@AutoConfigureTestDatabase(replace = AutoConfigureTestDatabase.Replace.NONE)
@ContextConfiguration(classes = {EmbeddedPostgresConfiguration.class})
public class EmbeddedPostgresIntegrationTest {
    @Autowired
    private PersonRepository repository;
    @Test
    void givenEmbeddedPostgres_whenSavePerson_thenSavedEntityShouldBeReturnedWithExpectedFields(){
        Person person = new Person();
        person.setName("New user");
        Person savedPerson = repository.save(person);
        assertNotNull(savedPerson.getId());
        assertEquals(person.getName(), savedPerson.getName());
    }
}

我们使用@DataJpaTest注释来设置基本的 Spring 测试上下文。我们使用EmbeddedPostgresExtension扩展了测试类,并将EmbeddedPostgresConfiguration附加到测试上下文。之后,我们成功创建了一个Person实体并将其保存在数据库中。

Flyway 集成
Flyway是一种流行的迁移工具,可帮助管理架构更改。当我们使用它时,将其包含在我们的国际测试中非常重要。在本节中,我们将了解如何使用嵌入式 Postgres 来完成此操作。让我们从依赖项开始:

<dependency>
    <groupId>org.flywaydb</groupId>
    <artifactId>flyway-core</artifactId>
</dependency>

之后,让我们在 flyway 迁移脚本中指定数据库模式:

CREATE SEQUENCE IF NOT EXISTS person_seq INCREMENT 50;
;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS person(
    id bigint NOT NULL,
    name character varying(255)
)
;

现在我们可以创建测试配置:

@Configuration
@EnableJpaRepositories(basePackageClasses = PersonRepository.class)
@EntityScan(basePackageClasses = Person.class)
public class EmbeddedPostgresWithFlywayConfiguration {
    @Bean
    public DataSource dataSource() throws SQLException {
        return PreparedDbProvider
          .forPreparer(FlywayPreparer.forClasspathLocation("db/migrations"))
          .createDataSource();
    }
}

我们指定了数据源 bean,并使用PreparedDbProvider和FlywayPreparer定义了迁移脚本的位置。最后,这是我们的测试类:

@DataJpaTest(properties = { "spring.jpa.hibernate.ddl-auto=none" })
@ExtendWith(EmbeddedPostgresExtension.class)
@AutoConfigureTestDatabase(replace = AutoConfigureTestDatabase.Replace.NONE)
@ContextConfiguration(classes = {EmbeddedPostgresWithFlywayConfiguration.class})
public class EmbeddedPostgresWithFlywayIntegrationTest {
    @Autowired
    private PersonRepository repository;
    @Test
    void givenEmbeddedPostgres_whenSavePerson_thenSavedEntityShouldBeReturnedWithExpectedFields(){
        Person person = new Person();
        person.setName(
"New user");
        Person savedPerson = repository.save(person);
        assertNotNull(savedPerson.getId());
        assertEquals(person.getName(), savedPerson.getName());
        List<Person> allPersons = repository.findAll();
        Assertions.assertThat(allPersons).contains(person);
    }
}

我们禁用了spring.jpa.hibernate.ddl-auto属性,以允许 Flyway 处理架构更改。之后,我们将Person实体保存在数据库中并成功检索它。

TestContainer
嵌入式 Postgres 项目的最新版本在后台使用TestContainers 。因此,一种替代方法是直接使用 TestContainers 库。让我们从添加必要的依赖项开始:

<dependency>
    <groupId>org.testcontainers</groupId>
    <artifactId>postgresql</artifactId>
    <version>1.19.8</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

现在我们将创建初始化类,在其中为我们的测试配置PostgreSQLContainer :

public class TestContainersInitializer implements
  ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>, AfterAllCallback {
    private static final PostgreSQLContainer postgreSQLContainer = new PostgreSQLContainer(
      "postgres:14.1")
      .withDatabaseName(
"postgres")
      .withUsername(
"postgres")
      .withPassword(
"postgres");
    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
        postgreSQLContainer.start();
        TestPropertyValues.of(
         
"spring.datasource.url=" + postgreSQLContainer.getJdbcUrl(),
         
"spring.datasource.username=" + postgreSQLContainer.getUsername(),
         
"spring.datasource.password=" + postgreSQLContainer.getPassword()
        ).applyTo(applicationContext.getEnvironment());
    }
    @Override
    public void afterAll(ExtensionContext context) throws Exception {
        if (postgreSQLContainer == null) {
            return;
        }
        postgreSQLContainer.close();
    }
}

我们创建了PostgreSQLContainer实例并实现了ApplicationContextInitializer接口来设置测试上下文的配置属性。此外,我们还实现了 AfterAllCallback以在测试后关闭 Postgres 容器连接。现在,让我们创建测试类:

@DataJpaTest
@ExtendWith(TestContainersInitializer.class)
@AutoConfigureTestDatabase(replace = AutoConfigureTestDatabase.Replace.NONE)
@ContextConfiguration(initializers = TestContainersInitializer.class)
public class TestContainersPostgresIntegrationTest {
    @Autowired
    private PersonRepository repository;
    @Test
    void givenTestcontainersPostgres_whenSavePerson_thenSavedEntityShouldBeReturnedWithExpectedFields() {
        Person person = new Person();
        person.setName("New user");
        Person savedPerson = repository.save(person);
        assertNotNull(savedPerson.getId());
        assertEquals(person.getName(), savedPerson.getName());
    }
}

在这里,我们使用TestContainersInitializer扩展了测试,并使用@ContextConfiguration注释指定了测试配置的初始化程序。我们创建了与上一节相同的测试用例,并成功地将Person实体保存在测试容器中运行的 Postgres 数据库中。

Zonky 嵌入式数据库
Zonky 嵌入式数据库是作为嵌入式 Postgres 的一个分支创建的,并继续支持没有 Docker 的测试数据库选项。让我们添加使用此库所需的依赖项:

<dependency>
    <groupId>io.zonky.test</groupId>
    <artifactId>embedded-postgres</artifactId>
    <version>2.0.7</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.zonky.test</groupId>
    <artifactId>embedded-database-spring-test</artifactId>
    <version>2.5.1</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

之后我们就可以编写测试类了:

@DataJpaTest
@AutoConfigureEmbeddedDatabase(provider = ZONKY)
public class ZonkyEmbeddedPostgresIntegrationTest {
    @Autowired
    private PersonRepository repository;
    @Test
    void givenZonkyEmbeddedPostgres_whenSavePerson_thenSavedEntityShouldBeReturnedWithExpectedFields(){
        Person person = new Person();
        person.setName("New user");
        Person savedPerson = repository.save(person);
        assertNotNull(savedPerson.getId());
        assertEquals(person.getName(), savedPerson.getName());
    }
}

在这里,我们使用ZONKY提供程序指定了@AutoConfigureEmbeddedDatabase注释,使我们能够在没有 Docker 的情况下使用嵌入式 Postgres 数据库。此库还支持其他提供程序,例如 Embedded 和 Docker。最后,我们已成功将 Person 实体保存在数据库中。