2. 集成测试环境搭建：使用 Docker Compose 编排多服务（Web+DB+Cache）测试环境

在集成测试中，测试环境需要真实地模拟生产部署的拓扑结构。本章将使用 Docker Compose 编排一个包含 Web 应用、PostgreSQL 数据库和 Redis 缓存的典型三服务测试环境，并确保服务间网络互通、启动顺序正确、数据可初始化。

2.1 环境拓扑与组件职责

测试环境由三个核心容器组成，每个容器承担明确的测试角色：

2.2 Docker Compose 编排文件

在项目根目录创建 docker-compose.yml，定义三个服务、共享网络、数据卷及健康检查：

version: "3.9"

services:
  db:
    image: postgres:15-alpine
    container_name: test-db
    environment:
      POSTGRES_USER: testuser
      POSTGRES_PASSWORD: testpass
      POSTGRES_DB: testdb
    ports:
      - "5432:5432"
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data
      - ./init-scripts:/docker-entrypoint-initdb.d
    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U testuser -d testdb"]
      interval: 5s
      timeout: 3s
      retries: 5
    networks:
      - test_network

  cache:
    image: redis:7-alpine
    container_name: test-cache
    ports:
      - "6379:6379"
    healthcheck:
      test: ["CMD", "redis-cli", "ping"]
      interval: 5s
      timeout: 3s
      retries: 5
    networks:
      - test_network

  web:
    build:
      context: ./app
      dockerfile: Dockerfile.test
    container_name: test-web
    ports:
      - "8080:8000"
    environment:
      DATABASE_URL: postgresql://testuser:testpass@db:5432/testdb
      REDIS_URL: redis://cache:6379/0
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
      cache:
        condition: service_healthy
    volumes:
      - ./app:/app
    networks:
      - test_network

volumes:
  pgdata:

networks:
  test_network:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.20.0.0/16

2.3 数据库初始化脚本

在 init-scripts/ 目录下创建 01-init.sql，注入测试所需的表结构和种子数据：

-- 01-init.sql
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL,
    email VARCHAR(100) NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT NOW()
);

INSERT INTO users (username, email) VALUES
    ('test_user_1', 'test1@example.com'),
    ('test_user_2', 'test2@example.com'),
    ('admin', 'admin@example.com')
ON CONFLICT (username) DO NOTHING;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS orders (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    user_id INTEGER REFERENCES users(id),
    amount NUMERIC(10,2) NOT NULL,
    status VARCHAR(20) DEFAULT 'pending',
    created_at TIMESTAMP DEFAULT NOW()
);

INSERT INTO orders (user_id, amount, status) VALUES
    (1, 99.99, 'completed'),
    (1, 150.00, 'pending'),
    (2, 45.50, 'completed');

2.4 启动与验证步骤

1. 启动环境： docker compose up -d --build
2. 检查服务状态： docker compose ps 确认三个容器均为 Up (healthy)
3. 验证网络连通： docker compose exec web ping -c 2 db
4. 验证数据库初始化： docker compose exec db psql -U testuser -d testdb -c "SELECT * FROM users;"
5. 验证缓存可用： docker compose exec cache redis-cli ping 应返回 PONG

2.5 环境清理与数据持久化

测试结束后，使用以下命令清理环境：

# 停止并移除容器、网络
docker compose down

# 同时删除数据卷（谨慎：会丢失所有测试数据）
docker compose down -v

# 仅重启服务（保留数据卷）
docker compose restart

2.6 集成测试环境验证清单

环境搭建完成后，执行以下快速验证，确保所有组件正常工作：

• Web 接口可达： curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}" http://localhost:8080/health 应返回 200
• 数据库读写： 调用 POST /api/users 创建用户，再 GET /api/users/1 验证数据持久化
• 缓存命中： 连续两次请求同一接口，第二次响应时间应显著降低（X-Cache: HIT 头）
• 日志输出： docker compose logs web 应显示应用启动日志，无数据库连接错误