1.1 Mock 概念与核心价值

什么是 Mock

Mock 是测试领域中用于模拟真实依赖对象的一种技术手段。在单元测试中，被测试单元（SUT, System Under Test）往往依赖外部组件——数据库、远程服务、文件系统、消息队列等。Mock 对象通过预设行为和验证交互，让测试完全聚焦于被测逻辑，而不受外部环境干扰。

Mock 在单元测试中的作用

1. 隔离依赖——切断被测代码与外部服务、数据库、文件系统的直接连接，使测试不依赖环境可用性。
2. 加速执行——Mock 对象在内存中运行，毫秒级返回，避免网络 I/O 或磁盘读写带来的延迟。
3. 模拟边界——轻松制造超时、异常、空返回值等真实依赖难以触发的场景。
4. 验证交互——确认被测代码是否按预期调用了依赖方法、传递了正确参数、控制了调用次数。
5. 并行测试——消除共享资源竞争，使测试用例可独立、并行执行。

Mock 与 Stub / Fake 的区别

测试替身（Test Double）家族包含多种角色，Mock、Stub、Fake 是最常混淆的三类。它们的核心差异在于验证目标和实现复杂度。

三种替身的关系对比图

代码对比：Mock vs Stub vs Fake

以下示例展示同一接口 PaymentGateway 在三种替身下的不同用法：

// 接口定义
public interface PaymentGateway {
    boolean charge(String userId, double amount);
}

// ========== Stub：只返回预设值，不验证调用 ==========
public class PaymentGatewayStub implements PaymentGateway {
    private final boolean result;
    public PaymentGatewayStub(boolean result) { this.result = result; }
    @Override
    public boolean charge(String userId, double amount) {
        return result;  // 固定返回 true 或 false
    }
}

// ========== Fake：简化但可运行的实现 ==========
public class PaymentGatewayFake implements PaymentGateway {
    private final Map<String, Double> balances = new HashMap<>();
    @Override
    public boolean charge(String userId, double amount) {
        Double bal = balances.getOrDefault(userId, 0.0);
        if (bal >= amount) {
            balances.put(userId, bal - amount);
            return true;
        }
        return false;
    }
}

// ========== Mock：使用 Mockito 框架，预设行为 + 验证交互 ==========
@Test
public void testOrderService() {
    PaymentGateway mockGateway = mock(PaymentGateway.class);
    when(mockGateway.charge("user1", 100.0)).thenReturn(true);

    OrderService service = new OrderService(mockGateway);
    boolean result = service.placeOrder("user1", 100.0);

    assertTrue(result);
    // 验证 charge 方法被调用且参数正确
    verify(mockGateway, times(1)).charge("user1", 100.0);
}

Mock 的核心价值总结

• 隔离性——测试只关注被测代码，不因外部服务宕机而失败。
• 确定性——每次运行结果一致，不受网络波动或数据变化影响。
• 可测性——覆盖真实环境难以构造的异常、超时、边界条件。
• 可维护性——测试与外部实现解耦，依赖接口变更时只需调整 Mock 预设。