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使用内存数据库来为mapper层的接口编写单元测试

news 来源：原创 2025/9/6 17:56:42

简介

使用内存数据库来测试mapper层的sql代码，这种方式可以让测试案例摆脱对数据库的依赖，进而变得可重复执行。

这里选择的内存数据库是h2，它是纯java编写的关系型数据库，开源免费，而且轻量级的，性能较好，可以内嵌进java应用中做内存数据库。

编写方式

开发一个比较基础的组件，必须要为mapper层写单元测试，当前项目之前的sql代码都没有单元测试，同时，每次代码合并时都要跑自动化测试，需要把之前所有的单元测试跑一遍。

在这样的背景下，考虑以内存数据库为基础来为mapper接口编写单元测试，它足够稳定，可以支持自动化测试。

被测代码的sql写在注解上。

实现步骤

基本原理：使用内存数据库，构建mabatis的运行环境

第一步：配置建表语句。在项目路径下，编写一个配置文件，里面是每张表的建表语句，要注意，h2数据库的建表语句和其他数据库的略有不同，它不支持索引，因为它的数据是在内存中。

第二步：配置mybatis运行环境

public class BaseMapperTestConfig {// 支持跨线程运行private static final ThreadLocal<SqlSession> threadLocalSession = new ThreadLocal<>();// 获取单个mapper接口的实例public static <T> T getMapper(Class<T> clazz) {// 配置MyBatis环境TransactionFactory transactionFactory = new JdbcTransactionFactory();Environment environment = new Environment("dev", transactionFactory, getDataSource());Configuration configuration = new Configuration(environment);// 添加Mapper扫描路径configuration.addMapper(clazz);SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration);SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();threadLocalSession.set(sqlSession);return sqlSession.getMapper(clazz);}// 获取多个mapper接口的实例，依照传入顺序依次返回public static List<Object> getMappers(Class<?> ...clazzs) {// 配置MyBatis环境TransactionFactory transactionFactory = new JdbcTransactionFactory();Environment environment = new Environment("dev", transactionFactory, getDataSource());Configuration configuration = new Configuration(environment);// 添加Mapper扫描路径for (Class<?> clazz : clazzs) {configuration.addMapper(clazz);}SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration);SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();threadLocalSession.set(sqlSession);// 多个mapper要在同一个sqlSession之下List<Object> result = new ArrayList<>();for (Class<?> clazz : clazzs) {result.add(sqlSession.getMapper(clazz));}return result;}// 关闭sqlSessionpublic static void close() {SqlSession sqlSession = threadLocalSession.get();if (sqlSession != null) {sqlSession.close();threadLocalSession.remove();}}// 清空数据表public static void clearData(String tableName) throws SQLException {SqlSession sqlSession = threadLocalSession.get();if (sqlSession != null) {Connection connection = sqlSession.getConnection();Statement statement = connection.createStatement();String sql = "delete from " + tableName;// update类型的语句返回false，表示没有resultSet对象statement.execute(sql);statement.close();}}// 配置数据库连接池，这里就是使用了内存数据库private static DataSource getDataSource() {EmbeddedDatabaseBuilder databaseBuilder = new EmbeddedDatabaseBuilder();return databaseBuilder.setType(EmbeddedDatabaseType.H2)// 设置数据库名称和锁超时时间，时间是10秒；启用mvcc；设置隔离级别是串行化。// 每次都使用不同的数据库实例.setName("testdb" + System.currentTimeMillis() +";LOCK_TIMEOUT=10000;MVCC=TRUE;LOCK_MODE=3").addScript("classpath:db/schema.sql") // 启动时初始化建表语句.build();}
}

第三步：单测案例，从之前配置好的mybatis环境中获取mapper实例，然后测试，每个单测运行前向数据库中插入一条数据，运行后删除数据，确保运行环境的稳定。

public class MapperTest {private static StudentMapper studentMapper;private final String TABLE_NAME = "t_student";@BeforeClasspublic static void init() {studentMapper = BaseMapperTestConfig.getMapper(StudentMapper.class);}@AfterClasspublic static void destroy() {BaseMapperTestConfig.close();}@Beforepublic void before() throws SQLException {PO po = createPO(1L, 2L);  // 单测执行前向数据库中插入一条数据studentMapper.insert(po);}@Afterpublic void after() throws SQLException {BaseMapperTestConfig.clearData(TABLE_NAME);  // 单测执行完之后清空数据库}@Testpublic void testInsert() {// 执行insert语句PO po = createPO(2L, 3L);int insertNum = studentMapper.insert(po);assert insertNum == 1;}public PO createPO(Long d1, Long d2) {// 创建一个po类}
}

总结：

关键是在单测中配置mybatis的执行环境，这样可以避免启动spring容器，加快测试速度
每个单测执行前，向数据库中插入固定的数据，执行完成后，情况数据库中的数据，保证测试环境的稳定。
h2数据库提供了web页面，供用户访问，不过这里并没有用到，建议用户在增删改查四个测试方法中做好充分的断言，保证数据的正确。

踩坑记录

h2数据库并发修改异常

在使用内存数据库进行单元测试时，一个常见的问题是并发修改异常。这通常发生在多线程环境或多个测试类同时运行时。如果测试类在同一个JVM实例中运行，会共享同一个内存数据库实例，从而导致并发修改问题。

问题原因：

内存数据库共享：在同一个 JVM 中，多个测试类共享同一个内存数据库实例，导致并发操作冲突。
事务管理：测试类之间未正确隔离事务，导致并发操作冲突。
数据库初始化：每个测试类分别进行数据库初始化时，可能会导致并发请求处理不当。

错误案例：获取锁超时，原因是并发修改。具体情况是，单独执行测试类没有问题，通过mvn clean test执行时，某些测试类就会报并发修改异常

org.apache.ibatis.exceptions.PersistenceException: ### Error updating database.  Cause: org.h2.jdbc.JdbcSQLTimeoutException: Timeout trying to lock table {0}; 
org.h2.message.DbException: Concurrent update in table "SCENE_SET_DEV": another transaction has updated or deleted the same row [90131-199]

解决方案

使用不同的数据库实例：为每个测试类使用独立的内存数据库实例

public class TestDataSourceConfig {private static DataSource getDataSource() {EmbeddedDatabaseBuilder databaseBuilder = new EmbeddedDatabaseBuilder();return databaseBuilder.setType(EmbeddedDatabaseType.H2)// 设置数据库名称，每次都生成一个单独的数据库。// 锁超时时间，时间是10秒；// 启用mvcc；设置隔离级别是串行化；使用不同的数据库实例.setName("testdb" + System.currentTimeMillis() +";LOCK_TIMEOUT=10000;MVCC=TRUE;LOCK_MODE=3").addScript("classpath:db/schema.sql") // 启动时初始化建表语句.build();}
}

在这段代码中，通过加入 System.currentTimeMillis() 方法确保每次测试都使用唯一的数据库实例。

参考

https://www.jianshu.com/p/3f34b1c584c3

使用内存数据库来为mapper层的接口编写单元测试

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