Java 单元测试-使用System-stubs和反射在Java单元测试中管理环境变量

背景

在Java开发过程中，我们经常需要通过读取环境变量来获取一些配置参数。然而在单元测试时，我们常常需要修改这些环境变量以便测试不同的场景。由于Java没有提供直接修改环境变量的API，这在往常是件棘手的事情。但是，借助System-stubs库和Java反射技术，我们可以解决这个问题。

问题描述

单元测试的主要目标之一是测试代码在各种环境和情况下的行为。为了实现这个目标，我们需要对测试环境进行控制。然而，当我们的代码依赖于环境变量时，就会出现问题，Java没有提供直接修改环境变量的方法，这使得测试困难。

解决方案

使用System-stubs库

System Stubs 是一个Java库，它提供了一种简单的方法来处理系统属性、环境变量、System.in、System.out和System.err，非常适合在JUnit测试中使用。
System-stubs Github地址：https://github.com/webcompere/system-stubs

@ExtendWith(SystemStubsExtension.class)
public class SomeClassTest {
    @SystemStub
    private EnvironmentVariables environmentVariables = new EnvironmentVariables("VAR_NAME", "VAR_VALUE");

    @Test
    void test() {
        SomeClass object = new SomeClass();
        assertEquals("VAR_VALUE", object.methodThatUsesEnvironmentVariable());
    }
}

在上述代码中，我们创建了一个EnvironmentVariables对象，并用注解@SystemStub标记，这个对象会在JUnit测试运行期间覆盖环境变量，并在测试结束后将其还原。

使用反射

Java反射机制让我们可以动态地修改系统类的行为。该方法的一般步骤是获取Map类的Field，然后设置其可访问性，并进行所需的修改。

Map<String, String> env = System.getenv();
Field field = env.getClass().getDeclaredField("m");
field.setAccessible(true);
((Map<String, String>) field.get(env)).put("VAR_NAME", "VAR_VALUE");

总结

虽然Java没有提供直接修改环境变量的API，但是通过使用系统存根（System Stubs）和反射技术，我们可以在测试期间对环境变量进行修改。这可以帮助我们更好地编写测试，确保我们的代码在各种情况下都能按预期工作。