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在 Ktor Server 中进行测试

所需依赖项io.ktor:ktor-server-test-hostorg.jetbrains.kotlin:kotlin-test

Ktor 提供了一个测试引擎,可以直接运行应用程序调用,而无需启动真实的 Web 服务器或绑定到套接字。请求在内部处理,这使得测试与运行完整服务器相比更快、更可靠。

添加依赖项

要测试 Ktor 服务器应用程序,请在构建脚本中包含以下依赖项:

  • ktor-server-test-host 依赖项提供了测试引擎:

    Kotlin
    Groovy
    XML
  • kotlin-test 依赖项提供了一组用于执行断言的工具函数:

    Kotlin
    Groovy
    XML

对于 Native 服务器测试,请将这些构件添加到 nativeTest 源集中。

测试概览

您可以使用 testApplication {} 函数和提供的 HTTP 客户端来测试 Ktor 应用程序。典型的工作流程包括以下步骤:

  1. 使用 testApplication {} 定义测试
  2. 配置并运行应用程序的测试实例
  3. (可选)配置 HTTP 客户端
  4. 使用客户端向您的测试应用程序发起 HTTP 请求并接收响应。
  5. 使用来自 kotlin.test 的断言验证响应,包括状态码、标头和主体内容。

以下示例测试了一个简单的 Ktor 应用程序,该程序以纯文本响应 GET / 请求:

kotlin
package com.example

import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.statement.*
import io.ktor.http.*
import io.ktor.server.application.*
import io.ktor.server.testing.*
import kotlin.test.*

class ApplicationTest {
    @Test
    fun testRoot() = testApplication {
        application {
            module()
        }
        val response = client.get("/")
        assertEquals(HttpStatusCode.OK, response.status)
        assertEquals("Hello, world!", response.bodyAsText())
    }
}
kotlin
package com.example

import io.ktor.server.application.*
import io.ktor.server.response.*
import io.ktor.server.routing.*

fun main(args: Array<String>): Unit = io.ktor.server.netty.EngineMain.main(args)

fun Application.module() {
    routing {
        get("/") {
            call.respondText("Hello, world!")
        }
    }
}

有关完整的代码示例,请参阅 engine-main

设置 JUnit 测试类

在为您的 Ktor 应用程序编写测试之前,请创建一个测试文件和一个 JUnit 测试类。

    1. 在您的项目中找到或创建 src/test/kotlin 目录。
    2. 创建一个新的 Kotlin 文件(例如 ApplicationTest.kt)。
    3. 定义一个将包含您的测试的 Kotlin 类:
      kotlin
      class ApplicationTest {
          // 测试函数放在这里
      }
    4. 添加一个带有 @Test 注解的测试函数。在测试内部,使用 testApplication {} 函数在测试环境中运行您的应用程序:
      kotlin
       class ApplicationTest {
           @Test
           fun testRoot() = testApplication {
               // ...
           }
       }

testApplication {} 函数是 Ktor 中服务器端测试的入口点。它会创建一个隔离的测试环境,在不启动真实 Web 服务器的情况下运行您的应用程序,并提供一个预配置的 HTTP 客户端用于发起请求和断言响应。

testApplication {} 代码块内,您可以配置测试应用程序的行为,例如要加载哪些模块、要公开哪些路由、环境如何设置,或者要模拟哪些外部服务。

下一节将介绍可用的配置选项。

配置测试应用程序

在配置测试应用程序时,您可以:

默认情况下,配置的测试应用程序会在第一次客户端调用时启动。 或者,您可以调用 startApplication() 函数手动启动应用程序。 如果您需要测试应用程序的生命周期事件,这可能会很有用。

添加应用程序模块

必须通过显式加载它们配置环境来将模块加载到测试应用程序中。

显式模块加载

要手动将模块添加到测试应用程序,请使用 application {} 代码块:

kotlin
package com.example

import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.statement.*
import io.ktor.http.*
import io.ktor.server.application.Application
import io.ktor.server.testing.*
import kotlin.test.*

class ApplicationTest {
    @Test
    fun testModule1() = testApplication {
        application {
            module1()
            module2()
        }
        val response = client.get("/module1")
        assertEquals(HttpStatusCode.OK, response.status)
        assertEquals("Hello from 'module1'!", response.bodyAsText())
    }

    @Test
    fun testAccessApplicationInstance() = testApplication {
        lateinit var configuredApplication: Application

        application {
            configuredApplication = this
        }

        startApplication()

        // 访问 application 属性
        val app: Application = application

        // 断言它是同一个实例
        assertSame(configuredApplication, app)
    }
}

从配置文件加载模块

要从配置文件加载模块,请使用 environment {} 代码块为您的测试指定配置文件:

kotlin
@Test
fun testHello() = testApplication {
    environment {
        config = ApplicationConfig("application-custom.conf")
    }
}

当您需要在测试期间模仿不同的环境或使用自定义配置设置时,此方法非常有用。

访问应用程序实例

application {} 代码块内,您可以访问正在配置的 Application 实例:

kotlin
testApplication {
    application {
        val app: Application = this
        // 在此处与应用程序实例进行交互
    }
}

此外,testApplication 作用域公开了 application 属性,该属性返回测试所使用的相同 Application 实例。这允许您直接从测试代码中检查或与应用程序交互。

kotlin
package com.example

import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.statement.*
import io.ktor.http.*
import io.ktor.server.application.Application
import io.ktor.server.testing.*
import kotlin.test.*

class ApplicationTest {
    @Test
    fun testModule1() = testApplication {
        application {
            module1()
            module2()
        }
        val response = client.get("/module1")
        assertEquals(HttpStatusCode.OK, response.status)
        assertEquals("Hello from 'module1'!", response.bodyAsText())
    }

    @Test
    fun testAccessApplicationInstance() = testApplication {
        lateinit var configuredApplication: Application

        application {
            configuredApplication = this
        }

        startApplication()

        // 访问 application 属性
        val app: Application = application

        // 断言它是同一个实例
        assertSame(configuredApplication, app)
    }
}

在调用 startApplication() 或发起第一次客户端请求之前访问 application 属性会返回 Application 实例,但它可能尚未启动。

添加路由

您可以使用 routing {} 代码块向测试应用程序添加路由。这种方法对于在不加载完整模块的情况下测试路由,或者添加测试专用端点非常有用。

以下示例添加了用于在测试中初始化用户会话的 /login-test 端点:

kotlin
fun testHello() = testApplication {
    routing {
        get("/login-test") {
            call.sessions.set(UserSession("xyzABC123","abc123"))
        }
    }
}

有关完整的测试示例,请参阅 auth-oauth-google

自定义环境

要为您的测试应用程序配置自定义环境,请使用 environment {} 函数。

例如,从 test/resources 文件夹加载配置文件:

kotlin
@Test
fun testHello() = testApplication {
    environment {
        config = ApplicationConfig("application-custom.conf")
    }
}

或者,您可以使用 MapApplicationConfig 以编程方式提供配置属性。这在您需要在应用程序启动前访问应用程序配置时非常有用。

kotlin
@Test
fun testDevEnvironment() = testApplication {
    environment {
        config = MapApplicationConfig("ktor.environment" to "dev")
    }
}

模拟外部服务

您可以使用 externalServices {} 函数模拟外部服务。在其代码块内,为您要模拟的每个服务使用 hosts() {} 函数。在 hosts() {} 代码块内,您可以通过定义路由和安装插件来配置充当模拟服务的 Application

以下示例模拟了来自 Google API 的 JSON 响应:

kotlin
@Test
fun testHello() = testApplication {
    externalServices {
        hosts("https://www.googleapis.com") {
            install(io.ktor.server.plugins.contentnegotiation.ContentNegotiation) {
                json()
            }
            routing {
                get("oauth2/v2/userinfo") {
                    call.respond(UserInfo("1", "JetBrains", "", ""))
                }
            }
        }
    }
}

有关完整的测试示例,请参阅 auth-oauth-google

配置客户端

testApplication {} 函数通过 client 属性提供了一个已配置的 HTTP 客户端。 要自定义客户端并安装其他插件,请使用 createClient {} 函数。

例如,您可以安装 ContentNegotiation 插件,以便在 POST/PUT 请求中发送 JSON 数据

kotlin
@Test
fun testPostCustomer() = testApplication {
    application {
        main()
    }
    client = createClient {
        install(ContentNegotiation) {
            json()
        }
    }
}

发起请求

使用配置的客户端来发起请求接收响应

以下示例测试了处理 POST 请求的 /customer 端点:

kotlin
@Test
fun testPostCustomer() = testApplication {
    application {
        main()
    }
    client = createClient {
        install(ContentNegotiation) {
            json()
        }
    }
    val response = client.post("/customer") {
        contentType(ContentType.Application.Json)
        setBody(Customer(3, "Jet", "Brains"))
    }
}

有关完整的测试示例,请参阅 json-kotlinx

验证结果

收到响应后,您可以使用 kotlin.test 库中的断言来验证结果:

kotlin
@Test
fun testPostCustomer() = testApplication {
    application {
        main()
    }
    client = createClient {
        install(ContentNegotiation) {
            json()
        }
    }
    val response = client.post("/customer") {
        contentType(ContentType.Application.Json)
        setBody(Customer(3, "Jet", "Brains"))
    }
    assertEquals("Customer stored correctly", response.bodyAsText())
    assertEquals(HttpStatusCode.Created, response.status)
}

测试 POST/PUT 请求

发送表单数据

要在测试请求中发送表单数据,请使用 header()setBody() 函数设置 Content-Type 标头和请求主体。

键/值对

要在 POST 请求中发送键/值表单参数,请将 Content-Type 标头设置为 application/x-www-form-urlencoded,并使用 formUrlEncode() 函数对参数进行编码:

kotlin
package formparameters

import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.statement.*
import io.ktor.http.*
import io.ktor.server.testing.*
import kotlin.test.*

class ApplicationTest {
    @Test
    fun testPost() = testApplication {
        application {
            main()
        }
        val response = client.post("/signup") {
            header(HttpHeaders.ContentType, ContentType.Application.FormUrlEncoded.toString())
            setBody(listOf("username" to "JetBrains", "email" to "[email protected]", "password" to "foobar", "confirmation" to "foobar").formUrlEncode())
        }
        assertEquals("The 'JetBrains' account is created", response.bodyAsText())
    }
}
kotlin
import io.ktor.server.application.*
import io.ktor.server.html.*
import io.ktor.server.request.*
import io.ktor.server.response.*
import io.ktor.server.routing.*
import kotlinx.html.*

fun Application.main() {
    routing {
        post("/signup") {
            val formParameters = call.receiveParameters()
            val username = formParameters["username"].toString()
            call.respondText("The '$username' account is created")
        }
    }
}

有关完整代码示例,请参阅 post-form-parameters

多部分表单数据

您可以使用 multipart/form-data 内容类型来构建多部分表单数据并测试文件上传:

kotlin
package uploadfile

import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.request.forms.*
import io.ktor.client.statement.*
import io.ktor.http.*
import io.ktor.server.testing.*
import org.junit.*
import java.io.*
import kotlin.test.*
import kotlin.test.Test

class ApplicationTest {
    @Test
    fun testUpload() = testApplication {
        application {
            main()
        }
        val boundary = "WebAppBoundary"
        val response = client.post("/upload") {
            setBody(
                MultiPartFormDataContent(
                    formData {
                        append("description", "Ktor logo")
                        append("image", File("ktor_logo.png").readBytes().toString(), Headers.build {
                            append(HttpHeaders.ContentType, "image/png")
                            append(HttpHeaders.ContentDisposition, "filename=\"ktor_logo.png\"")
                        })
                    },
                    boundary,
                    ContentType.MultiPart.FormData.withParameter("boundary", boundary)
                )
            )
        }
        assertEquals("Ktor logo is uploaded to 'uploads/ktor_logo.png'", response.bodyAsText(Charsets.UTF_8))
    }

    @After
    fun deleteUploadedFile() {
        File("uploads/ktor_logo.png").delete()
    }
}
kotlin
package uploadfile

import io.ktor.server.application.*
import io.ktor.http.content.*
import io.ktor.server.request.*
import io.ktor.server.response.*
import io.ktor.server.routing.*
import io.ktor.util.cio.*
import io.ktor.utils.io.*
import java.io.File

fun Application.main() {
    routing {
        post("/upload") {
            var fileDescription = ""
            var fileName = ""
            val multipartData = call.receiveMultipart(formFieldLimit = 1024 * 1024 * 100)

            multipartData.forEachPart { part ->
                when (part) {
                    is PartData.FormItem -> {
                        fileDescription = part.value
                    }

                    is PartData.FileItem -> {
                        fileName = part.originalFileName as String
                        val file = File("uploads/$fileName")
                        part.provider().copyAndClose(file.writeChannel())
                    }

                    else -> {}
                }
                part.dispose()
            }

            call.respondText("$fileDescription is uploaded to 'uploads/$fileName'")
        }
    }
}

有关完整代码示例,请参阅 upload-file

发送 JSON 数据

要在 POST/PUT 请求中序列化与反序列化 JSON 数据,请在新的客户端中安装 ContentNegotiation 插件。

在请求内部,您可以使用 contentType() 函数指定 Content-Type 标头,并使用 setBody() 函数指定请求主体。

kotlin
import io.ktor.client.plugins.contentnegotiation.*
import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.statement.*
import io.ktor.http.*
import io.ktor.serialization.kotlinx.json.*
import io.ktor.server.testing.*
import kotlin.test.*

class CustomerTests {
    @Test
    fun testPostCustomer() = testApplication {
        application {
            main()
        }
        client = createClient {
            install(ContentNegotiation) {
                json()
            }
        }
        val response = client.post("/customer") {
            contentType(ContentType.Application.Json)
            setBody(Customer(3, "Jet", "Brains"))
        }
        assertEquals("Customer stored correctly", response.bodyAsText())
        assertEquals(HttpStatusCode.Created, response.status)
    }
}
kotlin
import io.ktor.server.application.*
import io.ktor.server.plugins.contentnegotiation.*
import io.ktor.http.*
import io.ktor.server.request.*
import io.ktor.server.response.*
import io.ktor.server.routing.*
import io.ktor.serialization.kotlinx.json.*
import kotlinx.serialization.*
import kotlinx.serialization.json.*
import io.ktor.server.util.getValue

@Serializable
data class Customer(val id: Int, val firstName: String, val lastName: String)

    install(ContentNegotiation) {
        json(Json {
            prettyPrint = true
            isLenient = true
        })
    }

        post("/customer") {
            val customer = call.receive<Customer>()
            customerStorage.add(customer)
            call.respondText("Customer stored correctly", status = HttpStatusCode.Created)
        }
    }

有关完整示例,请参阅 json-kotlinx

在测试期间保留 Cookie

要在请求之间保留 Cookie,请在新的客户端中安装 HttpCookies 插件。

在以下示例中,由于保留了 Cookie,重载次数在每次请求后都会增加:

kotlin
package cookieclient

import io.ktor.client.plugins.cookies.*
import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.statement.*
import io.ktor.server.testing.*
import kotlin.test.*

class ApplicationTest {
    @Test
    fun testRequests() = testApplication {
        application {
            main()
        }
        val client = createClient {
            install(HttpCookies)
        }

        val loginResponse = client.get("/login")
        val response1 = client.get("/user")
        assertEquals("Session ID is 123abc. Reload count is 1.", response1.bodyAsText())
        val response2 = client.get("/user")
        assertEquals("Session ID is 123abc. Reload count is 2.", response2.bodyAsText())
        val response3 = client.get("/user")
        assertEquals("Session ID is 123abc. Reload count is 3.", response3.bodyAsText())
        val logoutResponse = client.get("/logout")
        assertEquals("Session doesn't exist or is expired.", logoutResponse.bodyAsText())
    }
}
kotlin
import io.ktor.server.application.*
import io.ktor.server.response.*
import io.ktor.server.routing.*
import io.ktor.server.sessions.*
import io.ktor.util.*
import kotlinx.serialization.Serializable

@Serializable
data class UserSession(val id: String, val count: Int)

fun Application.main() {
    install(Sessions) {
        val secretEncryptKey = hex("00112233445566778899aabbccddeeff")
        val secretSignKey = hex("6819b57a326945c1968f45236589")
        cookie<UserSession>("user_session") {
            cookie.path = "/"
            cookie.maxAgeInSeconds = 10
            transform(SessionTransportTransformerEncrypt(secretEncryptKey, secretSignKey))
        }
    }
    routing {
        get("/login") {
            call.sessions.set(UserSession(id = "123abc", count = 0))
            call.respondRedirect("/user")
        }

        get("/user") {
            val userSession = call.sessions.get<UserSession>()
            if (userSession != null) {
                call.sessions.set(userSession.copy(count = userSession.count + 1))
                call.respondText("Session ID is ${userSession.id}. Reload count is ${userSession.count}.")
            } else {
                call.respondText("Session doesn't exist or is expired.")
            }
        }

有关完整示例,请参阅 session-cookie-client

测试 HTTPS

要测试 HTTPS 端点,请使用 URLBuilder.protocol 属性设置请求协议:

kotlin
package com.example

import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.statement.*
import io.ktor.http.*
import io.ktor.server.testing.*
import kotlin.test.*

class ApplicationTest {
    @Test
    fun testRoot() = testApplication {
        application {
            module()
        }
        val response = client.get("/") {
            url {
                protocol = URLProtocol.HTTPS
            }
        }
        assertEquals("Hello, world!", response.bodyAsText())
    }
}

有关完整示例,请参阅 ssl-engine-main

测试 WebSockets

您可以通过使用 WebSockets 客户端插件来测试 WebSocket 会话

kotlin
package com.example

import io.ktor.client.plugins.websocket.*
import io.ktor.websocket.*
import io.ktor.server.testing.*
import kotlin.test.*

class ModuleTest {
    @Test
    fun testConversation() {
        testApplication {
            application {
                module()
            }
            val client = createClient {
                install(WebSockets)
            }

            client.webSocket("/echo") {
                val greetingText = (incoming.receive() as? Frame.Text)?.readText() ?: ""
                assertEquals("Please enter your name", greetingText)

                send(Frame.Text("JetBrains"))
                val responseText = (incoming.receive() as Frame.Text).readText()
                assertEquals("Hi, JetBrains!", responseText)
            }
        }
    }
}

使用 HttpClient 进行端到端测试

您可以使用 Ktor HTTP 客户端对服务器应用程序进行完整的端到端测试。

在下面的示例中,HTTP 客户端向 TestServer 发起测试请求:

kotlin
import e2e.TestServer
import io.ktor.client.*
import io.ktor.client.call.*
import io.ktor.client.request.*
import io.ktor.client.statement.*
import kotlinx.coroutines.runBlocking
import org.junit.Assert.assertEquals
import org.junit.Test

class EmbeddedServerTest: TestServer() {
    @Test
    fun rootRouteRespondsWithHelloWorldString(): Unit = runBlocking {
        val response: String = HttpClient().get("http://localhost:8080/").body()
        assertEquals("Hello, world!", response)
    }
}

有关完整的端到端测试示例,请参阅 embedded-servere2e