Increment Code Unit Test Creator - 增量代码单元测试生成器

> 为 Java/Maven 项目生成 JUnit 5 + Mockito 单元测试，覆盖增量代码变更，目标覆盖率 90%~100%

核心特性

增量代码感知:

• 自动检测 Git 仓库，对比 main（或 master）分支获取增量变更
• 精准定位新增/修改的方法、字段、类
• 仅针对变更部分生成或补充测试，不重复已有覆盖

全量测试生成:

• 指定类或包路径时，若对应测试类不存在则全量生成
• 目标覆盖率 90%~100%，确保方法级别覆盖

全 Mock 策略:

• 所有外部依赖（数据库、Redis、HTTP 调用、消息队列等）使用 Mockito 模拟
• 不编写集成测试，避免数据依赖导致的不稳定性

源码深度读取:

• 生成测试前读取依赖的方法、类、对象定义
• 构造真实对象时传入有意义的属性值，不使用空对象

仅测源码:

• 绝不针对测试类本身生成单元测试
• 跳过 Test.java、Spec.java、*TestCase.java 等文件

激活条件

当用户提到以下关键词时激活：

• "生成单元测试"
• "为这个类写测试"
• "为增量代码生成测试"
• "补充单元测试"
• "代码变更测试"
• "提高测试覆盖率"
• "incremental test"
• "unit test for changed code"
• "generate tests"

与全项目测试生成的区别:

• 本 skill 聚焦于增量变更或指定类的精准测试生成
• 不是全项目批量扫描，而是按需、按需增量覆盖

依赖检查

必需工具

必需测试依赖

在生成测试前，检查项目 pom.xml 是否包含以下依赖：

第一步：检测 JDK 版本

读取 pom.xml 中的 或 属性，确定目标 JDK 版本：

> 重要: Mockito 5.x 编译后的 class 文件版本为 55.0 (Java 11+)，在 Java 8 项目中使用会导致编译失败。必须根据 JDK 版本选择对应的 Mockito 版本。

第二步：检查依赖是否存在

可选但推荐:

• org.mockito:mockito-inline — 支持 static/final 方法 mock

缺失处理:

1. 提示用户项目缺少 JUnit 5 / Mockito 依赖
2. 展示需要添加的 Maven 依赖片段（见 references/dependency-config.md）
3. 询问用户是否自动添加到 pom.xml
4. 用户确认后自动添加并执行 mvn test-compile 验证

完整工作流程

Step 0: 项目扫描与依赖检查

# 1. 确认是 Maven 项目（存在 pom.xml）
# 2. 检查测试依赖是否存在于 pom.xml
# 3. 确认是 Java 项目（src/main/java 目录存在）

输出: 依赖状态报告（完整 / 缺失需补充）

Step 1: 增量代码分析（Git 仓库模式）

# 1. 确认默认分支（main 优先，不存在则 master）
git rev-parse --verify main 2>/dev/null || git rev-parse --verify master 2>/dev/null

# 2. 获取增量变更（与默认分支对比）
git diff <default-branch> --name-only --diff-filter=ACMR -- '*.java'

# 3. 排除测试文件
# 过滤掉 src/test/java 路径下的文件

# 4. 获取具体方法级变更
git diff <default-branch> -- src/main/java/包路径/类名.java

# 5. 解析变更类型
# - 新增类
# - 新增方法
# - 修改方法
# - 修改字段/依赖

输出: 增量变更清单（类 -> 方法 -> 变更类型）

Step 2: 测试类存在性检查

# 对每个变更的源文件，检查对应测试类是否存在
# 源文件：src/main/java/com/example/service/UserService.java
# 测试文件：src/test/java/com/example/service/UserServiceTest.java

# 规则：
# - 测试类存在且测试方法已覆盖变更方法 -> 跳过
# - 测试类存在但未覆盖变更方法 -> 补充测试方法
# - 测试类不存在 -> 全量生成

Step 3: 源码深度读取

在生成测试前，对目标类执行以下读取：

1. 读取目标类源码：了解字段、依赖注入、方法签名
2. 读取依赖类/接口：了解注入依赖的类型和方法签名
3. 读取依赖方法的实现：了解返回类型、可能的异常
4. 读取相关 Entity/DTO/VO：构造真实测试对象

构造对象原则:

• 传入有意义的属性值（非空、非 null、符合业务语义）
• 使用 Builder / 构造器 / 直接 set，遵循类的构造方式
• 对枚举、集合等非空字段赋默认值

Lombok 特殊处理（必须检查）:

• 检查目标类是否有 @Setter(AccessLevel.NONE) 或 @Setter(AccessLevel.PROTECTED) 注解
• 如果字段被禁用 setter：不要尝试反射设置该字段，应检查其 getter 是否为计算型方法
• 计算型 getter 通常返回多个字段运算后的值（如 electricityAmount.add(serviceAmount)），应设置参与计算的源字段
• 检查 @Accessors(chain = true) —— 此时 setter 返回自身而非 void，可直接链式调用
• 检查 @FieldDefaults —— 可能影响字段访问级别

Step 4: 测试生成 / 补充

根据 Step 2 的结果选择策略：

策略 A：全量生成（测试类不存在）

1. 为类中每个 public 方法生成至少一个测试方法
2. 覆盖以下场景：
• 正常路径（Happy Path）
• 边界条件（null、空集合、空字符串、极值）
• 异常路径（抛出异常的情况）
• 分支覆盖（if/else 各分支）
3. 所有外部依赖使用 @Mock + Mockito 模拟
4. 使用 @InjectMocks 注入被测实例
5. 目标覆盖率 90%~100%

策略 B：增量补充（测试类已存在）

1. 识别增量代码中未被现有测试覆盖的方法
2. 为每个未覆盖方法生成新测试方法
3. 不修改已有通过的测试（除非变更破坏了原有逻辑）
4. 验证新增测试方法与已有测试不冲突

跳过规则（满足任一即跳过）：

• 纯 getter/setter 方法
• Lombok 注解生成的方法（@Data, @Getter, @Setter）
• toString()、equals()、hashCode()（除非手动实现且含业务逻辑）
• 仅包含日志输出的方法
• 委托方法（直接转发到另一个方法，无额外逻辑）

必须测试（满足任一即生成）：

• 包含条件判断（if/switch）的方法
• 包含循环遍历的方法
• 调用外部依赖的方法
• 包含异常处理（try/catch）的方法
• 包含数据转换/校验的方法
• 包含状态变更的方法

Step 5: 测试编译验证

# 1. 编译测试代码
mvn test-compile -q

# 2. 如果编译失败，检查并修复
# - 导入缺失
# - 方法签名不匹配
# - 类型不匹配

# 3. 运行单个测试类验证
mvn test -Dtest=ClassNameTest -q

Step 6: 覆盖率验证（可选）

# 使用 JaCoCo 验证覆盖率
mvn test jacoco:report -q

# 检查覆盖率报告
# target/site/jacoco/index.html

# 目标：方法覆盖率 >= 90%

未达标处理:

1. 识别未覆盖的方法/分支
2. 补充对应测试方法
3. 重新运行覆盖率检查
4. 重复直到达标

测试生成规则

测试类命名

源类名：UserService.java
测试类名：UserServiceTest.java

源类名：OrderServiceImpl.java
测试类名：OrderServiceImplTest.java

测试方法命名

// 格式：[方法名]_[场景描述]_[期望结果]
@Test
void createOrder_validInput_returnsCreatedOrder() { }

@Test
void createOrder_nullInput_throwsIllegalArgumentException() { }

@Test
void getUser_notFound_returnsEmptyOptional() { }

Mock 策略

@ExtendWith(MockitoExtension.class)
class UserServiceTest {

    @Mock
    private UserRepository userRepository;

    @Mock
    private EmailService emailService;

    @Mock
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @InjectMocks
    private UserService userService;

    // 所有外部依赖都 @Mock，不写真实调用
}

测试方法覆盖清单

对每个被测 public 方法，至少覆盖：

测试模板

详见 references/test-template.md

核心结构

package com.example.service;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Mock;
import org.mockito.junit.jupiter.MockitoExtension;
import org.junit.jupiter.api.extension.ExtendWith;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
import static org.mockito.Mockito.*;

@ExtendWith(MockitoExtension.class)
@DisplayName("UserService 单元测试")
class UserServiceTest {

    @Mock
    private UserRepository userRepository;

    @InjectMocks
    private UserService userService;

    @BeforeEach
    void setUp() {
        // 通用 mock 设置（如有）
    }

    @Test
    @DisplayName("创建用户 - 正常路径")
    void createUser_validInput_returnsUser() {
        // Given
        UserDTO dto = new UserDTO();
        dto.setName("test");
        dto.setEmail("test@example.com");
        when(userRepository.save(any(User.class))).thenReturn(new User("test"));

        // When
        User result = userService.createUser(dto);

        // Then
        assertNotNull(result);
        assertEquals("test", result.getName());
        verify(userRepository).save(any(User.class));
    }
}

常见问题排查

Getter 返回 null 或 0，但字段已设置

症状: 测试中通过 setField(value) 设置了值，但 obj.getField() 返回 null 或默认值。

排查步骤:

1. 检查该 getter 是否为 Lombok 自动生成（简单返回字段值）还是 手动实现的计算型方法
2. 检查字段是否有 @Setter(AccessLevel.NONE) —— 如果有，getter 很可能也是计算型的
3. 读取 getter 的实现，找到它实际计算的源字段
4. 设置参与计算的源字段而非目标字段

示例:

// 实际代码中:
// @Setter(AccessLevel.NONE)
// private BigDecimal chargeMoneyAmount;
// public BigDecimal getChargeMoneyAmount() {
//     return electricityAmount.add(serviceAmount);  // 计算型 getter
// }

// ❌ 错误：设置目标字段无效，因为 getter 不读它
field.set(order, BigDecimal.valueOf(6.0));

// ✅ 正确：设置参与计算的源字段
order.setElectricityAmount(BigDecimal.valueOf(6.0));
order.setServiceAmount(BigDecimal.ZERO);

any() 匹配器导致 NullPointerException

症状: when(mock.method(any(SomeClass.class))).thenReturn(...) 在 stub 注册阶段抛出 NPE。

原因: 某些接口（特别是外部模块的接口）的方法在接收 null 参数时会直接抛出异常，而 any() 在 stub 注册阶段会先以 null 参数试探性调用。

解决: 使用 doReturn() + nullable(Class) 匹配器:

doReturn(result).when(mockService).method(
    ArgumentMatchers.<SomeClass>nullable(SomeClass.class)
);

Stubbing 参数数量不匹配

症状: PotentialStubbingProblem 异常，提示实际调用的参数数量与 stub 不一致。

解决:

• 确保 mock 的 when() 参数数量与实际调用一致
• 对于可能有多参数重载的方法，使用 nullable() 匹配器覆盖所有参数

@MockitoSettings(LENIENT) vs lenient().when()

原则: 优先使用 lenient().when() 针对个别 stub，避免全局 LENIENT。

// ✅ 推荐：仅对特定 stub 放宽
lenient().when(redisUtils.set(anyString(), any())).thenReturn(true);

// ⚠️ 谨慎使用：全局 lenient 会隐藏其他 stubbing 问题
@MockitoSettings(strictness = Strictness.LENIENT)

只有当多个 stub 存在参数数量/类型差异且难以精确匹配时，才使用全局 LENIENT。

错误处理

pom.xml 找不到

问题：项目中不存在 pom.xml

解决:
1. 确认当前目录是否为 Maven 项目根目录
2. 如果是子模块，找到对应的 pom.xml
3. 如果确实不是 Maven 项目，提示用户本 skill 仅支持 Java/Maven

Git 仓库不存在

问题：当前目录不是 Git 仓库

解决:
1. 如果用户指定了具体类/包路径，跳过增量分析，直接全量生成
2. 如果用户要求"增量测试"但无 Git，提示用户初始化 git 仓库

main 和 master 分支都不存在

问题：git rev-parse --verify main 和 master 都失败

解决:
1. 列出所有远程分支：git branch -r
2. 询问用户应对比哪个分支
3. 或使用 git diff HEAD~1 作为替代（最近一次提交）

测试编译失败

问题：mvn test-compile 失败

解决:
1. 检查生成的测试代码导入是否正确
2. 检查方法签名是否与源类匹配
3. 检查 Mockito when/thenReturn 的返回类型
4. 修复后重新编译

覆盖率未达标

问题：JaCoCo 报告显示覆盖率低于 90%

解决:
1. 读取 JaCoCo 报告，识别未覆盖的方法/分支
2. 为每个未覆盖点生成补充测试
3. 重新运行覆盖率检查
4. 若仍有无法覆盖的分支（如防御性代码），在报告中说明原因

依赖类/方法不存在

问题：源码引用的依赖类在类路径中找不到

解决:
1. 检查是否为外部依赖（需 mvn dependency:resolve）
2. 检查是否为同项目其他模块（需先编译依赖模块）
3. 对找不到的依赖，使用 mock 占位，在测试注释中说明

使用示例

示例 1：为指定类生成全量单元测试

用户：为 UserService 生成单元测试

AI: 收到！开始执行单元测试生成流程：

Step 0: 项目扫描...
  ✅ Maven 项目确认
  ✅ JUnit 5 + Mockito 依赖存在

Step 1: 目标类分析...
  📄 com.example.service.UserService (120 行, 8 个 public 方法)

Step 2: 测试类存在性检查...
  ❌ UserServiceTest.java 不存在 -> 全量生成

Step 3: 源码深度读取...
  📖 UserService.java - 8 个 public 方法
  📖 UserRepository.java - 依赖接口
  📖 User.java - Entity 定义
  📖 UserDTO.java - 参数对象

Step 4: 全量测试生成...
  ✅ 生成 12 个测试方法（覆盖 8 个 public 方法）
  📝 UserServiceTest.java (350 行)

Step 5: 编译验证...
  ✅ mvn test-compile 通过
  ✅ mvn test -Dtest=UserServiceTest 通过（12/12 passed）

Step 6: 覆盖率验证...
  ✅ 方法覆盖率：95%（19/20 方法已覆盖）
  ✅ 分支覆盖率：88%

✅ 完成！测试类已生成：src/test/java/com/example/service/UserServiceTest.java

示例 2：增量代码测试补充

用户：为这次的增量代码生成单元测试

AI: 收到！开始执行增量测试流程：

Step 0: 项目扫描...
  ✅ Maven 项目确认
  ✅ 测试依赖存在

Step 1: 增量代码分析（对比 main 分支）...
  📊 发现 3 个变更文件：
    - UserService.java (+2 个方法)
    - OrderController.java (修改 1 个方法)
    - PaymentHelper.java (新增类)

Step 2: 测试类存在性检查...
  ✅ UserServiceTest.java 存在 -> 检查覆盖
  ✅ OrderControllerTest.java 存在 -> 检查覆盖
  ❌ PaymentHelperTest.java 不存在 -> 全量生成

Step 3: 增量方法覆盖分析...
  UserServiceTest:
    ❌ verifyEmail() - 未覆盖 -> 补充
    ❌ batchUpdate() - 未覆盖 -> 补充
  OrderControllerTest:
    ❌ updateOrderStatus() - 已修改，现有测试不覆盖新逻辑 -> 补充
  PaymentHelperTest:
    -> 全量生成（5 个 public 方法）

Step 4: 测试生成...
  ✅ UserServiceTest.java 补充 2 个测试方法
  ✅ OrderControllerTest.java 补充 1 个测试方法
  ✅ PaymentHelperTest.java 全量生成 8 个测试方法

Step 5: 编译验证...
  ✅ 全部通过

Step 6: 覆盖率验证...
  ✅ 变更方法覆盖率：100%

✅ 完成！共补充/生成 11 个测试方法

示例 3：缺少测试依赖

用户：为 OrderService 生成单元测试

AI: 收到！开始执行单元测试生成流程：

Step 0: 项目扫描...
  ✅ Maven 项目确认
  ❌ 缺少 JUnit 5 依赖
  ❌ 缺少 Mockito 依赖

⚠️ 检测到项目缺少单元测试必需依赖：

需要在 pom.xml 中添加以下依赖：
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
        <version>5.9.3</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mockito</groupId>
        <artifactId>mockito-core</artifactId>
        <version>5.5.0</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mockito</groupId>
        <artifactId>mockito-junit-jupiter</artifactId>
        <version>5.5.0</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

是否自动添加到 pom.xml？(y/n)

用户：y

AI: ✅ 依赖已添加到 pom.xml
    ✅ mvn test-compile 验证通过

继续生成 OrderService 单元测试...

配置项

Maven Surefire 插件配置

为确保 JUnit 5 正确运行，检查 pom.xml 中是否配置了 Surefire 插件：

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
            <version>3.1.2</version>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

JaCoCo 覆盖率插件（可选）

<plugin>
    <groupId>org.jacoco</groupId>
    <artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId>
    <version>0.8.11</version>
    <executions>
        <execution>
            <goals>
                <goal>prepare-agent</goal>
            </goals>
        </execution>
        <execution>
            <id>report</id>
            <phase>test</phase>
            <goals>
                <goal>report</goal>
            </goals>
        </execution>
    </executions>
</plugin>

版本