Spring Boot中使用H2数据库进行测试

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在 Spring Boot 的 JUnit 测试中使用 H2 数据库

H2 是一款轻量级内存数据库，特别适合 Java 应用（尤其是 Spring Boot 项目）的单元测试和集成测试。它能让您快速运行测试而无需搭建外部数据库。以下指南假设您正在使用基于 JPA/Hibernate 的 Spring Boot 项目。若未使用 Spring，可通过原生 JDBC 使用 H2（文末附说明）。

第一步：添加 H2 依赖

在 pom.xml（Maven）或 build.gradle（Gradle）中添加 H2 依赖，并将其作用域限定为 test 以避免混入生产环境。

Maven (pom.xml):

<dependency>
    <groupId>com.h2database</groupId>
    <artifactId>h2</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

Gradle (build.gradle):

testImplementation 'com.h2database:h2'

此配置将仅限测试执行时加载 H2 JAR 包。

第二步：在测试配置中设置 H2

创建或更新 src/test/resources/application.properties（或 application-test.yml）指向 H2 数据库，这将覆盖生产环境的数据源配置。

application.properties:

# H2 数据库配置
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb
spring.datasource.driverClassName=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=

# H2 控制台（可选，用于调试）
spring.h2.console.enabled=true

# JPA/Hibernate 设置
spring.jpa.database-platform=org.hibernate.dialect.H2Dialect
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=create-drop
spring.jpa.show-sql=true

mem:testdb：名为 “testdb” 的内存数据库
create-drop：启动时自动建表，关闭时自动清空
测试期间可通过 http://localhost:8080/h2-console 启用 H2 控制台进行数据查看（需使用 JDBC URL: jdbc:h2:mem:testdb）

若使用多环境配置，请在测试类中添加 @ActiveProfiles("test") 注解激活配置。

第三步：编写 JUnit 测试

使用 @SpringBootTest 进行全上下文测试，或使用 @DataJpaTest 进行仓储层专注测试。配合 @Test 注解并基于 JUnit 5（@ExtendWith(SpringExtension.class)）。

示例：测试 JPA 仓储 假设已有 User 实体类和继承 JpaRepository 的 UserRepository。

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.orm.jpa.DataJpaTest;
import org.springframework.test.context.ActiveProfiles;

import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;

@DataJpaTest  // 仅加载 JPA 相关组件以加速测试
@ActiveProfiles("test")  // 激活测试配置
public class UserRepositoryTest {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Test
    public void shouldSaveAndFindUser() {
        // 准备数据
        User user = new User("John Doe", "john@example.com");
        userRepository.save(user);

        // 执行查询
        User foundUser = userRepository.findByEmail("john@example.com").orElse(null);

        // 验证结果
        assertThat(foundUser).isNotNull();
        assertThat(foundUser.getName()).isEqualTo("John Doe");
    }
}

@DataJpaTest：自动配置 H2 并在每个测试后回滚事务
使用 AssertJ 或 JUnit 断言进行验证
服务层测试建议使用 @SpringBootTest 并注入服务/仓储组件

通过 mvn test 或 IDE 测试运行器执行。每个测试都会使用全新的数据库实例。

第四步：进阶技巧

Flyway/Liquibase 迁移：若使用数据库版本管理，将迁移脚本置于 src/test/resources 目录下，H2 会自动执行
真实环境模拟：H2 虽兼容多数 SQL 方言，但与生产环境数据库（如 PostgreSQL）存在差异。如需高度一致，可考虑使用 Testcontainers 搭配真实数据库容器

排除生产环境配置：在 pom.xml 中使用配置环境排除真实数据库驱动：

<profile>
    <id>test</id>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>mysql</groupId>  <!-- 或您使用的生产环境数据库 -->
                    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>
</profile>

故障排查：若测试误连生产数据库，请确认 spring.profiles.active=test 或使用 @TestPropertySource 注解

独立 JUnit 测试（无 Spring 框架）

使用原生 JDBC 进行测试：

添加 H2 依赖（同上）
在测试类中： ```java import org.h2.jdbcx.JdbcDataSource; import org.junit.jupiter.api.Test;

public class StandaloneH2Test { @Test public void testH2Connection() throws Exception { JdbcDataSource ds = new JdbcDataSource(); ds.setURL(“jdbc:h2:mem:test;DB_CLOSE_DELAY=-1”); ds.setUser(“sa”); ds.setPassword(“”);

    try (Connection conn = ds.getConnection();
         Statement stmt = conn.createStatement()) {
        stmt.execute("CREATE TABLE users (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(255))");
        stmt.execute("INSERT INTO users VALUES (1, 'Test User')");
        ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM users");
        assertTrue(rs.next());
    }
} } ``` 此方案会为每个测试创建独立的内存数据库。

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