Log4j Logger.getLogger(Class) 在与 jMockit 和 Cobertura 一起运行时抛出 NPE

我发现 cobertura-maven-plugin 2.6 和 jmockit 1.8 之间存在奇怪的交互。我们的生产代码中的一个特定模式有一个带有许多静态方法的类，这些静态方法有效地包装了一个像单例一样的不同类。为这些类编写单元测试进展顺利，直到我尝试使用 cobertura 运行覆盖率报告时，出现了以下错误：

java.lang.ExceptionInInitializerError
    at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:526)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:606)
    at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.execute(JUnit4Provider.java:252)
    at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.executeTestSet(JUnit4Provider.java:141)
    at org.apache.maven.surefire.junit4.JUnit4Provider.invoke(JUnit4Provider.java:112)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:606)
    at org.apache.maven.surefire.util.ReflectionUtils.invokeMethodWithArray(ReflectionUtils.java:189)
    at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory$ProviderProxy.invoke(ProviderFactory.java:165)
    at org.apache.maven.surefire.booter.ProviderFactory.invokeProvider(ProviderFactory.java:85)
    at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.runSuitesInProcess(ForkedBooter.java:115)
    at org.apache.maven.surefire.booter.ForkedBooter.main(ForkedBooter.java:75)
Caused by: java.lang.NullPointerException
    at com.example.foo.MySingleton.<clinit>(MySingleton.java:7)
    ... 13 more

这会导致NoClassDefFoundError并且无法初始化单例类。这是一个完整的 SSCCE（我能得到的最短的），它复制了错误；第 7 行MySingleton is Logger.getLogger().

这里是“单例”...

package com.example.foo;

import org.apache.log4j.Logger;

public class MySingleton {

    private static final Logger LOG = Logger.getLogger(MySingleton.class);

    private boolean inited = false;
    private Double d;

    MySingleton() {
    }

    public boolean isInited() {
        return inited;
    }

    public void start() {
        inited = true;
    }

    public double getD() {
        return d;
        }
}

还有静态类...

package com.example.foo;

import org.apache.log4j.Logger;

public class MyStatic {

    private static final Logger LOGGER = Logger.getLogger(MyStatic.class);

    private static MySingleton u = new MySingleton();

    public static double getD() {
        if (u.isInited()) {
            return u.getD();
        }
        return 0.0;
    }

}

以及打破一切的测试......

package com.example.foo;

import mockit.Expectations;
import mockit.Mocked;
import mockit.Tested;

import org.junit.Test;

public class MyStaticTest {

    @Tested MyStatic myStatic;

    @Mocked MySingleton single;

    @Test
    public void testThatBombs() {
        new Expectations() {{
            single.isInited(); result = true;
            single.getD(); /*result = 1.2;*/
        }};

//        Deencapsulation.invoke(MyStatic.class, "getD");
        MyStatic.getD();

    }

}

和 Maven pom：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.example.foo</groupId>
    <artifactId>test</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>Test</name>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>log4j</groupId>
            <artifactId>log4j</artifactId>
            <version>1.2.16</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.jmockit</groupId>
            <artifactId>jmockit</artifactId>
            <version>1.8</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.11</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <pluginManagement>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
                    <artifactId>cobertura-maven-plugin</artifactId>
                    <version>2.6</version>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginManagement>
    </build>

</project>

总结一下：运行普通单元测试时（mvn clean test），上面测试就好了；当与 cobertura 一起运行时（mvn clean cobertura:cobertura）它会抛出顶部显示的一组令人讨厌的异常。显然是某个地方的错误，但是是谁的？

这个问题的原因并不是 bug，而是 JMockit 在模拟包含静态初始值设定项的类时缺乏鲁棒性。 JMockit的下一个版本（1.9）将在这一点上进行改进（我已经有了一个可行的解决方案）。

此外，如果 Cobertura 将其生成的方法（其中四个名称以“__cobertura_”开头，添加到每个检测类中）标记为“合成”，则不会出现该问题，以便 JMockit 在模拟 Cobertura 检测时会忽略它们班级。无论如何，幸运的是这没有必要。

目前，有两种简单的解决方法可以避免该问题：

1. 确保在测试开始时 JVM 已初始化任何要模拟的类。这可以通过实例化它或调用它的静态方法来完成。
2. 将模拟字段或模拟参数声明为@Mocked(stubOutClassInitialization = true).

这两种解决方法都可以防止 NPE 从静态类初始值设定项内部抛出，该初始值设定项由 Cobertura 修改（要查看这些字节码修改，您可以使用javapJDK 的工具，在类下target/generated-classes目录）。