Java マイクロサービスをテストするにはどうすればよいですか? 7 つの最高のヒントとテクニック!

技術記事を定期的に読んでいる開発者であれば、多くの企業が現在の柔軟性の低い Java アプリケーションを柔軟なプラットフォームに移行することを楽しみにしていることは驚くべきことではありません。 正しいか間違っているかは別として、Java マイクロサービスは Web アプリの素晴らしい実装の主な原因になりつつあります。 ただし、この力には大きな責任が伴います。

Java マイクロサービス アーキテクチャの実装の挑発に関する記事がインターネット上に多数あります。 ただし、Java マイクロサービスのテストについて書かれた記事はほとんどありません。 この記事では、Java マイクロサービスをテストするためのいくつかのテクニックを見ていきます。

Java マイクロサービスとは何ですか?

Java マイクロサービスは、アプリケーション全体の機能を提供するために連携する独立した小規模なサービスの集合を備えたソフトウェア アプリを構築および設計する方法です。 各マイクロサービスは、ユーザー認証の処理、レポートの生成、支払いの処理などの単一タスクを実行します。

Java は、十分に文書化されており、ツールとライブラリの巨大なエコシステムを備えているため、マイクロサービスを構築するためのよく知られたプログラミング言語です。 Java マイクロサービスはモジュール式かつ軽量になるように設計されているため、相互に独立してデプロイおよび拡張できます。

Java マイクロサービスを使用する利点としては、柔軟性の向上、スケーラビリティの向上、メンテナンスの容易さ、開発の迅速化などが挙げられます。 ただし、マイクロサービス構造の開発には、複雑さの増大、効果的なコミュニケーションといった一連の課題があります。

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Java マイクロサービスをテストする方法: ヒントとコツ!

Java マイクロサービスのテストは、各サービスが意図したとおりに機能し、スムーズに連携していることを確認するための開発の重要な部分です。 Java マイクロサービスをテストするためのいくつかのテクニックとヒントを次に示します。

1. 個々のマイクロサービスをテストする

各マイクロサービスのテストには、各マイクロサービスの単体テストを開発して、その機能を個別に検証することが含まれます。 単体テストを自動的に実行すると、各マイクロサービス機能が意図したとおりに動作していることをテストして検証できます。 開発者は単体テストを準備し、コードが正確に動作することを確認するプロセスを開発しながら、テストを頻繁に実行します。

各マイクロサービスをテストする際に考慮すべき点がいくつかあります。

• マイクロサービスの範囲を定義する:マイクロサービスの適切な入力と出力を特定し、考えられるすべてのシナリオを作成できるテスト ケースを開発します。
• 単体テストを作成する:開発者は、無効な入力、予期しない動作などをカバーする単体テストを適切に開発できます。
• テストの自動化:テストの自動化は、一貫性を確保し、時間を節約するのに役立ちます。

2. 統合テストの実行

統合テストは、複数のマイクロサービスとそれらが相互にどのように動作するかをテストするために実行する必要があります。 サービスの失敗や誤った入力を処理するネガティブなシナリオとポジティブなシナリオをテストすることが不可欠です。

単体テストでは、各マイクロサービスが個別にテストされますが、統合テストでは、マイクロサービスがどのように連携するかに基づいてテストされます。 期待された出力どおりに機能していますか? それとも何か問題が発生していますか?

各マイクロサービスをテストする際に考慮すべき点がいくつかあります。

• 適切なテスト フレームワークの使用: JUnit、TestNG などのテスト フレームワークは、統合テストを作成および実行するための適切なプラットフォームになります。
• テスト環境の構成:この環境は、運用環境を詳細に表示し、構成の依存関係と設定を追加するように構成する必要があります。
• 結果を分析する:統合テストの結果を監視して、エラーを見つける必要があります。

統合テストを使用すると、すべてのマイクロサービスが同期して動作し、アプリで問題なく期待どおりの出力が提供されることを確認できます。 このプロセスにより、アプリの信頼性が高まります。

3. 自動テストの実装

自動テスト プロセスでは、ソフトウェア フレームワークとツールを使用して、さまざまなテスト ケースの検証と実行を自動化します。 Java マイクロサービスにこの自動化プロセスを実装することで、開発者は労力と時間を節約し、さまざまなテストを確実に実行できるようにし、一貫して実行することができます。

Java マイクロサービスで自動テストを実装する際に留意すべき点がいくつかあります。

• さまざまなテスト スクリプトを作成する:開発者は、適切なテスト フレームワークを選択した後、考えられるほぼすべてのシナリオをカバーするテスト スクリプトを作成する必要があります。
• さまざまな開発手順にテストを追加する:開発プロセスの進行中にテストを統合します。 これは、自動テストと、作成およびデプロイ時のテストの実行によって実行できます。
• コードのリファクタリング:開発者がアプリの問題を特定した場合は、コードをリファクタリングして問題を修正する必要があります。 リファクタリング後は、問題が解決したかどうかを確認するためにテストを再度実行する必要があります。
• テストの継続的な改善:システムの進化に基づいて、新しいテスト ケースを追加または既存のテスト ケースを更新することで、テストを継続的に改善します。

自動テストにより、Java マイクロサービスが徹底的にテストされ、期待どおりに動作することが保証されます。 ユーザーに信頼性が高くスケーラブルなシステムを提供します。

4. 負荷テストを実行する

負荷テストは、さまざまなトラフィック レベルでのパフォーマンスと動作を監視するための、アプリ上の実際のトラフィックのシミュレーションを含むパフォーマンス テストのサブ部分です。 負荷テストはパフォーマンスのボトルネックを特定し、システムの最大負荷容量を規制します。

負荷テスト ツールは、アプリまたはソフトウェア上での膨大な数の同時ユーザー、トランザクション、またはリクエストをシミュレートするために使用されます。 トラフィックやレベルが高い場合に発生する可能性のある、応答の遅さ、エラー、クラッシュなどの問題を特定することが重要です。

各マイクロサービスをテストする際に考慮すべき点がいくつかあります。

• 負荷テストの目標を特定する:開発者は、予想されるトラフィックや負荷レベルなどをテストするマイクロサービスを学ぶ必要があります。
• テスト環境を設定する: テスト環境を設定すると、ハードウェア、ネットワーク インフラストラクチャ、ソフトウェア、ハードウェアを含む運用環境が詳細に表示されます。
• 正確な負荷テスト ツールを選択する: Grinder、Gatling、JMeter などの負荷テスト ツールを選択すると、アプリの負荷をシミュレートし、パフォーマンス メトリックを収集することができます。
• 現実的なテスト シナリオを開発する:現実的なトラフィック パターンをシミュレートするテスト シナリオを開発します。
• さまざまな負荷テストを実行する:さまざまな負荷で負荷テストを実行すると、さまざまなトラフィック条件下でのソフトウェアのパフォーマンスを評価できます。
• 結果の分析:複数の負荷テストを実行した後、各テストの後にソフトウェアの結果を分析します。
• コードの更新:問題がある場合は、コードを更新してパフォーマンスを最適化し、再度テストして問題が解決されたことを確認する必要があります。

5. 受託テストの実施

コントラクト テストは、他のサービスと対話するサービス間の一貫性と互換性を確保することに焦点を当てた、マイクロサービス構造で使用されるアプローチです。 期待されるコミュニケーションと動作を定義するコントラクトのテストと作成が行われます。

このプロセスでは、各マイクロサービスは、入力と出力などを定義するコントラクトを作成する 1 つの API を提供します。 コントラクト テストは、gobble API を使用するマイクロサービスと共有されます。

契約テストの利点は次のとおりです。

• コラボレーションの向上:契約テストでは、予想される通信と動作の明確な構造が提供されるため、マイクロサービス チームのコラボレーションが促進されます。
• 信頼性の向上:本番環境を展開する前の開発プロセスの早い段階で問題を検出できる契約テストを確実に実施することで、あらゆる本番環境で発生するリスクを軽減します。
• 信頼性の強化:各マイクロサービスが契約テストを確実に行うようにします。 そして、システム全体の信頼性が向上します。
• 依存関係の最小化:各マイクロサービスには実際のマイクロサービスではなく API コントラクトが必要であるため、コントラクト テストはマイクロサービスの依存関係を減らすのに役立ちます。
• 優れたフィードバック:このテスト プロセスは、あらゆる API の問題を開発するための素晴らしいフィードバックを提供します。

全体として、このテスト プロセスは、良好なコラボレーション、相互作用、信頼性の向上、フィードバックの高速化を実現するマイクロサービスをテストするための素晴らしいアプローチです。

参照:アフィリエイト マーケティングで API (アプリケーション プログラミング インターフェイス) を使用しますか?

6. モッキングを使用する

モック テストは、ライブラリ、外部サービス、データベースなど、コードが依存する依存関係をシミュレートするために使用されます。マイクロサービス構造では、モックは、利用できないサービスやテスト中に安定していないさまざまなサービスに依存せずに各サービスをテストするために使用されます。

モック テストには、実際の依存関係の機能を模倣する偽のオブジェクト、別名モック オブジェクトの開発が含まれます。

Java マイクロサービスのテストで模擬テストを使用すると、次のような多くの利点があります。

• テスト カバレッジの向上:この機能を使用すると、さまざまなシナリオをテストし、潜在的な問題を特定できます。
• 迅速なフィードバック:迅速なフィードバックの場合、開発者はモックを使用してマイクロサービスを個別にテストし、時間を無駄にすることなくより迅速なフィードバックを提供できます。
• コストの削減:モッキングにより、高価で複雑な外部サービスやインフラストラクチャも必要なくなるため、テストのコストが削減されます。

全体的なモックは、開発者が単一カバレッジで各サービスをテストするのを支援し、依存関係を減らし、フィードバックを提供し、コストを削減する、マイクロサービス アーキテクチャの貴重なテスト手法です。

7. 単体テストを使用する

単体テストは、実行も作成も簡単であると考えられているため、アプリ テストの中で最も大きな部分を占めます。 Java の JUnit フレームワークでは、最近の単体テストの一般的な選択肢です。 Spock や TestNG も広く使用されています。

単体テストの良い例は何ですか? この問題を解決するのは非常に難しい場合がありますが、監視すべき要素はいくつかあります。

• 特定のコンポーネントまたはマイクロサービスを個別にテストする必要があります。
• また、一度に 1 つのことをテストする必要があり、またテストを高速化する必要があります。

レンタカー プロジェクト プラットフォームのサービス テスト ケースの一部として提供される複数の単体テストがあります。 顧客サービス マイクロサービスの例を取り上げ、Address データ転送オブジェクトを対応する JPA 永続エンティティに変換する EntityConverter という名前のクラスのテスト ケースのフラグメントの外観を監視してみましょう。

 public class EntityConverterTest { private EntityConverter converter; @Before public void setUp() { converter = new EntityConverter(); } @Test public void testConvertingNullValue() { // It should return Null. assertThat(converter.convert(null)).isNull(); } @Test public void testConvertingAddress() { // Address should set all non null fields final UUID uid = UUID.randomUUID(); final Address address = new Address(uid) .withStreetLine1("48 Banker Street") .withPostalCode("94039") .withCity("MountainView") .withStateOrProvince("CA") .withCountry("United States of America"); assertThat(converter.convert(address)) .isNotNull() .hasFieldOrPropertyWithValue("uuid", uid) .hasFieldOrPropertyWithValue("streetLine1", "48 Banker Street") .hasFieldOrPropertyWithValue("streetLine2", null) .hasFieldOrPropertyWithValue("postalCode", "94039") .hasFieldOrPropertyWithValue("city", "MountainView") .hasFieldOrPropertyWithValue("stateOrProvince", "CA") .hasFieldOrPropertyWithValue("country", "United States of America"); } }

Java マイクロサービスのテストに使用されるよく知られたツール

マイクロサービスの運用とその設計を監視、追跡、修復、保守するために使用されるツールが多数あります。 ここでは、業界のテスターがよく使用する、人気のあるマイクロサービス テスト ツールをいくつか紹介します。

1.Apache JMeter

Apache JMeter は、チーム テスターに​​とって非常に効果的でよく使用されるパフォーマンス テスト ツールです。 これはオープンソースなので入手可能なツールであるため、さまざまな規模のソフトウェア ビジネスで簡単に利用できます。

2. 流入DB

InfluxDB も Go 言語で書かれた無料アプリです。 サーバーは迅速に稼働し、時系列情報を収集するために最適化された信頼性が高く、アクセス性の高い DB です。 このツールを使用してマイクロサービスのパフォーマンスをテストすると、システムのボトルネックを見つけることができます。

3.ガトリング

Gatling は、Java マイクロサービスをテストするためのテスト ツールです。 これは Scala 言語で書かれています。 また、さまざまなプラットフォームでシミュレーションを実行できるようになります。 最終的に、Gatling は応答時間やアクティブ ユーザーなどの指標に関するレポートを自動的に生成します。 このツールは、マイクロサービスのパフォーマンスと Web アプリをテストするために使用されます。

4.ハナアブ

Hoverfly はオープンソースの自動 API で、統合テストを支援するシミュレーション ツールとして機能します。 ユーザーは最終的に、ネットワーク遅延やレート制限、その他多くのイベントなどの正確なイベントに反応する API をテストできます。 通信に従ってマイクロサービス間のテストを実行し、その後プロキシ モードで応答とリクエストを記録します。

5.イェーガー

Yeter は、マイクロサービス中心のシステムのトラブルシューティングを行う、エンドツーエンドのオープンソース トレース ツールです。 ソフトウェア内の追跡サービスを使用して、テストを実行し、主要なサービスの依存関係も調べて、パフォーマンスを最適化する箇所を見つけます。

6. 協定

Pact は、プロトコル HTTP とメッセージのやり取りを監視する契約ベースのテスト ツールで、最終的にアプリが顧客の要件に従って適切に動作していることを確認します。 このツールは、サービスの提供方法と必要なデータをユーザーに提供する方法を決定します。 このサービス ツールは、サービスが契約に従って適切に提供されていることを確認するために常にテストを行っています。

7. Amazon CloudWatch

Amazon CloudWatch は、アプリや Java マイクロサービスに使用され、アマゾン ウェブ サービスにデプロイされているリソースを監視する監視ソリューションの 1 つです。 これは、ロードを実行する場合に役立つツールです。

8. グラファナ

Grafana ツールは、無料の分析およびメトリック視覚化スイートです。 このツールを使用して時間データを視覚化し、リアルタイム トラフィックの下でマイクロサービスがどのように動作するかを確認できることは明らかです。

正確なマイクロサービス テスト ツールを選択することは、最高のソフトウェア品質を保証するのに役立ち、また市場を支配する結果をもたらすことにもつながります。 エンドユーザーが気づく前に問題を解決できれば、チームの信頼が高まり、市場におけるビジネス上の地位が向上します。

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結びの言葉

結論として、Java マイクロサービスのテストは、マイクロサービス ベースのアプリのスケーラビリティ、信頼性、パフォーマンスを確保するために重要です。 Java マイクロサービスをテストするための効果的なヒントやプロセスは数多くあります。これには、統合テスト、自動テスト、負荷テスト、コントラクト モックの実装を使用した各マイクロサービスのテストが含まれます。

これらの手法を使用することで、開発者はコラボレーションを強化し、テストを増やし、依存関係を最小限に抑え、より迅速なフィードバックを提供し、最終的には信頼性が高くパフォーマンスの高いマイクロサービス ベースのアプリを提供することができます。 マイクロサービス構造の導入が進むにつれ、開発者はプロジェクトの成功を確実にするために効果的なテスト戦略を実装する必要があります。