Java Eclipse中JUnit测试when...thenReturn失效致空指针问题

在JUnit测试的setUp方法中执行when(kc.getToken()).thenReturn(token);后，调用AasServiceImpl的update方法时触发空指针错误：

java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "services.KeycloakService.getToken()" because "this.kc" is null

使用的依赖 #

testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
testImplementation 'org.mockito:mockito-core:5.14.2'
testImplementation 'org.mockito:mockito-junit-jupiter:5.14.2'

已尝试的操作 #

• 执行testMockInjection测试，所有断言全部通过；
• 执行testUpdate测试时，代码在AasServiceImpl的String zaToken = kc.getToken();行抛出空指针；
• setUp方法中的日志正常打印，确认该方法已执行；
• 尝试用Spy替代Mock，问题未解决；
• 已确认导入正确注解，使用@ExtendWith(MockitoExtension.class)、@BeforeEach、@InjectMocks，也试过MockitoAnnotations.initMocks(this)，错误依旧。

服务实现代码 #

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
...
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Service;
...
import services.AasService;
import services.KeycloakService;
 
@Service
public class AasServiceImpl implements AasService{
    private final RestTemplate restTemplate;
    
    @Autowired
    private KeycloakService kc;

    @Value("${ass.server}")
    private String aasUri;
    @Value("${ass.id}")
    private String aasIdShort;
    
    public AasServiceImpl (RestTemplate restTemplate) {
        this.restTemplate = restTemplate;
    }
    
    @Override
    public void update(String applicationUri, String nodeId, JSONObject value) {
        System.out.println(applicationUri);
        System.out.println(nodeId);
        System.out.println(value);

        String submodelElementValueId = applicationUri.replace(":", "_") + nodeId.replace("i=", "");
        
        System.out.println(submodelElementValueId);
        
        if (kc instanceof KeycloakServiceImpl) {
            System.out.println("This is original service.");
        } else {
            System.out.println("This is  not the original service.");
// 此处打印的是这个分支
        }
// 报错行
        String zaToken = kc.getToken();
        
// 该行日志未打印
        System.out.println(zaToken);
        try {
            updateValue("DefectDetectionSkill", "Inputs", submodelElementValueId, value, zaToken);
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
    }
}

测试代码 #

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertNotNull;
import static org.mockito.ArgumentMatchers.any;
import static org.mockito.ArgumentMatchers.anyString;
import static org.mockito.ArgumentMatchers.eq;
import static org.mockito.Mockito.doReturn;
import static org.mockito.Mockito.when;
...
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.extension.ExtendWith;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Mock;
import org.mockito.Mockito;
import org.mockito.MockitoAnnotations;
import org.mockito.Spy;
import org.mockito.junit.jupiter.MockitoExtension;
...
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import services.KeycloakService;  // 这是一个接口

@ExtendWith(MockitoExtension.class)
public class AasServiceImplTest {

    @Mock
    private KeycloakService kc;
    
    @Mock
    private RestTemplate restTemplate;
        
    @InjectMocks
    private AasServiceImpl aasService;

    @BeforeEach
    void setUp() {
       
        String token = "mockToken";
        when(kc.getToken()).thenReturn(token);

        ResponseEntity<String> response= new ResponseEntity<>("", HttpStatus.OK);
        when(restTemplate.exchange(anyString(), any(), any(), eq(String.class))).thenReturn(response);
 
        System.out.println("set up runs");
        // 该日志正常打印
    }

    /*
    @Test
    void testMockInjection() {
        
        assertNotNull(kc, "KeycloakService mock is not injected!");
        assertNotNull(restTemplate, "RestTemplate mock is not injected!");
        assertNotNull(aasService, "AasServiceImpl is not initialized!");
    }
    
    */
    @Test
    void testUpdate() {
        
        // 准备测试数据
        String applicationUri = "http://mock_uri";
        String nodeId="i=ioanna";
        JSONObject value = new JSONObject();
        value.put("Value", 1234);

        // 执行测试方法
        aasService.update(applicationUri,  nodeId , value);
        System.out.println("Value: " + value.get("Value"));

        // 断言
        assertNotNull(kc, "KeycloakService mock is not injected!");

        // verify(kc, times(1)).getToken();
        // verify(restTemplate, atLeastOnce()).exchange(anyString(), any(), any(), eq(String.class));
    }
}

问题原因与解决方案 #

原因 #

Mockito的@InjectMocks优先使用构造函数注入，但AasServiceImpl的构造函数仅接收RestTemplate，未包含KeycloakService，导致字段kc无法被自动注入。

解决方案 #

方法1：修改服务类使用全构造函数注入（推荐）

将所有依赖通过构造函数注入，这也是Spring官方推荐的依赖注入方式：

@Service
public class AasServiceImpl implements AasService{
    private final RestTemplate restTemplate;
    private final KeycloakService kc;

    @Value("${ass.server}")
    private String aasUri;
    @Value("${ass.id}")
    private String aasIdShort;
    
    // 构造函数注入所有依赖
    public AasServiceImpl (RestTemplate restTemplate, KeycloakService kc) {
        this.restTemplate = restTemplate;
        this.kc = kc;
    }
    
    // 其余代码不变
}

修改后，@InjectMocks会自动将@Mock注解的kc和restTemplate通过构造函数注入到aasService中。

方法2：测试类中手动注入字段

如果无法修改服务类代码，可通过反射工具手动注入kc字段：

@BeforeEach
void setUp() {
    String token = "mockToken";
    when(kc.getToken()).thenReturn(token);

    ResponseEntity<String> response= new ResponseEntity<>("", HttpStatus.OK);
    when(restTemplate.exchange(anyString(), any(), any(), eq(String.class))).thenReturn(response);
 
    // 手动注入kc字段
    ReflectionTestUtils.setField(aasService, "kc", kc);
    
    System.out.println("set up runs");
}

需导入org.springframework.test.util.ReflectionTestUtils，该类已包含在spring-boot-starter-test依赖中。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者joan