AssertJ 异常断言完全指南

1. 概述

本文将深入探讨 AssertJ 中专门用于异常断言的核心功能。作为 Java 开发者，优雅地验证异常行为是单元测试的必备技能，AssertJ 提供了多种简洁高效的解决方案。

2. 传统异常测试的痛点

在没有 AssertJ 的时代，我们通常这样测试异常：

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (Exception e) {
    // 手动断言异常属性
}

⚠️ 这种方式存在明显缺陷：

如果代码未抛出异常，测试会意外通过（假阳性）
需要手动调用 fail() 方法才能正确处理未抛出异常的情况
断言逻辑与异常捕获耦合，代码可读性差

3. AssertJ 异常断言实战

借助 Java 8 的 lambda 表达式，AssertJ 让异常测试变得异常优雅。以下是几种常用模式：

3.1 使用 `assertThatThrownBy()`

当需要验证列表越界异常时：

assertThatThrownBy(() -> {
    List<String> list = Arrays.asList("String one", "String two");
    list.get(2); // 必然抛出 IndexOutOfBoundsException
}).isInstanceOf(IndexOutOfBoundsException.class)
  .hasMessageContaining("Index: 2, Size: 2");

✅ 核心优势：

将可能抛出异常的代码块作为 lambda 传递
支持链式调用，断言逻辑清晰

可用的断言方法包括：

.hasMessage("Index: %s, Size: %s", 2, 2)  // 精确匹配消息
.hasMessageStartingWith("Index: 2")       // 匹配消息开头
.hasMessageContaining("2")                // 包含子串
.hasMessageEndingWith("Size: 2")          // 匹配消息结尾
.hasMessageMatching("Index: \\d+, Size: \\d+") // 正则匹配
.hasCauseInstanceOf(IOException.class)    // 验证异常原因
.hasStackTraceContaining("java.io.IOException") // 验证堆栈信息

3.2 使用 `assertThatExceptionOfType`

先指定异常类型，再验证行为：

assertThatExceptionOfType(IndexOutOfBoundsException.class)
  .isThrownBy(() -> {
      // 可能抛出异常的代码
}).hasMessageMatching("Index: \\d+, Size: \\d+");

这种写法在需要明确异常类型时更直观，IDE 通常能提供更好的代码提示。

3.3 针对常见异常的快捷方法

AssertJ 为常见异常类型提供了专用方法：

assertThatIOException().isThrownBy(() -> {
    // IO 操作代码
});

支持的快捷方法包括：

assertThatIllegalArgumentException()
assertThatIllegalStateException()
assertThatIOException()
assertThatNullPointerException()

3.4 分离异常捕获与断言

采用 BDD 风格的测试写法：

// when
Throwable thrown = catchThrowable(() -> {
    // 可能抛出异常的代码
});

// then
assertThat(thrown)
  .isInstanceOf(ArithmeticException.class)
  .hasMessageContaining("/ by zero");

这种写法特别适合复杂测试场景，能清晰区分"触发条件"和"验证逻辑"。

3.5 自定义异常字段断言

AssertJ 提供了多种方式验证自定义异常的字段。首先定义一个城市未找到异常：

public class CityNotFoundException extends RuntimeException {

    private String city;
    private String message;

    CityNotFoundException(String city, String message) {
        this.city = city;
        this.message = message;
    }

    // Getters
}

创建城市查询工具类：

public final class CityUtils {

    private static final List<String> CITIES = Arrays.asList("Tamassint", "London", "Madrid", "New york");

    public static String search(String searchedCity) {
        return CITIES.stream()
          .filter(searchedCity::equals)
          .findFirst()
          .orElseThrow(() -> new CityNotFoundException(searchedCity, "The specified city is not found"));
    }
}

方案一：使用 `catchThrowableOfType()`

@Test
public void whenUsingCatchThrowableOfType_thenAssertField() {
    String givenCity = "Paris";
    CityNotFoundException exception = catchThrowableOfType(() -> CityUtils.search(givenCity), CityNotFoundException.class);

    assertThat(exception.getCity()).isEqualTo(givenCity);
    assertThat(exception.getMessage()).isEqualTo("The specified city is not found");
}

方案二：使用 `assertThatThrownBy()` + `extracting()`

@Test
public void whenUsingAssertThatThrownBy_thenAssertField() {
    String givenCity = "Geneva";
    assertThatThrownBy(() -> CityUtils.search(givenCity))
      .isInstanceOf(CityNotFoundException.class)
      .extracting("city")  // 提取异常字段
      .isEqualTo(givenCity);
}

✅ 两种方案对比：

catchThrowableOfType()：直接获取异常实例，适合多字段验证
extracting()：链式调用更简洁，适合单字段快速验证

4. 总结

AssertJ 提供了多种优雅的异常断言方案：

assertThatThrownBy()：通用型异常断言
assertThatExceptionOfType()：类型优先的断言
快捷方法：针对常见异常的专用语法糖
分离式写法：BDD 风格的测试组织
自定义异常验证：支持字段级断言

选择哪种方式取决于具体场景和团队偏好，但都能显著提升测试代码的可读性和维护性。完整示例代码可在 GitHub 获取。

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