优化Spring单元测试：从90秒到18秒的实战经验

引言

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在大型Spring Boot项目中，缓慢的单元测试执行速度常常成为开发效率的瓶颈。以我司项目为例，原本的单元测试套件需要约90秒才能完成，严重影响了开发流程。经过系统性的优化，我们成功将测试时间缩短至18秒，提升了80%的效率。本文将详细介绍这些优化手段及其原理。

优化前的现状分析

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在优化前，我们的测试套件存在以下问题：

• 每次测试都启动完整的Spring上下文
• 加载了所有自动配置，包括测试中不需要的中间件
• Bean初始化采用饥饿模式，启动时即初始化所有Bean
• 缺乏针对测试环境的JVM优化

系统化优化方案

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1. 精确控制测试环境

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1.1 禁用Web环境

默认的@SpringBootTest会启动完整的Web环境，包括嵌入式Servlet容器。对于不需要Web功能的测试，可以显式禁用：

@SpringBootTest(  
    classes = ApplicationBootstrap.class,  
    webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.NONE  
)  

1.2 排除不必要的自动配置

@EnableAutoConfiguration(exclude = {  
    DubboServiceRegistrationNonWebApplicationAutoConfiguration.class  
})  

2. 智能初始化策略

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2.1 延迟初始化(Lazy Initialization)

Spring Boot 2.2+支持延迟初始化，Bean只在首次使用时才初始化：

spring.main.lazy-initialization=true  

2.2 使用组件索引加速扫描

添加spring-context-indexer依赖生成组件索引：

<dependency>  
    <groupId>org.springframework</groupId>  
    <artifactId>spring-context-indexer</artifactId>  
    <optional>true</optional>  
</dependency>  

3. 中间件与基础设施优化

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3.1 禁用服务发现

spring.cloud.service-registry.auto-registration.enabled=false  
spring.cloud.discovery.enabled=false  

3.2 关闭不必要的中间件

假如你们的中间件可以通过环境变量关闭，可以添加对应的环境变量在单元测试中关闭

-Dmanagement.endpoints.enabled-by-default=false  
-Dmanagement.endpoints.web.exposure.exclude=*  
-Dmanagement.endpoint.health.enabled=false  
-Dmanagement.endpoint.shutdown.enabled=false  
-Dmanagement.health.redis.enabled=false  
-Dmanagement.health.db.enabled=true  

4. JVM级别优化

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4.1 简化JIT编译

-XX:TieredStopAtLevel=1  

4.2 其他JVM优化

-noverify  
-Dspring.jmx.enabled=false  

完整优化配置示例

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@SpringBootTest(  
    classes = ApplicationBootstrap.class,  
    webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.NONE  
)  
@EnableAutoConfiguration(exclude = {  
    DubboServiceRegistrationNonWebApplicationAutoConfiguration.class,  
})  
@ActiveProfiles("test")  
public class OptimizedIntegrationTest {  
    // 测试用例...  
}  

对应的application-test.properties:

spring.main.lazy-initialization=true  
spring.cloud.service-registry.auto-registration.enabled=false  
spring.cloud.discovery.enabled=false  
management.endpoints.enabled-by-default=false  
management.endpoints.web.exposure.exclude=*  
management.endpoint.health.enabled=false  
management.endpoint.shutdown.enabled=false  
management.health.redis.enabled=false  
management.health.db.enabled=true  

JVM参数:

-XX:TieredStopAtLevel=1  
-noverify  
-Dspring.jmx.enabled=false  

PS: 默认IDEA运行新的单元测试，其中JVM参数是默认为空的，你可以修改Junit运行模板，或者添加下面maven 插件，将JVM参数和变量都放到 argLine 中

<plugin>  
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>  
    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>  
    <version>2.22.2</version>  
    <configuration>  
        <argLine>             
  
        </argLine>  
    </configuration>  
</plugin>  

优化效果对比

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深入分析与思考

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剩余耗时分析

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优化后仍存在的耗时点：

• Spring Boot启动：6秒（必要的框架初始化）
• 配置中心查询：5秒（如Nacos/Apollo）
• 数据源和中间件：7秒（即使排除自动配置，部分必要连接仍需建立）

后续优化狠活清单：

1. ​Bean启动整顿计划
   准备给中间件和核心Bean上紧发条！现在项目启动就像春运火车站，那些拖后腿的Bean一个拽一个。打算用IDEA的CPU耗时分析当X光机，把启动顺序编排得像交警查超载——谁占着茅坑不拉屎，谁敢摸鱼就优化谁，让项目启动从堵车变飙车！

2. ​代码基因改造工程
   是时候给函数式代码做变形手术了！把满世界乱窜的Lambda表达式抓回来，关进面向对象的牢房（啊不，是架构）。先给每个模块安排单元测试当入职体检，等把集成测试这个臃肿大团建拆成敏捷小分队，秒级启动就能跟火箭发射倒计时似的10…9…8…

个人踩坑总结：

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1. ​AI辅助实战血泪史
   现在AI就是个爱吹牛的小助理！我之前想靠它优化项目启动速度，结果被坑惨了——给的方案要么是玄学偏方，要么直接报错。最气人的是它编瞎话脸不红心不跳，明明不知道答案还装专家。现在我看到AI给的方案都忍不住怀疑：这货是不是又在忽悠我？最后还是自己啃Spring源码+用IDEA的CPU性能分析工具，像侦探查案一样揪出耗时的代码，才真正解决问题。

2. ​AI生存法则
   别被AI的学霸人设骗了！这货现在就是个会说话的参考资料库，关键时刻还得靠真本事。想在行业里站稳脚跟，必须修炼成领域大神——AI可以帮你搬砖，但盖房子的大梁还得你自己扛。

3. ​Java真香警告
   最近优化代码悟了：Python是泡面（写起来快吃完就拉倒），Java是老酒（越优化越香）。特别是性能优化时，Java能把机器性能榨出最后一滴油，这种掌控感真的爽！

4. ​AI写作防伪指南
   用AI写博客就像开美颜相机——第一眼惊为天人，看久了满屏塑料味！现在看见"综上所述"这种AI八股文就想点右上角，跟闻到食堂菜里的大锅水煮味似的。不过有个神器功能必须夸：文字草图秒变流程图！现在我让AI当排版美工小弟，核心干货自己掌勺。记住啊，AI是给文章打玻尿酸的，不是换头术——该有的知识骨架还得自己长扎实了，咱要的是通俗易懂的真干货，不是朋友圈装X文学！

成长避坑指南

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• ​AI老师现形记
  之前说AI能培养专家是我天真了！真正的老师会承认"这个我不懂"，但AI宁可瞎编也不认怂。现在的AI辅助就像驾校的倒车入库练习杆——撤了杆子照样不会停车。想系统成长？老办法最靠谱：找高手带路！要么花钱买大佬经验，要么死磕行业经典。AI能帮你省点查资料的时间，但要是把它当师父…等着学一肚子错误知识吧！

参考资料：

https://heapdump.cn/article/4215905