第 10 章　テスト手法 — Spring Boot 3.5 時代の “確かな品質ゲート”

第 10 章　テスト手法 — Spring Boot 3.5 時代の “確かな品質ゲート”

---

9‑1　単体テストの基本

9‑1‑1 spring‑boot‑starter‑test の内訳

Boot 3.5 の spring‑boot‑starter‑test は次の主なライブラリを同梱します。

• JUnit Jupiter 5.11.x – 標準テストエンジン
• AssertJ 3.25+ – Fluent 断言 API
• Hamcrest 2.2 – マッチャ DSL
• Mockito 5.11 – モック生成／スタブ
• JsonPath / Jackson‑Databind – JSON 検証補助
• Spring Test – MockMvc, TestContext など (mvnrepository.com)

依存は testImplementation スコープに自動追加され、プロダクション成果物に一切影響しない 点が安心材料です。

9‑1‑2　最小ユニットテストの作法

@ExtendWith(MockitoExtension.class)
class PriceCalculatorTests {

  DiscountService disc = mock(DiscountService.class);

  @Test
  void totalIsCalculated() {
    when(disc.rateFor("VIP")).thenReturn(0.2);
    PriceCalculator calc = new PriceCalculator(disc);

    assertThat(calc.total(1_000)).isEqualTo(800);
    verify(disc).rateFor("VIP");
  }
}

• Arrange–Act–Assert が一目でわかる構造を維持。
• @ExtendWith(MockitoExtension.class) により Mockito 用 JUnit 拡張が自動注入。

9‑1‑3 ApplicationContextRunner で Auto‑config を検証

単体テスト層でも “設定どおり Bean が生えるか” を確かめたい場合は ApplicationContextRunner が最速。

new ApplicationContextRunner()
  .withPropertyValues("mail.host=smtp.example.com")
  .withUserConfiguration(MailAutoConfiguration.class)
  .run(ctx -> assertThat(ctx).hasSingleBean(JavaMailSender.class));

• 起動 200–300 ms 程度で済み、IDE での TDD が快適。

---

9‑2　テストスライスと Web レイヤー検証

9‑2‑1 @WebMvcTest（Servlet スタック）

@WebMvcTest(controllers = OrderController.class)      // ①
class OrderControllerTests {

  @Autowired MockMvc mvc;

  @MockBean OrderService os;                          // ②

  @Test
  void happyPath() throws Exception {
    given(os.findOne(42)).willReturn(new OrderDto(42, 900));

    mvc.perform(get("/orders/42"))
       .andExpect(status().isOk())
       .andExpect(jsonPath("$.price").value(900));
  }
}

① MVC 関連 Bean のみロード、DataSource などは読み込まない ② @MockBean で依存サービスを差し替え (docs.spring.io)

Boot 3.5 の @WebMvcTest はデフォルトで Spring Security と MockMvc を自動構成し、XSS・CSRF フィルターも本番同等に動作させられます。

9‑2‑2　代表的スライスアノテーション

用途	アノテーション	主な自動構成
WebFlux	@WebFluxTest	RouterFunction/WebClient
JPA	@DataJpaTest	EntityManager/DataSource
JSON	@JsonTest	ObjectMapper/JacksonTester
RestClient	@RestClientTest	RestClient + WireMock	(docs.spring.io)

Tip : スライスは “狭く速く”。テスト行数よりも「ロードする Bean の数」が速度を左右します。

9‑2‑3　セキュリティ付きスライス

@WithMockUser を併用するとテストごとに仮想認証情報が注入され、403 → 200 の期待値だけ変えて安全確認ができます（第 8 章参照）。

---

9‑3　統合テストと Testcontainers 2.x

9‑3‑1 @ServiceConnection で “ゼロ設定” コンテナ

Testcontainers クイックセットアップ要件：

1. Docker 環境：Docker Desktop (Windows/Mac) または Docker Engine (Linux) が動作していること
2. Java 17+：Testcontainers 2.x は Java 17 以上が必要
3. 依存追加：

<!-- Maven -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-testcontainers</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.testcontainers</groupId>
    <artifactId>postgresql</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

@Testcontainers
@SpringBootTest
class RepositoryIT {

  @Container                                     // ①
  @ServiceConnection                              // ②
  static PostgreSQLContainer<?> db =
      new PostgreSQLContainer<>("postgres:16-alpine");

}

① テストクラス起動時に Docker で Postgres を生成 ② @ServiceConnection により JDBC URL／資格情報が自動で DataSource に注入 (docs.spring.io, docs.spring.io)

Boot 3.5 の Service Connection は Kafka・Redis・MongoDB など 15+ テクノロジを標準サポートし、SSL バンドルも透過的に取り扱います (infoq.com)。

9‑3‑2　SSL/E2E テストの強化

@Container
@Ssl(bundle="local-trust")              // ①
@ServiceConnection
static KafkaContainer<?> kafka =
        new KafkaContainer(DockerImageName.parse("confluentinc/cp-kafka:8"));

@Test
void produce_and_consume() {...}

① @Ssl で 証明書をコンテナ起動時に抽出 → テスト側へ束ねて注入 (infoq.com)

9‑3‑3　動的プロパティとパラレル実行

• 旧式の @DynamicPropertySource は引き続き利用可能ですが、ServiceConnection 使用時は不要。
• JUnit 5 Parallel Execution (junit.jupiter.execution.parallel.enabled=true) と組み合わせる場合は Reusable Containers パターン（startOnce()）で大幅な時間短縮が可能 (medium.com)。 パラレル実行キャッシュ設定（TESTCONTAINERS_REUSE_ENABLE）：

# テストランナー設定（junit-platform.properties）
junit.jupiter.execution.parallel.enabled=true
junit.jupiter.execution.parallel.mode.default=concurrent
junit.jupiter.execution.parallel.config.strategy=dynamic

# 環境変数でコンテナ再利用を有効化
export TESTCONTAINERS_REUSE_ENABLE=true

@Container
@ServiceConnection
static PostgreSQLContainer<?> postgres = new PostgreSQLContainer<>("postgres:16-alpine")
    .withReuse(true);  // コンテナ再利用を明示的に有効化

パフォーマンス効果: コンテナ再利用により、統合テストの実行時間を 50-70% 短縮できます。

---

9‑4　観測性テスト — メトリクス & トレース検証

9‑4‑1　MeterRegistry のアサーション

@Autowired MeterRegistry registry;

@Test
void orderGaugeUpdated() {
  service.placeOrder(99);
  assertThat(registry.get("orders.submitted").counter().count())
      .isEqualTo(1);
}

• Micrometer 直接 Assert で数値の変化を即検証。
• レイテンシ分位数を確認したい場合は metricsEndpoint.metric("http.server.requests", List.of("uri","/orders")) を利用。

9‑4‑2　分散トレーシングの録画テスト

@SpringBootTest + ZipkinContainer を起動し、/dependencies API を Polling→Assert することで Span 間の親子関係 を自動検証できる。

Micrometer Tracing Test での SpanRecorder 活用：

@SpringBootTest
class TracingIntegrationTest {
    
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    
    @Autowired
    private Tracer tracer;
    
    private TestSpanCollector spanCollector;
    
    @BeforeEach
    void setUp() {
        spanCollector = new TestSpanCollector();
        // テスト用のスパンコレクターを設定
    }
    
    @Test
    void orderProcessingShouldCreateExpectedSpans() {
        // テスト実行
        orderService.processOrder(new OrderRequest("12345", List.of("item1", "item2")));
        
        // スパンの検証
        List<FinishedSpan> spans = spanCollector.getFinishedSpans();
        
        assertThat(spans).hasSize(3);
        
        // 親スパンの検証
        FinishedSpan orderSpan = spans.stream()
            .filter(span -> span.getName().equals("order.processing"))
            .findFirst()
            .orElseThrow();
            
        assertThat(orderSpan.getTags())
            .containsEntry("order.id", "12345")
            .containsEntry("item.count", "2");
            
        // 子スパンの検証
        FinishedSpan validationSpan = spans.stream()
            .filter(span -> span.getName().equals("order.validation"))
            .findFirst()
            .orElseThrow();
            
        assertThat(validationSpan.getParentId())
            .isEqualTo(orderSpan.getSpanId());
    }
    
    @Test
    void errorsShouldBeRecordedInSpans() {
        // エラーケースのテスト
        assertThatThrownBy(() -> 
            orderService.processOrder(new OrderRequest("invalid", List.of()))
        ).isInstanceOf(ValidationException.class);
        
        List<FinishedSpan> spans = spanCollector.getFinishedSpans();
        
        FinishedSpan errorSpan = spans.stream()
            .filter(span -> span.getTags().containsKey("error"))
            .findFirst()
            .orElseThrow();
            
        assertThat(errorSpan.getTags())
            .containsEntry("error", "true")
            .containsEntry("error.type", "validation_error");
    }
}

// テスト用のスパンコレクター実装
class TestSpanCollector implements SpanHandler {
    private final List<FinishedSpan> finishedSpans = new ArrayList<>();
    
    @Override
    public boolean end(TraceContext traceContext, MutableSpan span, Cause cause) {
        finishedSpans.add(span.toFinishedSpan());
        return true;
    }
    
    public List<FinishedSpan> getFinishedSpans() {
        return new ArrayList<>(finishedSpans);
    }
    
    public void clear() {
        finishedSpans.clear();
    }
}

Testcontainers との統合テスト：

@Testcontainers
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
class E2ETracingTest {
    
    @Container
    @ServiceConnection
    static ZipkinContainer zipkin = new ZipkinContainer()
        .withExposedPorts(9411);
    
    @LocalServerPort
    private int port;
    
    @Autowired
    private TestRestTemplate restTemplate;
    
    @Test
    void httpRequestsShouldGenerateCompleteTraces() throws Exception {
        // HTTP リクエストを実行
        ResponseEntity<String> response = restTemplate.postForEntity(
            "http://localhost:" + port + "/api/orders",
            new OrderRequest("test-order", List.of("item1")),
            String.class
        );
        
        assertThat(response.getStatusCode()).isEqualTo(HttpStatus.CREATED);
        
        // Zipkin API でトレースを検証
        await().atMost(Duration.ofSeconds(10))
            .untilAsserted(() -> {
                String traces = restTemplate.getForObject(
                    zipkin.getHttpUrl() + "/api/v2/traces?serviceName=demo-service",
                    String.class
                );
                
                assertThat(traces)
                    .contains("order.processing")
                    .contains("http.server.requests");
            });
    }
}

---

9‑5　ベストプラクティス集

シチュエーション	推奨事項	背景
テスト専用設定	application-test.yaml と @ActiveProfiles("test")	本番プロパティ汚染を防ぐ
Bean 再利用で高速化	@DirtiesContext を安易に多用しない	コンテナ再生成コスト増
乱数・現在時刻	Clock インタフェースを DI → モック	再現性確保
Testcontainers キャッシュ	~/.testcontainers → CI アーティファクト化	ネットワーク依存低減
Mutation Testing	Pitest + JUnit 5	分岐網羅率より実効カバレッジ
CI 並列化	Maven Surefire junit5.parallel + Reusable Containers	30–50 % スループット向上

---

まとめ

本章では ユニット（JUnit + Mockito）→ スライス（@WebMvcTest 等）→ 統合（Testcontainers + Service Connection） と段階的に深度を増すテスト戦略を体系化しました。Boot 3.5 の Testcontainers 連携により “データベースの起動すらコード 1 行” で完結し、SSL/メトリクスを含む実運用同等の E2E テストが容易になっています。次章では、これらテスト結果を最大化する ベストプラクティス & AOT 最適化 をさらに掘り下げます。

データ永続化テスト: JPA・R2DBC を使用したアプリケーションのテスト戦略については、第 5 章 データ永続化 も合わせて参照してください。リポジトリテストやトランザクションテストの具体例が含まれています。