ユーティリティクラスと静的メソッドのユニットテスト

概要

このスキルは、静的ヘルパーメソッドと純粋関数を持つユーティリティクラスのテストを生成します。null処理、エッジケース、境界条件、および文字列操作、計算、データ検証、コレクション処理などの一般的なユーティリティをテストするためのパターンを提供します。純粋関数はモックが不要です。

使用するべき場合

このスキルを使用するのは、以下の場合です：

• 静的メソッドを持つユーティリティ/ヘルパークラスのテストを作成する場合
• 状態や副作用のない純粋関数をテストする場合
• 文字列操作、フォーマット、変換ユーティリティをテストする場合
• 計算、変換、数学ヘルパー関数をテストする場合
• データ検証およびフォーマッターユーティリティをテストする場合
• ユーティリティコード内のnull/空入力処理を検証する場合
• コレクションまたは配列ヘルパーメソッドをテストする場合

手順

1. テストクラスを作成: ユーティリティの名前で命名します（例：StringUtilsTest）
2. 正常系をテスト: 有効な入力と予期される出力
3. エッジケースをテスト: null、空、空白、単一要素
4. 境界条件をテスト: 最大/最小値、大きな数、精度
5. 説明的な名前を使用: test1 ではなく shouldCapitalizeFirstLetter
6. AssertJを使用: 読みやすく、チェーン可能なアサーション
7. @ParameterizedTest を使用: 複数の類似入力の場合（references/parameterized-tests.md を参照）
8. モックを避ける: 純粋ユーティリティはモックが不要

例

基本的な静的ユーティリティテスト

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;

class StringUtilsTest {

    @Test
    void shouldCapitalizeFirstLetter() {
        assertThat(StringUtils.capitalize("hello")).isEqualTo("Hello");
    }

    @Test
    void shouldReturnNullForNullInput() {
        assertThat(StringUtils.capitalize(null)).isNull();
    }

    @Test
    void shouldHandleEmptyString() {
        assertThat(StringUtils.capitalize("")).isEmpty();
    }

    @Test
    void shouldHandleSingleCharacter() {
        assertThat(StringUtils.capitalize("a")).isEqualTo("A");
    }
}

包括的な例：isEmpty実装

// Input: public static boolean isEmpty(String str)
//   { return str == null || str.trim().isEmpty(); }

class StringUtilsTest {

    @Test
    void shouldReturnTrueForNullString() {
        assertThat(StringUtils.isEmpty(null)).isTrue();
    }

    @Test
    void shouldReturnTrueForEmptyString() {
        assertThat(StringUtils.isEmpty("")).isTrue();
    }

    @Test
    void shouldReturnTrueForWhitespaceOnly() {
        assertThat(StringUtils.isEmpty("   ")).isTrue();
    }

    @Test
    void shouldReturnFalseForNonEmptyString() {
        assertThat(StringUtils.isEmpty("hello")).isFalse();
    }
}

Null安全ユーティリティ

class NullSafeUtilsTest {

    @Test
    void shouldReturnDefaultWhenNull() {
        assertThat(NullSafeUtils.getOrDefault(null, "default")).isEqualTo("default");
    }

    @Test
    void shouldReturnValueWhenNotNull() {
        assertThat(NullSafeUtils.getOrDefault("value", "default")).isEqualTo("value");
    }

    @Test
    void shouldReturnFalseWhenBlank() {
        assertThat(NullSafeUtils.isNotBlank(null)).isFalse();
        assertThat(NullSafeUtils.isNotBlank("   ")).isFalse();
    }
}

数学/計算ユーティリティ

class MathUtilsTest {

    @Test
    void shouldCalculatePercentage() {
        assertThat(MathUtils.percentage(25, 100)).isEqualTo(25.0);
    }

    @Test
    void shouldHandleZeroDivisor() {
        assertThat(MathUtils.percentage(50, 0)).isZero();
    }

    @Test
    void shouldRoundToDecimalPlaces() {
        assertThat(MathUtils.round(3.14159, 2)).isEqualTo(3.14);
    }

    @Test
    void shouldHandleFloatingPointWithTolerance() {
        assertThat(MathUtils.multiply(0.1, 0.2))
            .isCloseTo(0.02, within(0.0001));
    }
}

コレクションユーティリティ

class CollectionUtilsTest {

    @Test
    void shouldFilterList() {
        List<Integer> result = CollectionUtils.filter(List.of(1, 2, 3, 4), n -> n % 2 == 0);
        assertThat(result).containsExactly(2, 4);
    }

    @Test
    void shouldHandleNullList() {
        assertThat(CollectionUtils.filter(null, n -> true)).isEmpty();
    }

    @Test
    void shouldJoinWithSeparator() {
        assertThat(CollectionUtils.join(List.of("a", "b", "c"), "-")).isEqualTo("a-b-c");
    }

    @Test
    void shouldDeduplicateList() {
        assertThat(CollectionUtils.deduplicate(List.of("a", "b", "a")))
            .containsExactlyInAnyOrder("a", "b");
    }
}

データ検証ユーティリティ

class ValidatorUtilsTest {

    @Test
    void shouldValidateEmailFormat() {
        assertThat(ValidatorUtils.isValidEmail("user@example.com")).isTrue();
        assertThat(ValidatorUtils.isValidEmail("invalid")).isFalse();
    }

    @Test
    void shouldValidateUrlFormat() {
        assertThat(ValidatorUtils.isValidUrl("https://example.com")).isTrue();
        assertThat(ValidatorUtils.isValidUrl("not a url")).isFalse();
    }

    @Test
    void shouldValidateCreditCard() {
        assertThat(ValidatorUtils.isValidCreditCard("4532015112830366")).isTrue();
        assertThat(ValidatorUtils.isValidCreditCard("1234567890123456")).isFalse();
    }
}

Clock依存を持つユーティリティ（まれ）

@ExtendWith(MockitoExtension.class)
class DateUtilsTest {

    @Mock
    private Clock clock;

    @Test
    void shouldGetDateFromClock() {
        when(clock.instant()).thenReturn(Instant.parse("2024-01-15T10:00:00Z"));
        assertThat(DateUtils.today(clock)).isEqualTo(LocalDate.of(2024, 1, 15));
    }
}

ベストプラクティス

• 純粋関数のみをテスト - 副作用や状態の依存がない
• 正常系とエッジケースをカバー - null、空、空白、極端な値
• 説明的なテスト名を使用 - shouldReturnNullWhenInputIsNull
• 複数の類似入力には @ParameterizedTest を使用 （references/parameterized-tests.md を参照）
• 境界条件をテスト - 最小/最大値、オーバーフロー、精度
• 純粋関数をモックしない - Clock のような外部依存関係のみモック
• テストを独立させる - テスト間に順序の依存性がない

制約と警告

• 静的メソッドをモックしない: 絶対に必要な場合のみリフレクションユーティリティを使用
• 純粋関数の要件: ステートフルなユーティリティはテストが困難です。不変性を優先してください
• 浮動小数点精度: 厳密な等価性を使用しないでください。isCloseTo(delta) を使用してください
• null処理の一貫性: ユーティリティが null を返すか例外を発生させるかを決定し、それに応じてテストしてください
• スレッド安全性: 静的ユーティリティはスレッドセーフである必要があります。同時実行動作を別途検証してください
• 不変入力: ユーティリティが入力パラメータを変更するかどうかを記録してください
• エッジケースリファレンス: 境界テストパターンについては references/edge-cases.md を参照