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Spring Cloud Contract契约测试生成的Stub在Gradle 8.5配置缓存中序列化失败？StubRunnerExtension与ConfigurationCache兼容性

Spring Cloud Contract Stub 生成的 Stub 与 Gradle 8.5 配置缓存的兼容性问题

各位观众，大家好。今天我们来探讨一个在使用 Spring Cloud Contract 进行契约测试时，经常会遇到的一个棘手问题： Spring Cloud Contract 生成的 Stub 在 Gradle 8.5 中，特别是开启配置缓存后，序列化失败的问题。这个问题涉及到 Spring Cloud Contract 的 StubRunnerExtension，以及 Gradle 配置缓存的内部机制，我们需要深入理解它们的工作原理，才能找到合适的解决方案。

什么是 Spring Cloud Contract 和 Stub

首先，我们简单回顾一下 Spring Cloud Contract 的核心概念。Spring Cloud Contract 是一种契约驱动开发 (Contract-Driven Development, CDD) 的工具，它允许我们定义服务提供者和消费者之间的契约（通常以 Groovy DSL 或 YAML 的形式），然后基于这些契约，自动生成测试代码和服务 Stub。

  • 契约 (Contract): 定义服务提供者应该如何响应特定请求的规范。例如，一个契约可以定义当向 /users/123 发送 GET 请求时，服务提供者应该返回包含用户 ID 为 123 的 JSON 数据。
  • Stub: 模拟服务提供者的行为，根据契约预定义的响应返回数据。消费者可以使用 Stub 来进行集成测试，而无需实际部署服务提供者。

Spring Cloud Contract 的核心优势在于：

  • 减少集成测试的复杂性: 消费者可以使用 Stub 进行集成测试，隔离了服务提供者的不确定性。
  • 提高测试覆盖率: 基于契约自动生成测试代码，确保服务提供者满足契约。
  • 促进团队协作: 契约作为服务提供者和消费者之间的共同语言，促进了团队之间的沟通和协作。

Gradle 配置缓存简介

Gradle 配置缓存是一种优化构建过程的技术，它通过缓存构建配置阶段的结果，并在后续构建中重用这些缓存，从而显著减少构建时间。

Gradle 构建过程主要分为三个阶段：

  1. 初始化 (Initialization): 构建环境的设置。
  2. 配置 (Configuration): 执行构建脚本，创建任务图。
  3. 执行 (Execution): 执行任务。

配置缓存的目标是缓存配置阶段的结果，这样在后续构建中，如果构建脚本没有发生变化，Gradle 就可以直接从缓存中加载配置，跳过配置阶段，从而大大加快构建速度。

配置缓存通过序列化和反序列化构建配置的数据来实现。因此，所有参与配置阶段的对象都必须是可序列化的。如果 Gradle 发现任何不可序列化的对象，就会抛出异常，并阻止配置缓存的使用。

问题描述：StubRunnerExtension 与配置缓存的序列化冲突

现在，我们回到我们关注的问题：Spring Cloud Contract 生成的 Stub 在 Gradle 8.5 配置缓存中序列化失败。这个问题通常发生在以下场景：

  1. 你使用 Spring Cloud Contract 生成 Stub。
  2. 你在 Gradle 项目中启用了配置缓存。
  3. 你尝试运行集成测试，并且测试依赖于生成的 Stub。

在这种情况下，你可能会遇到类似以下的错误信息：

org.gradle.cache.CacheRecoverableException: Could not load cached configuration for task ':test'.
Caused by: java.lang.IllegalArgumentException: Cannot serialize object of type class org.springframework.cloud.contract.stubrunner.junit.StubRunnerExtension.

这个错误信息表明 org.springframework.cloud.contract.stubrunner.junit.StubRunnerExtension 类无法被序列化，导致 Gradle 无法将构建配置缓存到磁盘上。

StubRunnerExtension 是 Spring Cloud Contract Stub Runner 的一个 JUnit 扩展，它负责在测试期间启动和停止 Stub 服务器，并将 Stub 服务器的地址注入到测试用例中。

问题的根源在于 StubRunnerExtension 内部持有一些不可序列化的对象，例如网络连接、文件句柄等。当 Gradle 尝试序列化 StubRunnerExtension 时，就会遇到这些不可序列化的对象，从而导致序列化失败。

分析原因：不可序列化的对象

为了更深入地理解这个问题，我们需要了解 StubRunnerExtension 的内部结构，并找出其中不可序列化的对象。

StubRunnerExtension 的核心功能是管理 Stub 服务器的生命周期。它主要包含以下几个关键组件：

  • StubRunner: 负责启动和停止 Stub 服务器。
  • StubConfiguration: 包含 Stub 服务器的配置信息，例如端口号、根路径等。
  • StubDownloader: 负责从 Maven 仓库下载 Stub artifact。

这些组件中的一些对象可能持有不可序列化的资源。例如：

  • StubRunner 可能会持有对 Stub 服务器进程的引用，而进程对象通常是不可序列化的。
  • StubDownloader 可能会持有网络连接，用于从 Maven 仓库下载 Stub artifact，而网络连接通常也是不可序列化的。

解决方案：使 StubRunnerExtension 可序列化

要解决这个问题，我们需要找到一种方法，使 StubRunnerExtension 及其依赖的组件可以被序列化。以下是一些可能的解决方案：

1. 使用 @Stateful 注解 (推荐):

Gradle 提供了一个 @Stateful 注解，可以用来标记那些需要被配置缓存序列化的类型。我们可以通过继承 StubRunnerExtension，并使用 @Stateful 注解来创建一个可序列化的扩展。

import org.gradle.api.provider.Property;
import org.gradle.api.tasks.Internal;
import org.gradle.caching.configuration.Cacheable;
import org.gradle.api.tasks.Nested;

import org.springframework.cloud.contract.stubrunner.junit.StubRunnerExtension;
import org.springframework.cloud.contract.stubrunner.StubConfiguration;

@Cacheable
public class SerializableStubRunnerExtension extends StubRunnerExtension {

    @Nested // Mark StubConfiguration as nested for caching
    private final StubConfiguration serializableStubConfiguration;

    public SerializableStubRunnerExtension(StubConfiguration stubConfiguration) {
        super(stubConfiguration);
        this.serializableStubConfiguration = stubConfiguration;
    }

    // 需要显式指定 Getter 方法，否则 Gradle 无法识别
    @Internal //Mark as internal since StubRunner is not serializable
    @Override
    public Object getStubRunner() {
        return super.getStubRunner();
    }

    @Nested
    public StubConfiguration getSerializableStubConfiguration() {
        return serializableStubConfiguration;
    }

}

然后在你的 build.gradle 中使用这个可序列化的扩展：

import com.example.SerializableStubRunnerExtension
import org.springframework.cloud.contract.stubrunner.StubConfiguration

dependencies {
    testImplementation('org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-contract-stub-runner') {
        exclude group: 'junit', module: 'junit' // Exclude default JUnit 4
    }
    testImplementation("org.junit.jupiter:junit-jupiter-api:5.9.0")
    testRuntimeOnly("org.junit.jupiter:junit-jupiter-engine:5.9.0")
}

test {
    useJUnitPlatform()
    beforeEach {
        def stubConfiguration = new StubConfiguration()
        stubConfiguration.setIds("your-group:your-artifact:+") // 设置你的 Stub artifact ID
        def serializableExtension = new SerializableStubRunnerExtension(stubConfiguration)
        extensions.add("stubRunner", serializableExtension)
    }
}

注意:

  • @Cacheable 注解告诉 Gradle 这个类可以被缓存。
  • @Nested 注解告诉 Gradle 这个字段是一个嵌套的，也需要被缓存。
  • @Internal 注解告诉 Gradle 这个字段是不需要缓存的。
  • 需要显式指定 Getter 方法，否则 Gradle 无法识别。

2. 自定义序列化和反序列化逻辑:

另一种方法是实现 java.io.Serializable 接口，并自定义序列化和反序列化逻辑。在这种方法中，你可以使用 writeObject 和 readObject 方法来控制哪些字段被序列化，哪些字段被忽略。

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

import org.springframework.cloud.contract.stubrunner.junit.StubRunnerExtension;

public class SerializableStubRunnerExtension extends StubRunnerExtension implements Serializable {

    private transient Object stubRunner; // 声明为 transient，不进行序列化

    @Override
    public Object getStubRunner() {
        return super.getStubRunner();
    }

    private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
        // 只序列化需要的字段
        out.defaultWriteObject();
    }

    private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        // 反序列化时，重新创建 stubRunner
        in.defaultReadObject();
        //  stubRunner = new StubRunner(...); // 重新创建 StubRunner 实例
    }
}

注意:

  • transient 关键字用于标记不需要序列化的字段。
  • writeObject 方法用于自定义序列化逻辑。
  • readObject 方法用于自定义反序列化逻辑。

3. 禁用配置缓存 (不推荐):

虽然禁用配置缓存可以解决序列化问题，但这并不是一个好的解决方案，因为它会降低构建速度。只有在其他方法都不可行的情况下，才应该考虑禁用配置缓存。

要禁用配置缓存，可以在 gradle.properties 文件中添加以下配置：

org.gradle.configuration-cache=false

或者在命令行中使用 --no-configuration-cache 参数：

./gradlew test --no-configuration-cache

如何选择合适的解决方案

选择哪种解决方案取决于你的具体情况。

  • 如果你的 StubRunnerExtension 依赖的组件可以被替换为可序列化的版本，那么使用 @Stateful 注解是最好的选择。 这种方法可以最大程度地利用 Gradle 配置缓存的优势。
  • 如果你的 StubRunnerExtension 依赖的组件无法被替换，那么你可以考虑使用自定义序列化和反序列化逻辑。 这种方法需要你深入了解 StubRunnerExtension 的内部结构，并手动处理序列化和反序列化过程。
  • 只有在其他方法都不可行的情况下，才应该考虑禁用配置缓存。

最佳实践：避免在配置阶段访问不可序列化的资源

除了上述解决方案之外，还有一些最佳实践可以帮助你避免配置缓存序列化问题：

  • 尽量避免在配置阶段访问不可序列化的资源。 例如，不要在配置阶段创建网络连接、文件句柄等。
  • 将需要访问不可序列化资源的代码放在执行阶段。 例如，在任务的 doLast 块中访问网络连接。
  • 使用 Gradle 提供的 API 来管理配置缓存。 例如，可以使用 providers.gradleProperty API 来读取 gradle.properties 文件中的配置，这些 API 会自动处理配置缓存的序列化问题。

表格总结解决方案

解决方案 优点 缺点 适用场景
使用 @Stateful 注解 充分利用 Gradle 配置缓存，提高构建速度。 需要修改 StubRunnerExtension 的代码。依赖组件也需要可序列化。 StubRunnerExtension 依赖的组件可以被替换为可序列化的版本。
自定义序列化和反序列化逻辑 可以处理无法被替换的组件。 需要深入了解 StubRunnerExtension 的内部结构，并手动处理序列化和反序列化过程。 StubRunnerExtension 依赖的组件无法被替换。
禁用配置缓存 简单易行。 降低构建速度。 其他方法都不可行。

总结

今天我们深入探讨了 Spring Cloud Contract 生成的 Stub 在 Gradle 8.5 配置缓存中序列化失败的问题，分析了问题的根源，并提供了多种解决方案。希望今天的分享能够帮助大家更好地使用 Spring Cloud Contract 和 Gradle 配置缓存，提高开发效率。选择合适的序列化方案，可以保证集成测试的正确执行，并且提升构建效率。

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