本教程旨在解决在Testcontainers集成测试中，非Spring Java应用如何动态获取并使用PostgreSQL数据库容器的连接信息。核心方法是通过Testcontainers的网络功能和依赖管理，使应用容器与数据库容器在同一网络中通信，并利用网络别名和固定端口构建JDBC URL，从而避免了静态属性文件和Spring `@DynamicPropertySource`的限制。
引言：非Spring应用在Testcontainers中的集成测试挑战
在Java应用的集成测试中，Testcontainers提供了一种便捷的方式来启动真实的服务（如数据库、消息队列等）作为Docker容器。然而，对于不使用Spring框架的应用，当需要在测试运行时动态获取这些容器的连接信息（例如JDBC URL）并将其注入到应用容器中时，会遇到一些挑战。
典型的场景是：一个Java应用需要连接PostgreSQL数据库。在Testcontainers测试中，我们可能启动一个PostgreSQL容器和一个应用容器。问题在于，PostgreSQL容器启动后才能确定其JDBC URL（尤其是随机映射的端口），而应用容器可能需要这个URL才能正确启动。如果应用依赖于一个静态的datasource.properties文件，并且该文件需要在PostgreSQL容器启动后动态生成，那么应用容器的启动时机就成了一个问题。对于非Spring应用，也无法利用Spring Boot的@DynamicPropertySource注解来动态注入属性。
本文将介绍一种基于Testcontainers原生网络和依赖管理机制的解决方案，以优雅地解决这一问题。
核心策略：网络隔离与依赖管理
解决上述问题的关键在于Testcontainers提供的两大功能：容器网络和容器依赖。
- 容器网络（Container Network）：Testcontainers允许创建自定义的Docker网络，并将多个容器连接到这个网络中。在同一个网络中的容器可以通过它们的网络别名（hostname）和内部端口相互通信，而无需关心宿主机上随机映射的端口。
- 容器依赖（Container Dependency）：通过dependsOn()方法，可以明确指定一个容器的启动依赖于另一个容器。这确保了依赖的容器（如数据库）会在被依赖的容器（如应用）启动之前完全就绪。
结合这两点，我们可以让应用容器在PostgreSQL容器启动后，通过一个预定义的网络别名和标准端口来访问数据库，从而无需动态生成和加载属性文件。
实现步骤与示例代码
以下是如何在Testcontainers中实现这一策略的详细步骤和示例代码：
import org.testcontainers.containers.GenericContainer;
import org.testcontainers.containers.Network;
import org.testcontainers.containers.PostgreSQLContainer;
import org.testcontainers.utility.DockerImageName;
public class ApplicationIntegrationTest {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建一个共享的Docker网络
Network network = Network.newNetwork();
// 2. 启动PostgreSQL数据库容器
// - 指定Docker镜像
// - 将其连接到共享网络
// - 设置网络别名，应用容器将通过此别名访问数据库
PostgreSQLContainer postgres = new PostgreSQLContainer<>(DockerImageName.parse("postgres:15"))
.withNetwork(network)
.withNetworkAliases("postgres"); // 数据库在网络中的别名
// 3. 启动应用容器
// - 指定Docker镜像
// - 将其连接到共享网络
// - 暴露应用端口（如果需要外部访问）
// - 声明对PostgreSQL容器的依赖，确保数据库先启动
// - 通过环境变量将JDBC URL注入到应用容器中
GenericContainer app = new GenericContainer<>(DockerImageName.parse("my-app:0.0.1"))
.withNetwork(network)
.withExposedPorts(8080) // 假设应用暴露8080端口
.dependsOn(postgres)
// 关键：在应用容器启动前，通过环境变量传递JDBC URL
// 应用内部需要配置为从这个环境变量读取数据库连接信息
.withEnv("JDBC_URL", "jdbc:postgresql://postgres:5432/test")
.withEnv("DB_USERNAME", postgres.getUsername()) // 也可以传递用户名
.withEnv("DB_PASSWORD", postgres.getPassword()); // 也可以传递密码
// 4. 启动容器
// 由于设置了dependsOn，Testcontainers会确保postgres先启动
postgres.start();
app.start();
// 此时，应用容器已启动，并且能够通过 "jdbc:postgresql://postgres:5432/test" 访问数据库。
// 你可以在这里执行你的集成测试逻辑，例如：
// RestAssured.given().port(app.getMappedPort(8080)).get("/health").then().statusCode(200);
// 5. 测试结束后，停止容器
// app.stop();
// postgres.stop();
// network.close(); // 关闭网络
}
}代码解析：
- Network network = Network.newNetwork();: 创建了一个独立的Docker网络。所有连接到这个网络的容器都可以在彼此之间进行内部通信。
- PostgreSQLContainer> postgres = ... .withNetwork(network).withNetworkAliases("postgres");: 启动PostgreSQL容器并将其加入到创建的网络中。withNetworkAliases("postgres")为数据库容器在网络内部设置了一个可解析的别名postgres。
- GenericContainer> app = ... .withNetwork(network).dependsOn(postgres);: 启动应用容器，同样将其加入到同一网络中。dependsOn(postgres)确保了postgres容器会在app容器启动之前完全就绪。
- app.withEnv("JDBC_URL", "jdbc:postgresql://postgres:5432/test");: 这是关键一步。在应用容器启动之前，我们通过withEnv()方法向其注入了一个名为JDBC_URL的环境变量。这个URL使用了数据库容器的网络别名postgres和PostgreSQL的默认端口5432。注意： 你的Java应用（my-app:0.0.1）内部必须配置为从名为JDBC_URL（或其他你定义的名称）的环境变量中读取其数据库连接字符串。例如，如果你的应用使用System.getenv("JDBC_URL")来获取连接信息，那么这种方式就能完美工作。
注意事项与最佳实践
-
内部通信与外部访问的区别：
- 在同一个Testcontainers网络内部，容器之间应使用网络别名（如postgres）和标准端口（如5432）进行通信。
- 如果需要从宿主机（即你的测试代码）直接访问数据库容器，则应使用postgres.getJdbcUrl()或postgres.getMappedPort(5432)获取的随机映射端口和宿主机IP。但对于应用容器与数据库容器之间的通信，这种方式是不必要的，也不推荐。
- 应用配置：确保你的非Spring Java应用能够从环境变量、命令行参数或类似机制中读取数据库连接信息。GenericContainer提供了withEnv()（设置环境变量）、withCommand()（设置容器启动命令）等方法，可以灵活地将动态信息传递给应用。
- 资源清理：在测试完成后，确保调用stop()方法来停止容器，并关闭网络（network.close()），以释放Docker资源。通常，这可以通过JUnit的@AfterAll或类似的生命周期钩子来完成。
- 镜像版本管理：始终指定明确的Docker镜像版本（如postgres:15），以确保测试环境的稳定性和可重复性。
总结
通过利用Testcontainers的容器网络和依赖管理功能，我们为非Spring Java应用提供了一种健壮且灵活的方式来在集成测试中动态连接数据库容器。这种方法避免了传统静态属性文件的限制，也无需依赖Spring框架特定的动态属性机制。通过将容器置于同一网络并使用网络别名，以及通过环境变量注入连接信息，我们可以构建出更可靠、更真实的集成测试环境。
