البنية التحتية لاختبارات جافا سكريبت: دليل التنفيذ الكامل

في مشهد تطوير البرمجيات الديناميكي اليوم، لم تعد البنية التحتية القوية للاختبار مجرد ميزة؛ بل أصبحت ضرورة. بالنسبة لمشاريع جافا سكريبت، التي تشغل كل شيء بدءًا من المواقع التفاعلية إلى تطبيقات الويب المعقدة وبيئات الخادم مع Node.js، فإن استراتيجية الاختبار المحددة جيدًا أمر بالغ الأهمية لتقديم كود عالي الجودة وموثوق. يقدم هذا الدليل شرحًا شاملاً لكيفية بناء وصيانة بنية تحتية كاملة لاختبارات جافا سكريبت، ويغطي كل شيء بدءًا من اختيار الأدوات المناسبة إلى تنفيذ تدفقات عمل الاختبار الآلي ومراقبة تغطية الكود.

لماذا تعتبر البنية التحتية لاختبارات جافا سكريبت مهمة؟

توفر البنية التحتية الصلبة للاختبار العديد من الفوائد الحاسمة:

• اكتشاف الأخطاء مبكراً: تحديد وإصلاح الأخطاء في وقت مبكر من دورة التطوير أرخص بكثير وأقل إزعاجًا من معالجتها في مرحلة الإنتاج.
• تحسين جودة الكود: يشجع الاختبار المطورين على كتابة كود أنظف وأكثر نمطية وقابلية للاختبار.
• تقليل مخاطر التراجع (Regression): تساعد الاختبارات الآلية على منع التراجعات من خلال ضمان أن التغييرات الجديدة لا تكسر الوظائف الحالية.
• دورات تطوير أسرع: مع الاختبار الآلي، يمكن للمطورين التحقق بسرعة من تغييراتهم والتكرار بشكل أسرع.
• زيادة الثقة: تمنح قاعدة الكود المختبرة جيدًا المطورين الثقة عند إجراء التغييرات، مما يؤدي إلى ابتكار أسرع وإنتاجية عامة أفضل.
• تجربة مستخدم أفضل: من خلال منع الأخطاء وضمان الوظائف، يحسن الاختبار بشكل مباشر تجربة المستخدم النهائي.

المكونات الرئيسية للبنية التحتية لاختبارات جافا سكريبت

تشمل البنية التحتية الكاملة لاختبارات جافا سكريبت عدة مكونات رئيسية، يلعب كل منها دورًا حيويًا في ضمان جودة البرمجيات.

1. أطر عمل الاختبار

توفر أطر عمل الاختبار الهيكل والأدوات اللازمة لكتابة الاختبارات وتشغيلها. تشمل أطر عمل اختبار جافا سكريبت الشهيرة ما يلي:

• Jest: تم تطويره بواسطة فيسبوك، وهو إطار عمل اختبار متكامل يوفر ميزات مثل الإعداد الصفري، واختبار اللقطات (snapshot testing)، وقدرات محاكاة (mocking) ممتازة. إنه خيار شائع لتطبيقات React ويكتسب زخمًا في جميع أنحاء نظام جافا سكريبت البيئي.
• Mocha: هو إطار عمل اختبار مرن وقابل للتوسيع يتيح لك اختيار مكتبة التأكيد (assertion)، ومكتبة المحاكاة، ومشغل الاختبار. يوفر أساسًا متينًا لبناء تدفقات عمل اختبار مخصصة.
• Jasmine: هو إطار عمل للتطوير الموجه بالسلوك (BDD) يوفر صيغة نظيفة وقابلة للقراءة لكتابة الاختبارات. غالبًا ما يستخدم في مشاريع Angular.
• Cypress: هو إطار عمل للاختبار الشامل (end-to-end) مصمم لاختبار أي شيء يعمل في المتصفح. يوفر واجهة سهلة الاستخدام وأدوات تصحيح أخطاء قوية.
• Playwright: تم تطويره بواسطة مايكروسوفت، وهو إطار عمل أحدث للاختبار الشامل يتيح اختبارًا موثوقًا عبر المتصفحات.

مثال: Jest

لنأخذ دالة جافا سكريبت بسيطة:

function sum(a, b) {
  return a + b;
}

module.exports = sum;

إليك اختبار Jest لهذه الدالة:

const sum = require('./sum');

describe('sum', () => {
  it('should add two numbers correctly', () => {
    expect(sum(1, 2)).toBe(3);
  });
});

2. مكتبات التأكيد (Assertion Libraries)

توفر مكتبات التأكيد طرقًا للتأكد من استيفاء الشروط المتوقعة في اختباراتك. تشمل مكتبات التأكيد الشائعة:

• Chai: هي مكتبة تأكيد متعددة الاستخدامات تدعم ثلاثة أنماط مختلفة: `expect`، و`should`، و`assert`.
• Assert (Node.js): توفر وحدة `assert` المدمجة في Node.js مجموعة أساسية من طرق التأكيد.
• Unexpected: هي مكتبة تأكيد أكثر قابلية للتوسيع تسمح لك بتعريف تأكيدات مخصصة.

مثال: Chai

const chai = require('chai');
const expect = chai.expect;

describe('Array', () => {
  it('should include a specific element', () => {
    const arr = [1, 2, 3];
    expect(arr).to.include(2);
  });
});

3. مكتبات المحاكاة (Mocking Libraries)

تسمح لك مكتبات المحاكاة باستبدال التبعيات في اختباراتك ببدائل خاضعة للرقابة، مما يسهل عزل واختبار وحدات الكود الفردية. تشمل مكتبات المحاكاة الشهيرة:

• المحاكاة المدمجة في Jest: يوفر Jest إمكانيات محاكاة مدمجة قوية، مما يسهل محاكاة الدوال والوحدات والتبعيات.
• Sinon.JS: هي مكتبة محاكاة مستقلة توفر الجواسيس (spies) والبدائل (stubs) والمحاكيات (mocks) لاختبار كود جافا سكريبت.
• TestDouble: هي مكتبة محاكاة تركز على توفير صيغة واضحة وقابلة للقراءة لتعريف المحاكيات.

مثال: Sinon.JS

const sinon = require('sinon');
const myModule = require('./myModule');

describe('myFunction', () => {
  it('should call the dependency once', () => {
    const myDependency = {
      doSomething: () => {},
    };
    const spy = sinon.spy(myDependency, 'doSomething');
    myModule.myFunction(myDependency);
    expect(spy.calledOnce).to.be.true;
  });
});

4. مشغلات الاختبار (Test Runners)

تقوم مشغلات الاختبار بتنفيذ اختباراتك وتقديم ملاحظات حول النتائج. تشمل مشغلات اختبار جافا سكريبت الشهيرة:

• Jest: يعمل Jest كمشغل اختبار خاص به.
• Mocha: يتطلب Mocha مكتبة تأكيد منفصلة ويمكن استخدامه مع تقارير متنوعة.
• Karma: هو مشغل اختبار مصمم خصيصًا لاختبار الكود في متصفحات حقيقية.

5. التكامل المستمر/النشر المستمر (CI/CD)

يعتبر CI/CD جزءًا حاسمًا من البنية التحتية للاختبار الحديثة. يقوم بأتمتة عملية تشغيل الاختبارات كلما تم إجراء تغييرات على الكود، مما يضمن بقاء قاعدة الكود الخاصة بك مستقرة وموثوقة. تشمل منصات CI/CD الشهيرة:

• GitHub Actions: مدمجة مباشرة في GitHub، توفر Actions منصة مرنة وقوية لأتمتة تدفقات عمل الاختبار والنشر الخاصة بك.
• Jenkins: هو خادم CI/CD مفتوح المصدر يقدم مجموعة واسعة من الإضافات والتكاملات.
• CircleCI: هي منصة CI/CD قائمة على السحابة توفر واجهة مبسطة وسهلة الاستخدام.
• Travis CI: هي منصة CI/CD أخرى قائمة على السحابة تُستخدم غالبًا للمشاريع مفتوحة المصدر.
• GitLab CI/CD: يتضمن GitLab ميزات CI/CD مباشرة داخل منصته.

مثال: GitHub Actions

إليك تدفق عمل بسيط لـ GitHub Actions يقوم بتشغيل اختبارات Jest عند كل عملية push و pull request:

name: Node CI

on:
  push:
    branches: [ "main" ]
  pull_request:
    branches: [ "main" ]

jobs:
  build:

    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - name: Use Node.js 14.x
      uses: actions/setup-node@v2
      with:
        node-version: 14.x
    - name: npm install, build, and test
      run: |
        npm install
        npm run build --if-present
        npm test

6. أدوات تغطية الكود (Code Coverage Tools)

تقيس أدوات تغطية الكود النسبة المئوية لقاعدة الكود الخاصة بك التي تغطيها الاختبارات. يساعدك هذا على تحديد المناطق التي لم يتم اختبارها بشكل كافٍ وتحديد أولويات جهود الاختبار. تشمل أدوات تغطية الكود الشهيرة:

• Istanbul: هي أداة تغطية كود مستخدمة على نطاق واسع لجافا سكريبت.
• NYC: هي واجهة سطر أوامر لـ Istanbul.
• تغطية الكود المدمجة في Jest: يتضمن Jest وظيفة تغطية كود مدمجة.

مثال: تغطية الكود في Jest

لتمكين تغطية الكود في Jest، ما عليك سوى إضافة علامة `--coverage` إلى أمر الاختبار الخاص بك:

npm test -- --coverage

سيؤدي هذا إلى إنشاء تقرير تغطية في دليل `coverage`.

7. أدوات التحليل الساكن (Static Analysis Tools)

تقوم أدوات التحليل الساكن بتحليل الكود الخاص بك دون تنفيذه، وتحديد الأخطاء المحتملة، وانتهاكات الأسلوب، ونقاط الضعف الأمنية. تشمل أدوات التحليل الساكن الشهيرة:

• ESLint: هو مدقق (linter) شائع يساعدك على فرض معايير الترميز وتحديد الأخطاء المحتملة.
• JSHint: هو مدقق آخر مستخدم على نطاق واسع لجافا سكريبت.
• TSLint: هو مدقق مصمم خصيصًا لكود TypeScript (الآن مهمل لصالح ESLint).
• SonarQube: هي منصة للفحص المستمر لجودة الكود.

مثال: ESLint

لتكوين ESLint، قم بإنشاء ملف `.eslintrc.js` في مشروعك:

module.exports = {
  "env": {
    "browser": true,
    "es2021": true,
    "node": true
  },
  "extends": [
    "eslint:recommended",
    "plugin:react/recommended"
  ],
  "parserOptions": {
    "ecmaFeatures": {
      "jsx": true
    },
    "ecmaVersion": 12,
    "sourceType": "module"
  },
  "plugins": [
    "react"
  ],
  "rules": {
    "semi": ["error", "always"],
    "quotes": ["error", "single"]
  }
};

أنواع اختبارات جافا سكريبت

تتضمن استراتيجية الاختبار الشاملة أنواعًا مختلفة من الاختبارات، يركز كل منها على جانب معين من تطبيقك.

1. اختبارات الوحدة (Unit Tests)

تركز اختبارات الوحدة على اختبار وحدات فردية من الكود، مثل الدوال أو الفئات، بشكل معزول. الهدف هو التحقق من أن كل وحدة تتصرف كما هو متوقع. عادة ما تكون اختبارات الوحدة سريعة وسهلة الكتابة.

2. اختبارات التكامل (Integration Tests)

تتحقق اختبارات التكامل من أن وحدات الكود المختلفة تعمل معًا بشكل صحيح. تركز هذه الاختبارات على التفاعلات بين الوحدات والمكونات. إنها أكثر تعقيدًا من اختبارات الوحدة وقد تتطلب إعداد تبعيات ومحاكاة خدمات خارجية.

3. الاختبارات الشاملة (End-to-End - E2E Tests)

تحاكي الاختبارات الشاملة تفاعلات المستخدم الحقيقية مع تطبيقك، وتختبر سير العمل بأكمله من البداية إلى النهاية. هذه الاختبارات هي الأكثر شمولاً ولكنها أيضًا الأبطأ والأصعب في الصيانة. تُستخدم عادةً للتحقق من تدفقات المستخدم الحرجة والتأكد من أن التطبيق يعمل بشكل صحيح في بيئة شبيهة بالإنتاج.

4. الاختبارات الوظيفية (Functional Tests)

تتحقق الاختبارات الوظيفية من أن ميزات معينة من تطبيقك تعمل كما هو متوقع. تركز على اختبار وظائف التطبيق من منظور المستخدم. وهي تشبه اختبارات E2E ولكنها قد تركز على وظائف محددة بدلاً من تدفقات العمل الكاملة.

5. اختبارات الأداء (Performance Tests)

تقيّم اختبارات الأداء أداء تطبيقك في ظل ظروف مختلفة. تساعد في تحديد الاختناقات والتأكد من أن التطبيق يمكنه التعامل مع الحمل المتوقع. يمكن استخدام أدوات مثل JMeter و LoadView و Lighthouse لاختبار الأداء.

أفضل الممارسات لتنفيذ بنية تحتية لاختبارات جافا سكريبت

فيما يلي بعض أفضل الممارسات لبناء وصيانة بنية تحتية قوية لاختبارات جافا سكريبت:

• اكتب الاختبارات مبكراً وبشكل متكرر: تبنى التطوير الموجه بالاختبار (TDD) أو التطوير الموجه بالسلوك (BDD) لكتابة الاختبارات قبل كتابة الكود.
• اجعل الاختبارات مركزة: يجب أن يركز كل اختبار على اختبار جانب واحد من الكود الخاص بك.
• اكتب اختبارات واضحة وقابلة للقراءة: استخدم أسماء وصفية لاختباراتك وتأكيداتك.
• تجنب المنطق المعقد في الاختبارات: يجب أن تكون الاختبارات بسيطة وسهلة الفهم.
• استخدم المحاكاة بشكل مناسب: قم بمحاكاة التبعيات الخارجية لعزل اختباراتك.
• قم بتشغيل الاختبارات تلقائيًا: ادمج الاختبارات في خط أنابيب CI/CD الخاص بك.
• راقب تغطية الكود: تتبع تغطية الكود لتحديد المناطق التي تحتاج إلى مزيد من الاختبار.
• أعد هيكلة الاختبارات بانتظام: حافظ على تحديث اختباراتك مع الكود الخاص بك.
• استخدم أسلوب اختبار متسق: اعتمد أسلوب اختبار متسق عبر مشروعك.
• وثق استراتيجية الاختبار الخاصة بك: وثق بوضوح استراتيجية الاختبار والإرشادات الخاصة بك.

اختيار الأدوات المناسبة

يعتمد اختيار أدوات الاختبار على متطلبات مشروعك واحتياجاته الخاصة. ضع في اعتبارك العوامل التالية عند اختيار الأدوات:

• حجم المشروع وتعقيده: بالنسبة للمشاريع الصغيرة، قد يكون إطار عمل اختبار أبسط مثل Jest كافيًا. بالنسبة للمشاريع الأكبر والأكثر تعقيدًا، قد يكون إطار عمل أكثر مرونة مثل Mocha أو Cypress خيارًا أفضل.
• خبرة الفريق: اختر الأدوات التي يكون فريقك على دراية بها أو على استعداد لتعلمها.
• التكامل مع الأدوات الحالية: تأكد من أن الأدوات التي تختارها تتكامل جيدًا مع سير عمل التطوير الحالي وخط أنابيب CI/CD.
• دعم المجتمع: اختر أدوات ذات مجتمع قوي وتوثيق جيد.
• التكلفة: ضع في اعتبارك تكلفة الأدوات، خاصة لمنصات CI/CD التجارية.

مثال على التنفيذ: بناء بنية تحتية للاختبار باستخدام Jest و GitHub Actions

دعنا نوضح تنفيذًا كاملاً لبنية تحتية لاختبارات جافا سكريبت باستخدام Jest للاختبار و GitHub Actions لـ CI/CD.

الخطوة 1: إعداد المشروع

أنشئ مشروع جافا سكريبت جديد:

mkdir my-project
cd my-project
npm init -y

الخطوة 2: تثبيت Jest

npm install --save-dev jest

الخطوة 3: إنشاء ملف اختبار

أنشئ ملفًا باسم `sum.js`:

function sum(a, b) {
  return a + b;
}

module.exports = sum;

أنشئ ملف اختبار باسم `sum.test.js`:

const sum = require('./sum');

describe('sum', () => {
  it('should add two numbers correctly', () => {
    expect(sum(1, 2)).toBe(3);
  });
});

الخطوة 4: تكوين Jest

أضف السطر التالي إلى ملف `package.json` الخاص بك لتكوين نص الاختبار:

"scripts": {
  "test": "jest"
}

الخطوة 5: تشغيل الاختبارات محليًا

npm test

الخطوة 6: تكوين GitHub Actions

أنشئ ملفًا باسم `.github/workflows/node.js.yml`:

name: Node CI

on:
  push:
    branches: [ "main" ]
  pull_request:
    branches: [ "main" ]

jobs:
  build:

    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - name: Use Node.js 14.x
      uses: actions/setup-node@v2
      with:
        node-version: 14.x
    - name: npm install, build, and test
      run: |
        npm install
        npm run build --if-present
        npm test

الخطوة 7: قم بتثبيت ودفع الكود الخاص بك

قم بتثبيت تغييراتك ودفعها إلى GitHub. ستقوم GitHub Actions بتشغيل اختباراتك تلقائيًا عند كل عملية push و pull request.

اعتبارات عالمية

عند بناء بنية تحتية للاختبار لفريق أو منتج عالمي، ضع في اعتبارك هذه العوامل:

• اختبار التوطين (Localization): تأكد من أن اختباراتك تغطي جوانب التوطين، مثل تنسيقات التاريخ ورموز العملات وترجمات اللغة.
• التعامل مع المناطق الزمنية: اختبر بشكل صحيح التطبيقات التي تتعامل مع مناطق زمنية مختلفة.
• التدويل (i18n): تحقق من أن تطبيقك يدعم لغات ومجموعات أحرف مختلفة.
• إمكانية الوصول (a11y): تأكد من أن تطبيقك متاح للمستخدمين ذوي الإعاقة من مناطق مختلفة.
• زمن استجابة الشبكة: اختبر تطبيقك في ظل ظروف شبكة مختلفة لمحاكاة المستخدمين من أجزاء مختلفة من العالم.

الخلاصة

يعد بناء بنية تحتية كاملة لاختبارات جافا سكريبت استثمارًا يؤتي ثماره على المدى الطويل. من خلال تنفيذ الاستراتيجيات وأفضل الممارسات الموضحة في هذا الدليل، يمكنك ضمان جودة وموثوقية وصيانة مشاريع جافا سكريبت الخاصة بك، مما يؤدي في النهاية إلى تجارب مستخدم أفضل ودورات تطوير أسرع. تذكر أن البنية التحتية القوية للاختبار ليست جهدًا لمرة واحدة ولكنها عملية مستمرة تتطلب المراقبة والصيانة والتحسين المستمر.