Jest: أنماط اختبار متقدمة لبرمجيات قوية

في مشهد تطوير البرمجيات سريع الخطى اليوم، يعد ضمان موثوقية واستقرار قاعدة التعليمات البرمجية الخاصة بك أمرًا بالغ الأهمية. بينما أصبح Jest معيارًا واقعيًا لاختبار جافاسكريبت، فإن الانتقال إلى ما هو أبعد من اختبارات الوحدات الأساسية يفتح مستوى جديدًا من الثقة في تطبيقاتك. يتعمق هذا المقال في أنماط اختبار Jest المتقدمة الضرورية لبناء برمجيات قوية، والتي تلبي احتياجات جمهور عالمي من المطورين.

لماذا نتجاوز اختبارات الوحدات الأساسية؟

تتحقق اختبارات الوحدات الأساسية من المكونات الفردية بمعزل عن غيرها. ومع ذلك، فإن تطبيقات العالم الحقيقي هي أنظمة معقدة حيث تتفاعل المكونات. تعالج أنماط الاختبار المتقدمة هذه التعقيدات من خلال تمكيننا من:

• محاكاة التبعيات المعقدة.
• التقاط تغييرات واجهة المستخدم بشكل موثوق.
• كتابة اختبارات أكثر تعبيرًا وقابلية للصيانة.
• تحسين تغطية الاختبار والثقة في نقاط التكامل.
• تسهيل مسارات عمل التطوير الموجه بالاختبار (TDD) والتطوير الموجه بالسلوك (BDD).

إتقان المحاكاة (Mocking) والتجسس (Spies)

تعد المحاكاة أمرًا حاسمًا لعزل الوحدة قيد الاختبار عن طريق استبدال تبعياتها ببدائل يمكن التحكم فيها. يوفر Jest أدوات قوية لهذا الغرض:

jest.fn(): أساس المحاكاة والتجسس

تُنشئ jest.fn() دالة محاكاة. يمكنك تتبع استدعاءاتها، والوسائط التي استُخدمت، والقيم التي أعادتها. هذه هي لبنة البناء لاستراتيجيات المحاكاة الأكثر تطورًا.

مثال: تتبع استدعاءات الدالة

// component.js
export const fetchData = () => {
  // Simulates an API call
  return Promise.resolve({ data: 'some data' });
};

export const processData = async (fetcher) => {
  const result = await fetcher();
  return `Processed: ${result.data}`;
};

// component.test.js
import { processData } from './component';

test('should process data correctly', async () => {
  const mockFetcher = jest.fn().mockResolvedValue({ data: 'mocked data' });
  const result = await processData(mockFetcher);
  expect(result).toBe('Processed: mocked data');
  expect(mockFetcher).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(mockFetcher).toHaveBeenCalledWith();
});

jest.spyOn(): المراقبة دون استبدال

تسمح لك jest.spyOn() بمراقبة الاستدعاءات لدالة على كائن موجود دون الحاجة بالضرورة إلى استبدال تنفيذها. يمكنك أيضًا محاكاة التنفيذ إذا لزم الأمر.

مثال: التجسس على دالة في وحدة برمجية

// logger.js
export const logInfo = (message) => {
  console.log(`INFO: ${message}`);
};

// service.js
import { logInfo } from './logger';

export const performTask = (taskName) => {
  logInfo(`Starting task: ${taskName}`);
  // ... task logic ...
  logInfo(`Task ${taskName} completed.`);
};

// service.test.js
import { performTask } from './service';
import * as logger from './logger';

test('should log task start and completion', () => {
  const logSpy = jest.spyOn(logger, 'logInfo');

  performTask('backup');

  expect(logSpy).toHaveBeenCalledTimes(2);
  expect(logSpy).toHaveBeenCalledWith('Starting task: backup');
  expect(logSpy).toHaveBeenCalledWith('Task backup completed.');

  logSpy.mockRestore(); // Important to restore the original implementation
});

محاكاة استيراد الوحدات (Module Imports)

قدرات Jest في محاكاة الوحدات البرمجية واسعة. يمكنك محاكاة وحدات بأكملها أو صادرات (exports) محددة.

مثال: محاكاة عميل API خارجي

// api.js
import axios from 'axios';

export const getUser = async (userId) => {
  const response = await axios.get(`/api/users/${userId}`);
  return response.data;
};

// user-service.js
import { getUser } from './api';

export const getUserFullName = async (userId) => {
  const user = await getUser(userId);
  return `${user.firstName} ${user.lastName}`;
};

// user-service.test.js
import { getUserFullName } from './user-service';
import * as api from './api';

// Mock the entire api module
jest.mock('./api');

test('should get full name using mocked API', async () => {
  // Mock the specific function from the mocked module
  api.getUser.mockResolvedValue({ id: 1, firstName: 'Ada', lastName: 'Lovelace' });

  const fullName = await getUserFullName(1);

  expect(fullName).toBe('Ada Lovelace');
  expect(api.getUser).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(api.getUser).toHaveBeenCalledWith(1);
});

المحاكاة التلقائية مقابل المحاكاة اليدوية

يقوم Jest تلقائيًا بمحاكاة وحدات Node.js. بالنسبة لوحدات ES أو الوحدات المخصصة، قد تحتاج إلى jest.mock(). لمزيد من التحكم، يمكنك إنشاء مجلدات __mocks__.

تطبيقات المحاكاة (Mock Implementations)

يمكنك توفير تطبيقات مخصصة للمحاكاة الخاصة بك.

مثال: المحاكاة بتنفيذ مخصص

// math.js
export const add = (a, b) => a + b;
export const subtract = (a, b) => a - b;

// calculator.js
import { add, subtract } from './math';

export const calculate = (operation, a, b) => {
  if (operation === 'add') {
    return add(a, b);
  } else if (operation === 'subtract') {
    return subtract(a, b);
  }
  return null;
};

// calculator.test.js
import { calculate } from './calculator';
import * as math from './math';

// Mock the entire math module
jest.mock('./math');

test('should perform addition using mocked math add', () => {
  // Provide a mock implementation for the 'add' function
  math.add.mockImplementation((a, b) => a + b + 10); // Add 10 to the result
  math.subtract.mockReturnValue(5); // Mock subtract as well

  const result = calculate('add', 5, 3);

  expect(math.add).toHaveBeenCalledWith(5, 3);
  expect(result).toBe(18); // 5 + 3 + 10

  const subResult = calculate('subtract', 10, 2);
  expect(math.subtract).toHaveBeenCalledWith(10, 2);
  expect(subResult).toBe(5);
});

اختبار اللقطات (Snapshot Testing): الحفاظ على واجهة المستخدم والإعدادات

تعد اختبارات اللقطات ميزة قوية لالتقاط مخرجات مكوناتك أو تكويناتك. وهي مفيدة بشكل خاص لاختبار واجهة المستخدم أو التحقق من هياكل البيانات المعقدة.

كيف يعمل اختبار اللقطات

في المرة الأولى التي يتم فيها تشغيل اختبار اللقطة، يقوم Jest بإنشاء ملف .snap يحتوي على تمثيل متسلسل للقيمة المختبرة. في عمليات التشغيل اللاحقة، يقارن Jest المخرجات الحالية باللقطة المخزنة. إذا اختلفا، يفشل الاختبار، مما ينبهك إلى التغييرات غير المقصودة. هذا لا يقدر بثمن للكشف عن التراجعات في مكونات واجهة المستخدم عبر مناطق أو لغات مختلفة.

مثال: أخذ لقطة لمكون React

بافتراض أن لديك مكون React:

// UserProfile.js
import React from 'react';

const UserProfile = ({ name, email, isActive }) => (
  <div>
    <h2>{name}</h2>
    <p><strong>Email:</strong> {email}</p>
    <p><strong>Status:</strong> {isActive ? 'Active' : 'Inactive'}</p>
  </div>
);

export default UserProfile;

// UserProfile.test.js
import React from 'react';
import renderer from 'react-test-renderer'; // For React component snapshots
import UserProfile from './UserProfile';

test('renders UserProfile correctly', () => {
  const user = {
    name: 'Jane Doe',
    email: 'jane.doe@example.com',
    isActive: true,
  };
  const component = renderer.create(
    <UserProfile {...user} />
  );
  const tree = component.toJSON();
  expect(tree).toMatchSnapshot();
});

test('renders inactive UserProfile correctly', () => {
  const user = {
    name: 'John Smith',
    email: 'john.smith@example.com',
    isActive: false,
  };
  const component = renderer.create(
    <UserProfile {...user} />
  );
  const tree = component.toJSON();
  expect(tree).toMatchSnapshot('inactive user profile'); // Named snapshot
});

بعد تشغيل الاختبارات، سيقوم Jest بإنشاء ملف UserProfile.test.js.snap. عند تحديث المكون، ستحتاج إلى مراجعة التغييرات وربما تحديث اللقطة عن طريق تشغيل Jest مع الراية --updateSnapshot أو -u.

أفضل الممارسات لاختبار اللقطات

• استخدمها لمكونات واجهة المستخدم وملفات الإعدادات: مثالية لضمان عرض عناصر واجهة المستخدم كما هو متوقع وأن الإعدادات لا تتغير بشكل غير مقصود.
• راجع اللقطات بعناية: لا تقبل تحديثات اللقطات بشكل أعمى. راجع دائمًا ما تغير لضمان أن التعديلات مقصودة.
• تجنب اللقطات للبيانات التي تتغير بشكل متكرر: إذا تغيرت البيانات بسرعة، يمكن أن تصبح اللقطات هشة وتؤدي إلى ضوضاء مفرطة.
• استخدم اللقطات المسماة: لاختبار حالات متعددة لمكون ما، توفر اللقطات المسماة وضوحًا أفضل.

المطابقات المخصصة (Custom Matchers): تحسين قابلية قراءة الاختبارات

المطابقات المدمجة في Jest واسعة النطاق، ولكن في بعض الأحيان تحتاج إلى تأكيد شروط معينة غير مغطاة. تسمح لك المطابقات المخصصة بإنشاء منطق التأكيد الخاص بك، مما يجعل اختباراتك أكثر تعبيرًا وقابلية للقراءة.

إنشاء مطابقات مخصصة

يمكنك توسيع كائن expect في Jest بمطابقاتك الخاصة.

مثال: التحقق من تنسيق بريد إلكتروني صالح

في ملف إعداد Jest الخاص بك (على سبيل المثال، jest.setup.js، الذي تم تكوينه في jest.config.js):

// jest.setup.js

expect.extend({
  toBeValidEmail(received) {
    const emailRegex = /^[\w-\.]+@([\w-]+\.)+[\w-]{2,4}$/;
    const pass = emailRegex.test(received);

    if (pass) {
      return {
        message: () => `expected ${received} not to be a valid email`,
        pass: true,
      };
    } else {
      return {
        message: () => `expected ${received} to be a valid email`,
        pass: false,
      };
    }
  },
});

// In your jest.config.js
// module.exports = { setupFilesAfterEnv: ['<rootDir>/jest.setup.js'] };

في ملف الاختبار الخاص بك:

// validation.test.js

test('should validate email formats', () => {
  expect('test@example.com').toBeValidEmail();
  expect('invalid-email').not.toBeValidEmail();
  expect('another.test@sub.domain.co.uk').toBeValidEmail();
});

فوائد المطابقات المخصصة

• تحسين قابلية القراءة: تصبح الاختبارات أكثر تصريحية، حيث تصف *ما* يتم اختباره بدلاً من *كيف*.
• إعادة استخدام الكود: تجنب تكرار منطق التأكيد المعقد عبر اختبارات متعددة.
• تأكيدات خاصة بالمجال: قم بتخصيص التأكيدات لمتطلبات المجال المحددة لتطبيقك.

اختبار العمليات غير المتزامنة

تعتمد جافاسكريبت بشكل كبير على العمليات غير المتزامنة. يوفر Jest دعمًا ممتازًا لاختبار الوعود (promises) و async/await.

استخدام async/await

هذه هي الطريقة الحديثة والأكثر قابلية للقراءة لاختبار الكود غير المتزامن.

مثال: اختبار دالة غير متزامنة

// dataService.js
export const fetchUserData = async (userId) => {
  // Simulate fetching data after a delay
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 50));
  if (userId === 1) {
    return { id: 1, name: 'Alice' };
  } else {
    throw new Error('User not found');
  }
};

// dataService.test.js
import { fetchUserData } from './dataService';

test('fetches user data correctly', async () => {
  const user = await fetchUserData(1);
  expect(user).toEqual({ id: 1, name: 'Alice' });
});

test('throws error for non-existent user', async () => {
  await expect(fetchUserData(2)).rejects.toThrow('User not found');
});

استخدام .resolves و .rejects

تبسط هذه المطابقات اختبارات حل ورفض الوعود.

مثال: استخدام .resolves/.rejects

// dataService.test.js (continued)

test('fetches user data with .resolves', () => {
  return expect(fetchUserData(1)).resolves.toEqual({ id: 1, name: 'Alice' });
});

test('throws error for non-existent user with .rejects', () => {
  return expect(fetchUserData(2)).rejects.toThrow('User not found');
});

التعامل مع المؤقتات

بالنسبة للدوال التي تستخدم setTimeout أو setInterval، يوفر Jest التحكم في المؤقتات.

مثال: التحكم في المؤقتات

// delayedGreeter.js
export const greetAfterDelay = (name, callback) => {
  setTimeout(() => {
    callback(`Hello, ${name}!`);
  }, 1000);
};

// delayedGreeter.test.js
import { greetAfterDelay } from './delayedGreeter';

jest.useFakeTimers(); // Enable fake timers

test('greets after delay', () => {
  const mockCallback = jest.fn();
  greetAfterDelay('World', mockCallback);

  // Advance timers by 1000ms
  jest.advanceTimersByTime(1000);

  expect(mockCallback).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(mockCallback).toHaveBeenCalledWith('Hello, World!');
});

// Restore real timers if needed elsewhere
jest.useRealTimers();

تنظيم وهيكلة الاختبارات

مع نمو مجموعة الاختبارات الخاصة بك، يصبح التنظيم أمرًا بالغ الأهمية للصيانة.

كتل describe وكتل it

استخدم describe لتجميع الاختبارات ذات الصلة و it (أو test) لحالات الاختبار الفردية. هذه البنية تعكس نمطية التطبيق.

مثال: اختبارات منظمة

describe('User Authentication Service', () => {
  let authService;

  beforeEach(() => {
    // Setup mocks or service instances before each test
    authService = require('./authService');
    jest.spyOn(authService, 'login').mockImplementation(() => Promise.resolve({ token: 'fake_token' }));
  });

  afterEach(() => {
    // Clean up mocks
    jest.restoreAllMocks();
  });

  describe('login functionality', () => {
    it('should successfully log in a user with valid credentials', async () => {
      const result = await authService.login('user@example.com', 'password123');
      expect(result.token).toBeDefined();
      // ... more assertions ...
    });

    it('should fail login with invalid credentials', async () => {
      jest.spyOn(authService, 'login').mockRejectedValue(new Error('Invalid credentials'));
      await expect(authService.login('user@example.com', 'wrong_password')).rejects.toThrow('Invalid credentials');
    });
  });

  describe('logout functionality', () => {
    it('should clear user session', async () => {
      // Test logout logic...
    });
  });
});

خطافات الإعداد والتفكيك (Setup and Teardown Hooks)

• beforeAll: يعمل مرة واحدة قبل جميع الاختبارات في كتلة describe.
• afterAll: يعمل مرة واحدة بعد جميع الاختبارات في كتلة describe.
• beforeEach: يعمل قبل كل اختبار في كتلة describe.
• afterEach: يعمل بعد كل اختبار في كتلة describe.

هذه الخطافات ضرورية لإعداد بيانات المحاكاة، أو اتصالات قاعدة البيانات، أو تنظيف الموارد بين الاختبارات.

الاختبار للجماهير العالمية

عند تطوير تطبيقات لجمهور عالمي، تتوسع اعتبارات الاختبار:

التدويل (i18n) والتعريب (l10n)

تأكد من أن واجهة المستخدم والرسائل الخاصة بك تتكيف بشكل صحيح مع اللغات والتنسيقات الإقليمية المختلفة.

• أخذ لقطات لواجهة المستخدم المترجمة: اختبر أن الإصدارات اللغوية المختلفة لواجهة المستخدم الخاصة بك تُعرض بشكل صحيح باستخدام اختبارات اللقطات.
• محاكاة بيانات اللغة المحلية: قم بمحاكاة مكتبات مثل react-intl أو i18next لاختبار سلوك المكون مع رسائل لغة مختلفة.
• تنسيق التاريخ والوقت والعملة: اختبر أن هذه الأمور يتم التعامل معها بشكل صحيح باستخدام مطابقات مخصصة أو عن طريق محاكاة مكتبات التدويل. على سبيل المثال، التحقق من أن التاريخ المنسق لألمانيا (DD.MM.YYYY) يظهر بشكل مختلف عنه في الولايات المتحدة (MM/DD/YYYY).

مثال: اختبار تنسيق التاريخ المترجم

// dateUtils.js
export const formatLocalizedDate = (date, locale) => {
  return new Intl.DateTimeFormat(locale, { year: 'numeric', month: 'numeric', day: 'numeric' }).format(date);
};

// dateUtils.test.js
import { formatLocalizedDate } from './dateUtils';

test('formats date correctly for US locale', () => {
  const date = new Date(2023, 10, 15); // November 15, 2023
  expect(formatLocalizedDate(date, 'en-US')).toBe('11/15/2023');
});

test('formats date correctly for German locale', () => {
  const date = new Date(2023, 10, 15);
  expect(formatLocalizedDate(date, 'de-DE')).toBe('15.11.2023');
});

الوعي بالمنطقة الزمنية

اختبر كيف يتعامل تطبيقك مع المناطق الزمنية المختلفة، خاصة بالنسبة للميزات مثل الجدولة أو التحديثات في الوقت الفعلي. يمكن أن تكون محاكاة ساعة النظام أو استخدام مكتبات تجرد المناطق الزمنية مفيدة.

الفروق الثقافية الدقيقة في البيانات

فكر في كيفية إدراك أو توقع الأرقام والعملات وتمثيلات البيانات الأخرى بشكل مختلف عبر الثقافات. يمكن أن تكون المطابقات المخصصة مفيدة بشكل خاص هنا.

تقنيات واستراتيجيات متقدمة

التطوير الموجه بالاختبار (TDD) والتطوير الموجه بالسلوك (BDD)

يتوافق Jest جيدًا مع منهجيات TDD (Red-Green-Refactor) و BDD (Given-When-Then). اكتب اختبارات تصف السلوك المطلوب قبل كتابة كود التنفيذ. هذا يضمن أن الكود مكتوب مع مراعاة قابلية الاختبار منذ البداية.

اختبار التكامل مع Jest

بينما يتفوق Jest في اختبارات الوحدات، يمكن استخدامه أيضًا لاختبارات التكامل. يمكن أن تساعد محاكاة عدد أقل من التبعيات أو استخدام أدوات مثل خيار runInBand في Jest.

مثال: اختبار تفاعل API (مبسط)

// apiService.js
import axios from 'axios';

const API_BASE_URL = 'https://api.example.com';

export const createProduct = async (productData) => {
  const response = await axios.post(`${API_BASE_URL}/products`, productData);
  return response.data;
};

// apiService.test.js (Integration test)
import axios from 'axios';
import { createProduct } from './apiService';

// Mock axios for integration tests to control the network layer
jest.mock('axios');

test('creates a product via API', async () => {
  const mockProduct = { id: 1, name: 'Gadget' };
  const responseData = { success: true, product: mockProduct };

  axios.post.mockResolvedValue({
    data: responseData,
    status: 201,
    headers: { 'content-type': 'application/json' },
  });

  const newProductData = { name: 'Gadget', price: 99.99 };
  const result = await createProduct(newProductData);

  expect(axios.post).toHaveBeenCalledWith(`${process.env.API_BASE_URL || 'https://api.example.com'}/products`, newProductData);
  expect(result).toEqual(responseData);
});

التوازي والإعدادات

يمكن لـ Jest تشغيل الاختبارات بالتوازي لتسريع التنفيذ. قم بتكوين هذا في ملف jest.config.js الخاص بك. على سبيل المثال، يتحكم إعداد maxWorkers في عدد العمليات المتوازية.

تقارير التغطية

استخدم تقارير التغطية المدمجة في Jest لتحديد أجزاء قاعدة التعليمات البرمجية الخاصة بك التي لا يتم اختبارها. قم بتشغيل الاختبارات باستخدام --coverage لإنشاء تقارير مفصلة.

jest --coverage

تساعد مراجعة تقارير التغطية في ضمان أن أنماط الاختبار المتقدمة الخاصة بك تغطي بشكل فعال المنطق الحرج، بما في ذلك مسارات كود التدويل والتعريب.

الخاتمة

يعد إتقان أنماط اختبار Jest المتقدمة خطوة مهمة نحو بناء برمجيات موثوقة وقابلة للصيانة وعالية الجودة لجمهور عالمي. من خلال الاستخدام الفعال للمحاكاة واختبار اللقطات والمطابقات المخصصة وتقنيات الاختبار غير المتزامنة، يمكنك تعزيز قوة مجموعة الاختبارات الخاصة بك واكتساب ثقة أكبر في سلوك تطبيقك عبر سيناريوهات ومناطق متنوعة. إن تبني هذه الأنماط يمكّن فرق التطوير في جميع أنحاء العالم من تقديم تجارب مستخدم استثنائية.

ابدأ في دمج هذه التقنيات المتقدمة في سير عملك اليوم للارتقاء بممارسات اختبار جافاسكريبت الخاصة بك.