Jest: Разширени модели за тестване за надежден софтуер

В днешния забързан свят на софтуерната разработка, гарантирането на надеждността и стабилността на вашата кодова база е от първостепенно значение. Въпреки че Jest се превърна в стандарт де факто за тестване на JavaScript, излизането извън рамките на основните модулни тестове отключва ново ниво на увереност във вашите приложения. Тази публикация разглежда разширени модели за тестване с Jest, които са от съществено значение за изграждането на надежден софтуер и са насочени към глобална аудитория от разработчици.

Защо да надхвърлим основните модулни тестове?

Основните модулни тестове проверяват отделни компоненти в изолация. Реалните приложения обаче са сложни системи, в които компонентите си взаимодействат. Разширените модели за тестване се справят с тези сложности, като ни позволяват да:

Симулираме сложни зависимости.
Улавяме надеждно промени в потребителския интерфейс.
Пишем по-изразителни и лесни за поддръжка тестове.
Подобряваме тестовото покритие и увереността в интеграционните точки.
Улесняваме работните процеси на разработка, управлявана от тестове (TDD), и разработка, управлявана от поведението (BDD).

Овладяване на мокване и шпиони

Мокването е от решаващо значение за изолиране на тестваната единица чрез замяна на нейните зависимости с контролирани заместители. Jest предоставя мощни инструменти за това:

`jest.fn()`: Основата на моковете и шпионите

jest.fn() създава мок функция. Можете да проследявате нейните извиквания, аргументи и върнати стойности. Това е градивният елемент за по-сложни стратегии за мокване.

Пример: Проследяване на извиквания на функции

// component.js
export const fetchData = () => {
  // Симулира извикване на API
  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()`: Наблюдение без замяна

jest.spyOn() ви позволява да наблюдавате извиквания на метод на съществуващ обект, без непременно да заменяте неговата имплементация. Можете също така да мокнете имплементацията, ако е необходимо.

Пример: Шпиониране на метод на модул

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

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

export const performTask = (taskName) => {
  logInfo(`Starting task: ${taskName}`);
  // ... логика на задачата ...
  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(); // Важно е да се възстанови оригиналната имплементация
});

Мокване на импортирани модули

Възможностите на Jest за мокване на модули са обширни. Можете да моквате цели модули или конкретни експорти.

Пример: Мокване на външен API клиент

// 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';

// Мокване на целия api модул
jest.mock('./api');

test('should get full name using mocked API', async () => {
  // Мокване на конкретната функция от мокнатия модул
  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);
});

Автоматично мокване срещу ръчно мокване

Jest автоматично моква модули на Node.js. За ES модули или персонализирани модули може да се наложи да използвате jest.mock(). За повече контрол можете да създадете директории __mocks__.

Мок имплементации

Можете да предоставите персонализирани имплементации за вашите мокове.

Пример: Мокване с персонализирана имплементация

// 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';

// Мокване на целия math модул
jest.mock('./math');

test('should perform addition using mocked math add', () => {
  // Предоставяне на мок имплементация за функцията 'add'
  math.add.mockImplementation((a, b) => a + b + 10); // Добавяне на 10 към резултата
  math.subtract.mockReturnValue(5); // Мокване и на subtract

  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);
});

Snapshot тестване: Запазване на потребителския интерфейс и конфигурацията

Snapshot тестовете са мощна функция за улавяне на изхода на вашите компоненти или конфигурации. Те са особено полезни за тестване на потребителския интерфейс или за проверка на сложни структури от данни.

Как работи Snapshot тестването

Първият път, когато се изпълнява snapshot тест, Jest създава .snap файл, съдържащ сериализирано представяне на тестваната стойност. При следващи изпълнения Jest сравнява текущия изход със запазения snapshot. Ако се различават, тестът се проваля, като ви предупреждава за нежелани промени. Това е безценно за откриване на регресии в UI компоненти в различни региони или езикови версии.

Пример: Snapshot на React компонент

Ако приемем, че имате React компонент:

// 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'; // За snapshot на React компоненти
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'); // Именуван snapshot
});

След изпълнението на тестовете Jest ще създаде файл UserProfile.test.js.snap. Когато актуализирате компонента, ще трябва да прегледате промените и евентуално да актуализирате snapshot-а, като стартирате Jest с флага --updateSnapshot или -u.

Най-добри практики за Snapshot тестване

Използвайте за UI компоненти и конфигурационни файлове: Идеални за гарантиране, че елементите на потребителския интерфейс се изобразяват според очакванията и че конфигурацията не се променя неволно.
Преглеждайте внимателно snapshot-ите: Не приемайте сляпо актуализации на snapshot-и. Винаги преглеждайте какво се е променило, за да се уверите, че промените са умишлени.
Избягвайте snapshot-и за често променящи се данни: Ако данните се променят бързо, snapshot-ите могат да станат крехки и да доведат до прекомерен шум.
Използвайте именувани snapshot-и: За тестване на множество състояния на компонент, именуваните snapshot-и осигуряват по-добра яснота.

Персонализирани съпоставки (Custom Matchers): Подобряване на четимостта на тестовете

Вградените съпоставки на Jest са обширни, но понякога трябва да проверявате специфични условия, които не са обхванати. Персонализираните съпоставки ви позволяват да създадете своя собствена логика за проверка, което прави тестовете ви по-изразителни и четими.

Създаване на персонализирани съпоставки

Можете да разширите обекта expect на Jest със собствени съпоставки.

Пример: Проверка за валиден имейл формат

Във вашия файл за настройка на Jest (напр. jest.setup.js, конфигуриран в jest.config.js):

// jest.setup.js

expect.extend({
  toBeValidEmail(received) {
    const emailRegex = /^[^\s@]+@[^\s@]+\.[^\s@]+$/;
    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,
      };
    }
  },
});

// Във вашия jest.config.js
// module.exports = { setupFilesAfterEnv: ['/jest.setup.js'] };

Във вашия тестов файл:

// 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();
});

Предимства на персонализираните съпоставки

Подобрена четимост: Тестовете стават по-декларативни, посочвайки *какво* се тества, а не *как*.
Преизползване на код: Избягвайте повтарянето на сложна логика за проверка в множество тестове.
Специфични за домейна проверки: Приспособете проверките към специфичните изисквания на вашия домейн.

Тестване на асинхронни операции

JavaScript е силно асинхронен. Jest предоставя отлична поддръжка за тестване на promises и async/await.

Използване на `async/await`

Това е модерният и най-четим начин за тестване на асинхронен код.

Пример: Тестване на асинхронна функция

// dataService.js
export const fetchUserData = async (userId) => {
  // Симулиране на извличане на данни след забавяне
  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');
});

Използване на `.resolves` и `.rejects`

Тези съпоставки опростяват тестването на изпълнението и отхвърлянето на promises.

Пример: Използване на .resolves/.rejects

// dataService.test.js (продължение)

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');
});

Работа с таймери

За функции, които използват setTimeout или setInterval, Jest предоставя контрол над таймерите.

Пример: Контролиране на таймери

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

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

jest.useFakeTimers(); // Активиране на фалшиви таймери

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

  // Превъртане на таймерите с 1000ms
  jest.advanceTimersByTime(1000);

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

// Възстановяване на реалните таймери, ако са необходими на друго място
jest.useRealTimers();

Организация и структура на тестовете

С нарастването на вашия тестов пакет, организацията става критична за поддръжката.

`Describe` блокове и `It` блокове

Използвайте describe за групиране на свързани тестове и it (или test) за отделни тестови случаи. Тази структура отразява модулността на приложението.

Пример: Структурирани тестове

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

  beforeEach(() => {
    // Настройка на мокове или инстанции на услуги преди всеки тест
    authService = require('./authService');
    jest.spyOn(authService, 'login').mockImplementation(() => Promise.resolve({ token: 'fake_token' }));
  });

  afterEach(() => {
    // Почистване на мокове
    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();
      // ... още проверки ...
    });

    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 () => {
      // Тестване на логиката за излизане...
    });
  });
});

Хукове за настройка и почистване (Setup and Teardown Hooks)

beforeAll: Изпълнява се веднъж преди всички тестове в describe блок.
afterAll: Изпълнява се веднъж след всички тестове в describe блок.
beforeEach: Изпълнява се преди всеки тест в describe блок.
afterEach: Изпълнява се след всеки тест в describe блок.

Тези хукове са от съществено значение за настройка на мок данни, връзки с база данни или почистване на ресурси между тестовете.

Тестване за глобална аудитория

При разработване на приложения за глобална аудитория, съображенията при тестване се разширяват:

Интернационализация (i18n) и локализация (l10n)

Уверете се, че вашият потребителски интерфейс и съобщения се адаптират правилно към различни езици и регионални формати.

Snapshot на локализиран потребителски интерфейс: Тествайте дали различните езикови версии на вашия потребителски интерфейс се изобразяват правилно, като използвате snapshot тестове.
Мокване на данни за локализация: Моквайте библиотеки като react-intl или i18next, за да тествате поведението на компонентите с различни локализирани съобщения.
Форматиране на дата, час и валута: Тествайте дали те се обработват правилно, като използвате персонализирани съпоставки или моквате библиотеки за интернационализация. Например, проверка дали дата, форматирана за Германия (DD.MM.YYYY), изглежда различно от тази за САЩ (MM/DD/YYYY).

Пример: Тестване на форматиране на локализирана дата

// 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); // 15 ноември 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');
});

Съобразяване с часовите зони

Тествайте как вашето приложение обработва различни часови зони, особено за функции като планиране или актуализации в реално време. Мокването на системния часовник или използването на библиотеки, които абстрахират часовите зони, може да бъде от полза.

Културни нюанси в данните

Помислете как числата, валутите и други представяния на данни могат да бъдат възприемани или очаквани по различен начин в различните култури. Персонализираните съпоставки могат да бъдат особено полезни тук.

Разширени техники и стратегии

Разработка, управлявана от тестове (TDD) и разработка, управлявана от поведението (BDD)

Jest се съчетава добре с методологиите TDD (Red-Green-Refactor) и BDD (Given-When-Then). Пишете тестове, които описват желаното поведение, преди да напишете имплементационния код. Това гарантира, че кодът е написан с мисъл за тестваемост от самото начало.

Интеграционно тестване с Jest

Въпреки че Jest се справя отлично с модулни тестове, той може да се използва и за интеграционни тестове. Мокването на по-малко зависимости или използването на инструменти като опцията runInBand на Jest може да помогне.

Пример: Тестване на API взаимодействие (опростено)

// 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 (Интеграционен тест)
import axios from 'axios';
import { createProduct } from './apiService';

// Мокване на axios за интеграционни тестове, за да се контролира мрежовият слой
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);
});

Паралелизъм и конфигурация

Jest може да изпълнява тестове паралелно, за да ускори изпълнението. Конфигурирайте това във вашия jest.config.js. Например, задаването на maxWorkers контролира броя на паралелните процеси.

Доклади за покритие (Coverage Reports)

Използвайте вградените доклади за покритие на Jest, за да идентифицирате части от вашата кодова база, които не се тестват. Изпълнете тестовете с --coverage, за да генерирате подробни доклади.

jest --coverage

Преглеждането на докладите за покритие помага да се гарантира, че вашите разширени модели за тестване ефективно покриват критична логика, включително код за интернационализация и локализация.

Заключение

Овладяването на разширените модели за тестване с Jest е значителна стъпка към изграждането на надежден, лесен за поддръжка и висококачествен софтуер за глобална аудитория. Чрез ефективното използване на мокване, snapshot тестване, персонализирани съпоставки и техники за асинхронно тестване, можете да подобрите надеждността на вашия тестов пакет и да придобиете по-голяма увереност в поведението на вашето приложение в различни сценарии и региони. Възприемането на тези модели дава възможност на екипите за разработка по целия свят да предоставят изключителни потребителски изживявания.

Започнете да включвате тези разширени техники във вашия работен процес още днес, за да издигнете вашите практики за тестване на JavaScript на ново ниво.