JavaScripti testimismustrid: ühiktestimine vs. asenduste (mock) implementeerimine

Pidevalt arenevas veebiarenduse maailmas on JavaScripti koodi usaldusväärsuse ja vastupidavuse tagamine esmatähtis. Testimine ei ole seega lihtsalt tore lisa, vaid tarkvaraarenduse elutsükli kriitiline osa. See artikkel süveneb kahte JavaScripti testimise põhiaspekti: ühiktestimisse ja asenduste (mock) implementeerimisse, pakkudes põhjalikku ülevaadet nende põhimõtetest, tehnikatest ja parimatest tavadest.

Miks on JavaScripti testimine oluline?

Enne üksikasjadesse süvenemist käsitleme põhiküsimust: miks on testimine nii oluline? Lühidalt öeldes aitab see teil:

• Vigade varajane avastamine: Tuvastage ja parandage vead enne, kui need jõuavad tootmiskeskkonda, säästes aega ja ressursse.
• Koodi kvaliteedi parandamine: Testimine sunnib teid kirjutama modulaarsemat ja hooldatavamat koodi.
• Enesekindluse suurendamine: Refaktoreerige ja laiendage oma koodibaasi enesekindlalt, teades, et olemasolev funktsionaalsus jääb puutumatuks.
• Koodi käitumise dokumenteerimine: Testid toimivad elava dokumentatsioonina, mis illustreerib, kuidas teie kood peaks töötama.
• Koostöö hõlbustamine: Selged ja põhjalikud testid aitavad meeskonnaliikmetel koodibaasi paremini mõista ja sellesse tõhusamalt panustada.

Need eelised kehtivad igas suuruses projektide puhul, alates väikestest isiklikest projektidest kuni suuremahuliste ettevõtterakendusteni. Testimisse investeerimine on investeering teie tarkvara pikaajalisse tervisesse ja hooldatavusse.

Ühiktestimine: vastupidava koodi alus

Ühiktestimine keskendub koodi üksikute osade, tavaliselt funktsioonide või väikeste klasside, eraldiseisvale testimisele. Eesmärk on kontrollida, kas iga üksus täidab oma kavandatud ülesannet korrektselt, sõltumata süsteemi teistest osadest.

Ühiktestimise põhimõtted

Tõhusad ühiktestid järgivad mitut peamist põhimõtet:

• Sõltumatus: Ühiktestid peaksid olema üksteisest sõltumatud. Ühe testi ebaõnnestumine ei peaks mõjutama teiste testide tulemust.
• Korratavus: Testid peaksid andma iga kord sama tulemuse, olenemata keskkonnast.
• Kiire täitmine: Ühiktestid peaksid käivituma kiiresti, et võimaldada sagedast testimist arendusprotsessi käigus.
• Põhjalikkus: Testid peaksid katma kõik võimalikud stsenaariumid ja äärmusjuhud, et tagada igakülgne katvus.
• Loetavus: Testid peaksid olema kergesti mõistetavad ja hooldatavad. Selge ja kokkuvõtlik testikood on pikaajalise hooldatavuse jaoks hädavajalik.

Tööriistad ja raamistikud JavaScripti ühiktestimiseks

JavaScriptil on rikkalik testimisvahendite ja raamistike ökosüsteem. Mõned populaarseimad valikud on järgmised:

• Jest: Facebooki arendatud põhjalik testimisraamistik, mis on tuntud oma kasutuslihtsuse, sisseehitatud mockimisvõimaluste ja suurepärase jõudluse poolest. Jest on suurepärane valik Reacti kasutavate projektide jaoks, kuid seda saab kasutada mis tahes JavaScripti projektiga.
• Mocha: Paindlik ja laiendatav testimisraamistik, mis pakub testimiseks aluse, võimaldades teil valida oma väidete (assertion) teegi ja mockimise raamistiku. Mocha on populaarne valik oma paindlikkuse ja kohandatavuse tõttu.
• Chai: Väidete (assertion) teek, mida saab kasutada koos Mocha või teiste testimisraamistikega. Chai pakub erinevaid väidete stiile, sealhulgas `expect`, `should` ja `assert`.
• Jasmine: Käitumispõhise arenduse (BDD) testimisraamistik, mis pakub puhast ja väljendusrikast süntaksit testide kirjutamiseks.
• Ava: Minimalistlik ja kindlate põhimõtetega testimisraamistik, mis keskendub lihtsusele ja jõudlusele. Ava käitab teste paralleelselt, mis võib testimise täitmist märkimisväärselt kiirendada.

Raamistiku valik sõltub teie projekti spetsiifilistest nõuetest ja isiklikest eelistustest. Jest on sageli hea lähtepunkt algajatele tänu oma kasutuslihtsusele ja sisseehitatud funktsioonidele.

Tõhusate ühiktestide kirjutamine: näited

Illustreerime ühiktestimist lihtsa näitega. Oletame, et meil on funktsioon, mis arvutab ristküliku pindala:

            // rectangle.js
function calculateRectangleArea(width, height) {
  if (width <= 0 || height <= 0) {
    return 0; // Or throw an error, depending on your requirements
  }
  return width * height;
}

module.exports = calculateRectangleArea;
            

              
                Copy
              
            
          

Siin on, kuidas me võiksime selle funktsiooni jaoks ühiktestid kirjutada, kasutades Jesti:

            // rectangle.test.js
const calculateRectangleArea = require('./rectangle');

describe('calculateRectangleArea', () => {
  it('should calculate the area of a rectangle with positive width and height', () => {
    expect(calculateRectangleArea(5, 10)).toBe(50);
    expect(calculateRectangleArea(2, 3)).toBe(6);
  });

  it('should return 0 if either width or height is zero', () => {
    expect(calculateRectangleArea(0, 10)).toBe(0);
    expect(calculateRectangleArea(5, 0)).toBe(0);
  });

  it('should return 0 if either width or height is negative', () => {
    expect(calculateRectangleArea(-5, 10)).toBe(0);
    expect(calculateRectangleArea(5, -10)).toBe(0);
    expect(calculateRectangleArea(-5, -10)).toBe(0);
  });
});
            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites oleme loonud testikomplekti (`describe`) funktsioonile `calculateRectangleArea`. Iga `it`-plokk esindab konkreetset testjuhtu. Me kasutame `expect` ja `toBe` funktsioone, et kinnitada, et funktsioon tagastab erinevate sisendite puhul oodatud tulemuse.

Asenduste (mock) implementeerimine: testide isoleerimine

Üks ühiktestimise väljakutseid on sõltuvustega tegelemine. Kui koodiüksus tugineb välistele ressurssidele, nagu andmebaasid, API-d või muud moodulid, võib seda olla raske eraldiseisvalt testida. Siin tulebki appi asenduste (mock) implementeerimine.

Mis on mockimine?

Mockimine hõlmab reaalsete sõltuvuste asendamist kontrollitud asendajatega, mida tuntakse kui mock'e või testasendajaid. Need mock'id simuleerivad reaalsete sõltuvuste käitumist, võimaldades teil:

• Testitava üksuse isoleerimine: Vältige väliste sõltuvuste mõju testitulemustele.
• Sõltuvuste käitumise kontrollimine: Määrake mock'ide sisendid ja väljundid erinevate stsenaariumide testimiseks.
• Interaktsioonide kontrollimine: Veenduge, et testitav üksus suhtleb oma sõltuvustega oodatud viisil.

Testasendajate tüübid

Gerard Meszaros on oma raamatus „xUnit Test Patterns“ määratlenud mitut tüüpi testasendajaid:

• Dummy (näivobjekt): Kohatäitja objekt, mis antakse testitavale üksusele edasi, kuid mida tegelikult kunagi ei kasutata.
• Fake (võltsing): Sõltuvuse lihtsustatud implementatsioon, mis pakub testimiseks vajalikku funktsionaalsust, kuid ei sobi tootmiskeskkonda.
• Stub (tüügas): Objekt, mis pakub eelnevalt määratletud vastuseid konkreetsetele meetodikutsungitele.
• Spy (spioon): Objekt, mis salvestab teavet selle kohta, kuidas seda kasutatakse, näiteks mitu korda meetodit kutsutakse või millised argumendid sellele edastatakse.
• Mock (asendus): Keerukam testasendaja tüüp, mis võimaldab teil kontrollida, kas testitava üksuse ja mock-objekti vahel toimuvad konkreetsed interaktsioonid.

Praktikas kasutatakse termineid „stub” ja „mock” sageli sünonüümidena. Siiski on oluline mõista nende aluseks olevaid kontseptsioone, et valida oma vajadustele sobiv testasendaja tüüp.

Mockimise tehnikad JavaScriptis

JavaScriptis on mock'ide implementeerimiseks mitu viisi:

• Käsitsi mockimine: Mock-objektide käsitsi loomine, kasutades tavalist JavaScripti. See lähenemine on lihtne, kuid võib keeruliste sõltuvuste puhul olla tüütu.
• Mockimise teegid: Spetsiaalsete mockimise teekide, nagu Sinon.js või testdouble.js, kasutamine mock'ide loomise ja haldamise protsessi lihtsustamiseks.
• Raamistikuspetsiifiline mockimine: Teie testimisraamistiku sisseehitatud mockimisvõimaluste kasutamine, näiteks Jesti `jest.mock()` ja `jest.spyOn()`.

Mockimine Jestiga: praktiline näide

Vaatleme stsenaariumi, kus meil on funktsioon, mis hangib kasutajaandmeid välisest API-st:

            // user-service.js
const axios = require('axios');

async function getUserData(userId) {
  try {
    const response = await axios.get(`https://api.example.com/users/${userId}`);
    return response.data;
  } catch (error) {
    console.error('Error fetching user data:', error);
    return null;
  }
}

module.exports = getUserData;
            

              
                Copy
              
            
          

Selle funktsiooni ühiktestimiseks ei taha me tugineda tegelikule API-le. Selle asemel saame `axios` mooduli mockida, kasutades Jesti:

            // user-service.test.js
const getUserData = require('./user-service');
const axios = require('axios');

jest.mock('axios');

describe('getUserData', () => {
  it('should fetch user data successfully', async () => {
    const mockUserData = { id: 123, name: 'John Doe' };
    axios.get.mockResolvedValue({ data: mockUserData });

    const userData = await getUserData(123);

    expect(axios.get).toHaveBeenCalledWith('https://api.example.com/users/123');
    expect(userData).toEqual(mockUserData);
  });

  it('should return null if the API request fails', async () => {
    axios.get.mockRejectedValue(new Error('API error'));

    const userData = await getUserData(123);

    expect(userData).toBeNull();
  });
});
            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites asendab `jest.mock('axios')` tegeliku `axios` mooduli mock-implementatsiooniga. Seejärel kasutame `axios.get.mockResolvedValue()` ja `axios.get.mockRejectedValue()`, et simuleerida vastavalt edukaid ja ebaõnnestunud API-päringuid. Väide `expect(axios.get).toHaveBeenCalledWith()` kontrollib, et `getUserData` funktsioon kutsub `axios.get` meetodit õige URL-iga.

Millal mockimist kasutada

Mockimine on eriti kasulik järgmistes olukordades:

• Välised sõltuvused: Kui koodiüksus tugineb välistele API-dele, andmebaasidele või muudele teenustele.
• Keerulised sõltuvused: Kui sõltuvust on testimiseks raske või aeganõudev seadistada.
• Ettearvamatu käitumine: Kui sõltuvusel on ettearvamatu käitumine, näiteks juhuslike arvude generaatorid või ajast sõltuvad funktsioonid.
• Veakäsitluse testimine: Kui soovite testida, kuidas koodiüksus käsitleb oma sõltuvustest tulenevaid vigu.

Testipõhine arendus (TDD) ja käitumispõhine arendus (BDD)

Ühiktestimist ja mock-implementeerimist kasutatakse sageli koos testipõhise arenduse (TDD) ja käitumispõhise arendusega (BDD).

Testipõhine arendus (TDD)

TDD on arendusprotsess, kus te kirjutate testid *enne* tegeliku koodi kirjutamist. Protsess järgib tavaliselt neid samme:

1. Kirjutage läbikukkuv test: Kirjutage test, mis kirjeldab koodi soovitud käitumist. See test peaks alguses ebaõnnestuma, sest koodi pole veel olemas.
2. Kirjutage minimaalne kogus koodi, et test läbiks: Kirjutage just nii palju koodi, et test oleks rahuldatud. Ärge muretsege selles etapis koodi täiuslikuks muutmise pärast.
3. Refaktoreerige: Refaktoreerige koodi, et parandada selle kvaliteeti ja hooldatavust, tagades samal ajal, et kõik testid läbivad endiselt.
4. Korrake: Korrake protsessi järgmise funktsiooni või nõude jaoks.

TDD aitab teil kirjutada paremini testitavat koodi ja tagada, et teie kood vastab projekti nõuetele.

Käitumispõhine arendus (BDD)

BDD on TDD laiendus, mis keskendub süsteemi *käitumise* kirjeldamisele kasutaja vaatenurgast. BDD kasutab testide kirjeldamiseks loomulikumat keele süntaksit, muutes need lihtsamini mõistetavaks nii arendajatele kui ka mittearendajatele.

Tüüpiline BDD stsenaarium võib välja näha selline:

            Funktsioon: Kasutaja autentimine
  Kasutajana
  Soovin süsteemi sisse logida
  Et pääseda oma kontole

  Stsenaarium: Edukas sisselogimine
    Eeldades, et olen sisselogimislehel
    Kui sisestan oma kasutajanime ja parooli
    Ja klõpsan sisselogimisnupul
    Siis peaksin olema suunatud oma konto lehele

            

              
                Copy
              
            
          

BDD tööriistad, nagu Cucumber.js, võimaldavad teil neid stsenaariume automatiseeritud testidena käivitada.

JavaScripti testimise parimad tavad

Oma JavaScripti testimispüüdluste tõhususe maksimeerimiseks kaaluge neid parimaid tavasid:

• Kirjutage teste varakult ja sageli: Integreerige testimine oma arendustöövoogu projekti algusest peale.
• Hoidke testid lihtsad ja keskendunud: Iga test peaks keskenduma koodi käitumise ühele aspektile.
• Kasutage kirjeldavaid testinimesid: Valige testinimed, mis kirjeldavad selgelt, mida test kontrollib.
• Järgige Arrange-Act-Assert (AAA) mustrit: Struktureerige oma testid kolme eraldi faasi: arrange (seadistage testimiskeskkond), act (käivitage testitav kood) ja assert (kontrollige oodatud tulemusi).
• Testige äärmusjuhte ja veaolukordi: Ärge testige ainult õnnelikku teed; testige ka, kuidas kood käsitleb kehtetuid sisendeid ja ootamatuid vigu.
• Hoidke testid ajakohased: Uuendage oma teste alati, kui muudate koodi, et tagada nende täpsus ja asjakohasus.
• Automatiseerige oma testid: Integreerige oma testid pideva integratsiooni/pideva tarnimise (CI/CD) konveierisse, et tagada nende automaatne käivitamine iga kord, kui koodis tehakse muudatusi.
• Koodi katvus: Kasutage koodi katvuse tööriistu, et tuvastada oma koodi alasid, mida testid ei kata. Püüdke saavutada kõrge koodi katvus, kuid ärge ajage pimesi taga konkreetset numbrit. Keskenduge oma koodi kõige kriitilisemate ja keerukamate osade testimisele.
• Refaktoreerige teste regulaarselt: Nii nagu teie tootmiskoodi, tuleks ka teie teste regulaarselt refaktoreerida, et parandada nende loetavust ja hooldatavust.

Globaalsed kaalutlused JavaScripti testimisel

Globaalsele publikule JavaScripti rakendusi arendades on oluline arvestada järgmisega:

• Rahvusvahelistamine (i18n) ja lokaliseerimine (l10n): Testige oma rakendust erinevate lokaatide ja keeltega, et tagada selle korrektne kuvamine eri piirkondade kasutajatele.
• Ajavööndid: Testige oma rakenduse ajavööndite käsitlemist, et tagada kuupäevade ja kellaaegade korrektne kuvamine eri ajavööndites asuvatele kasutajatele.
• Valuutad: Testige oma rakenduse valuutade käsitlemist, et tagada hindade korrektne kuvamine eri riikide kasutajatele.
• Andmevormingud: Testige oma rakenduse andmevormingute (nt kuupäevavormingud, numbriformaadid) käsitlemist, et tagada andmete korrektne kuvamine eri piirkondade kasutajatele.
• Juurdepääsetavus: Testige oma rakenduse juurdepääsetavust, et tagada selle kasutatavus puuetega inimestele. Kaaluge automatiseeritud juurdepääsetavuse testimise tööriistade ja käsitsi testimise kasutamist abitehnoloogiatega.
• Jõudlus: Testige oma rakenduse jõudlust eri piirkondades, et tagada selle kiire laadimine ja sujuv reageerimine kasutajatele üle maailma. Kaaluge sisu edastamise võrgu (CDN) kasutamist, et parandada jõudlust eri piirkondade kasutajatele.
• Turvalisus: Testige oma rakenduse turvalisust, et tagada selle kaitse levinud turvaaukude, näiteks saidiülese skriptimise (XSS) ja SQL-i süstimise vastu.

Kokkuvõte

Ühiktestimine ja asenduste (mock) implementeerimine on olulised tehnikad vastupidavate ja usaldusväärsete JavaScripti rakenduste loomiseks. Mõistes ühiktestimise põhimõtteid, omandades mockimise tehnikaid ja järgides parimaid tavasid, saate oluliselt parandada oma koodi kvaliteeti ja vähendada vigade riski. TDD või BDD omaksvõtmine võib teie arendusprotsessi veelgi täiustada ja viia hooldatavama ja testitavama koodini. Ärge unustage arvestada oma rakenduse globaalsete aspektidega, et tagada sujuv kogemus kasutajatele kogu maailmas. Testimisse investeerimine on investeering teie tarkvara pikaajalisse edusse.