زیرساخت تست جاوا اسکریپت: راهنمای کامل پیاده‌سازی

در چشم‌انداز پویای توسعه نرم‌افزار امروزی، یک زیرساخت تست قوی فقط یک مزیت نیست؛ بلکه یک ضرورت است. برای پروژه‌های جاوا اسکریپت، که همه چیز را از وب‌سایت‌های تعاملی گرفته تا برنامه‌های کاربردی وب پیچیده و محیط‌های سمت سرور با Node.js قدرت می‌بخشند، یک استراتژی تست خوب تعریف‌شده برای ارائه کدی با کیفیت بالا و قابل اعتماد حیاتی است. این راهنما یک مرور جامع از چگونگی ساخت و نگهداری یک زیرساخت تست کامل جاوا اسکریپت را ارائه می‌دهد، که همه چیز را از انتخاب ابزارهای مناسب گرفته تا پیاده‌سازی گردش‌کارهای تست خودکار و نظارت بر پوشش کد پوشش می‌دهد.

چرا زیرساخت تست جاوا اسکریپت مهم است؟

یک زیرساخت تست مستحکم مزایای حیاتی متعددی را فراهم می‌کند:

• شناسایی زودهنگام باگ: شناسایی و رفع باگ‌ها در مراحل اولیه چرخه توسعه به طور قابل توجهی ارزان‌تر و کم‌اخلال‌تر از رسیدگی به آن‌ها در محیط پروداکشن است.
• بهبود کیفیت کد: تست، توسعه‌دهندگان را تشویق می‌کند تا کدی تمیزتر، ماژولارتر و قابل تست‌تر بنویسند.
• کاهش ریسک رگرسیون: تست‌های خودکار با اطمینان از اینکه تغییرات جدید عملکرد موجود را مختل نمی‌کنند، به جلوگیری از رگرسیون کمک می‌کنند.
• چرخه‌های توسعه سریع‌تر: با تست خودکار، توسعه‌دهندگان می‌توانند به سرعت تغییرات خود را تأیید کرده و سریع‌تر تکرار کنند.
• افزایش اعتماد به نفس: یک پایگاه کد به خوبی تست‌شده به توسعه‌دهندگان هنگام ایجاد تغییرات اعتماد به نفس می‌دهد که منجر به نوآوری سریع‌تر و بهره‌وری کلی بهتر می‌شود.
• تجربه کاربری بهتر: با جلوگیری از باگ‌ها و اطمینان از عملکرد، تست به طور مستقیم تجربه کاربر نهایی را بهبود می‌بخشد.

اجزای کلیدی یک زیرساخت تست جاوا اسکریپت

یک زیرساخت کامل تست جاوا اسکریپت شامل چندین جزء کلیدی است که هر کدام نقش حیاتی در تضمین کیفیت نرم‌افزار ایفا می‌کنند.

۱. فریمورک‌های تست

فریمورک‌های تست، ساختار و ابزارهای لازم برای نوشتن و اجرای تست‌ها را فراهم می‌کنند. فریمورک‌های محبوب تست جاوا اسکریپت عبارتند از:

• Jest: توسعه‌یافته توسط فیسبوک، Jest یک فریمورک تست جامع (batteries-included) است که ویژگی‌هایی مانند پیکربندی صفر، تست اسنپ‌شات و قابلیت‌های ماکینگ عالی را ارائه می‌دهد. این یک انتخاب محبوب برای برنامه‌های React است و در سراسر اکوسیستم جاوا اسکریپت در حال گسترش است.
• Mocha: Mocha یک فریمورک تست انعطاف‌پذیر و قابل توسعه است که به شما امکان می‌دهد کتابخانه assertions، کتابخانه ماکینگ و اجراکننده تست خود را انتخاب کنید. این یک پایه محکم برای ساخت گردش‌کارهای تست سفارشی فراهم می‌کند.
• Jasmine: Jasmine یک فریمورک توسعه مبتنی بر رفتار (BDD) است که سینتکسی تمیز و خوانا برای نوشتن تست‌ها ارائه می‌دهد. اغلب در پروژه‌های Angular استفاده می‌شود.
• Cypress: Cypress یک فریمورک تست سرتاسری است که برای تست هر چیزی که در مرورگر اجرا می‌شود طراحی شده است. این یک رابط کاربرپسند و ابزارهای دیباگینگ قدرتمند را فراهم می‌کند.
• Playwright: توسعه‌یافته توسط مایکروسافت، Playwright یک فریمورک تست سرتاسری جدیدتر است که تست بین مرورگری قابل اعتماد را امکان‌پذیر می‌سازد.

مثال: Jest

یک تابع ساده جاوا اسکریپت را در نظر بگیرید:

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

module.exports = sum;

این یک تست Jest برای این تابع است:

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

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

۲. کتابخانه‌های Assertion

کتابخانه‌های Assertion متدهایی را برای تأیید اینکه شرایط مورد انتظار در تست‌های شما برآورده شده‌اند، فراهم می‌کنند. کتابخانه‌های Assertion رایج عبارتند از:

• Chai: Chai یک کتابخانه Assertion همه‌کاره است که از سه سبک مختلف پشتیبانی می‌کند: `expect`، `should` و `assert`.
• Assert (Node.js): ماژول داخلی `assert` در Node.js مجموعه‌ای از متدهای Assertion پایه را فراهم می‌کند.
• Unexpected: Unexpected یک کتابخانه Assertion قابل توسعه‌تر است که به شما امکان تعریف Assertion های سفارشی را می‌دهد.

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);
  });
});

۳. کتابخانه‌های ماکینگ (Mocking)

کتابخانه‌های ماکینگ به شما این امکان را می‌دهند که وابستگی‌ها را در تست‌های خود با جایگزین‌های کنترل‌شده تعویض کنید، که این کار جداسازی و تست واحدهای منفرد کد را آسان‌تر می‌کند. کتابخانه‌های محبوب ماکینگ عبارتند از:

• ماکینگ داخلی Jest: Jest قابلیت‌های ماکینگ داخلی قدرتمندی را فراهم می‌کند که ماک کردن توابع، ماژول‌ها و وابستگی‌ها را آسان می‌سازد.
• Sinon.JS: Sinon.JS یک کتابخانه ماکینگ مستقل است که spy، stub و mock برای تست کد جاوا اسکریپت فراهم می‌کند.
• TestDouble: TestDouble یک کتابخانه ماکینگ است که بر ارائه سینتکس واضح و خوانا برای تعریف ماک‌ها تمرکز دارد.

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;
  });
});

۴. اجراکنندگان تست (Test Runners)

اجراکنندگان تست، تست‌های شما را اجرا کرده و بازخوردی در مورد نتایج ارائه می‌دهند. اجراکنندگان محبوب تست جاوا اسکریپت عبارتند از:

• Jest: Jest به عنوان اجراکننده تست خودش عمل می‌کند.
• Mocha: Mocha به یک کتابخانه Assertion جداگانه نیاز دارد و می‌تواند با گزارشگرهای مختلفی استفاده شود.
• Karma: Karma یک اجراکننده تست است که به طور خاص برای تست کد در مرورگرهای واقعی طراحی شده است.

۵. یکپارچه‌سازی مداوم/استقرار مداوم (CI/CD)

CI/CD بخش حیاتی یک زیرساخت تست مدرن است. این فرآیند اجرای تست‌ها را هر زمان که تغییراتی در کد ایجاد می‌شود، خودکار می‌کند و تضمین می‌کند که پایگاه کد شما پایدار و قابل اعتماد باقی می‌ماند. پلتفرم‌های محبوب CI/CD عبارتند از:

• GitHub Actions: به طور مستقیم با GitHub یکپارچه شده، Actions یک پلتفرم انعطاف‌پذیر و قدرتمند برای خودکارسازی گردش‌کارهای تست و استقرار شما فراهم می‌کند.
• Jenkins: Jenkins یک سرور CI/CD منبع‌باز است که طیف گسترده‌ای از پلاگین‌ها و یکپارچه‌سازی‌ها را ارائه می‌دهد.
• CircleCI: CircleCI یک پلتفرم CI/CD مبتنی بر ابر است که یک رابط کاربری ساده و آسان برای استفاده فراهم می‌کند.
• Travis CI: Travis CI پلتفرم CI/CD مبتنی بر ابر دیگری است که اغلب برای پروژه‌های منبع‌باز استفاده می‌شود.
• GitLab CI/CD: GitLab ویژگی‌های CI/CD را مستقیماً در پلتفرم خود گنجانده است.

مثال: GitHub Actions

این یک گردش‌کار ساده GitHub Actions است که تست‌های Jest را در هر push و pull request اجرا می‌کند:

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

۶. ابزارهای پوشش کد (Code Coverage)

ابزارهای پوشش کد درصد پایگاه کد شما را که توسط تست‌ها پوشش داده شده است، اندازه‌گیری می‌کنند. این به شما کمک می‌کند تا مناطقی را که به اندازه کافی تست نشده‌اند شناسایی کرده و تلاش‌های تست را اولویت‌بندی کنید. ابزارهای محبوب پوشش کد عبارتند از:

• Istanbul: Istanbul یک ابزار پوشش کد پرکاربرد برای جاوا اسکریپت است.
• NYC: NYC یک رابط خط فرمان برای Istanbul است.
• پوشش داخلی Jest: Jest شامل عملکرد پوشش کد داخلی است.

مثال: پوشش کد Jest

برای فعال کردن پوشش کد در Jest، کافی است فلگ `--coverage` را به دستور تست خود اضافه کنید:

npm test -- --coverage

این یک گزارش پوشش در دایرکتوری `coverage` ایجاد می‌کند.

۷. ابزارهای تحلیل استاتیک (Static Analysis)

ابزارهای تحلیل استاتیک کد شما را بدون اجرای آن تجزیه و تحلیل می‌کنند و خطاهای بالقوه، نقض سبک و آسیب‌پذیری‌های امنیتی را شناسایی می‌کنند. ابزارهای محبوب تحلیل استاتیک عبارتند از:

• ESLint: ESLint یک لینتر محبوب است که به شما در اعمال استانداردهای کدنویسی و شناسایی خطاهای بالقوه کمک می‌کند.
• JSHint: JSHint یک لینتر پرکاربرد دیگر برای جاوا اسکریپت است.
• TSLint: TSLint یک لینتر است که به طور خاص برای کد TypeScript طراحی شده است (اکنون به نفع ESLint منسوخ شده است).
• SonarQube: SonarQube یک پلتفرم برای بازرسی مداوم کیفیت کد است.

مثال: ESLint

برای پیکربندی ESLint، یک فایل `.eslintrc.js` در پروژه خود ایجاد کنید:

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"]
  }
};

انواع تست‌های جاوا اسکریپت

یک استراتژی تست جامع شامل انواع مختلفی از تست‌ها است که هر کدام بر جنبه خاصی از برنامه شما تمرکز دارند.

۱. تست‌های واحد (Unit Tests)

تست‌های واحد بر تست واحدهای منفرد کد، مانند توابع یا کلاس‌ها، به صورت مجزا تمرکز دارند. هدف تأیید این است که هر واحد همانطور که انتظار می‌رود رفتار می‌کند. تست‌های واحد معمولاً سریع و آسان برای نوشتن هستند.

۲. تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests)

تست‌های یکپارچه‌سازی تأیید می‌کنند که واحدهای مختلف کد به درستی با هم کار می‌کنند. این تست‌ها بر تعاملات بین ماژول‌ها و کامپوننت‌ها تمرکز دارند. آنها پیچیده‌تر از تست‌های واحد هستند و ممکن است نیاز به راه‌اندازی وابستگی‌ها و ماک کردن سرویس‌های خارجی داشته باشند.

۳. تست‌های سرتاسری (End-to-End - E2E)

تست‌های سرتاسری تعاملات واقعی کاربر با برنامه شما را شبیه‌سازی می‌کنند و کل گردش کار را از ابتدا تا انتها تست می‌کنند. این تست‌ها جامع‌ترین هستند اما کندترین و دشوارترین برای نگهداری نیز می‌باشند. آنها معمولاً برای تأیید جریان‌های کاربری حیاتی و اطمینان از عملکرد صحیح برنامه در یک محیط شبیه به پروداکشن استفاده می‌شوند.

۴. تست‌های عملکردی (Functional Tests)

تست‌های عملکردی تأیید می‌کنند که ویژگی‌های خاص برنامه شما همانطور که انتظار می‌رود کار می‌کنند. آنها بر تست عملکرد برنامه از دیدگاه کاربر تمرکز دارند. آنها شبیه به تست‌های E2E هستند اما ممکن است بر روی عملکردهای خاص به جای گردش‌کارهای کامل تمرکز کنند.

۵. تست‌های عملکرد (Performance Tests)

تست‌های عملکرد، عملکرد برنامه شما را تحت شرایط مختلف ارزیابی می‌کنند. آنها به شناسایی گلوگاه‌ها کمک می‌کنند و اطمینان می‌دهند که برنامه می‌تواند بار مورد انتظار را مدیریت کند. ابزارهایی مانند JMeter، LoadView و Lighthouse می‌توانند برای تست عملکرد استفاده شوند.

بهترین شیوه‌ها برای پیاده‌سازی یک زیرساخت تست جاوا اسکریپت

در اینجا برخی از بهترین شیوه‌ها برای ساخت و نگهداری یک زیرساخت تست قوی جاوا اسکریپت آورده شده است:

• تست‌ها را زود و مکرر بنویسید: از توسعه مبتنی بر تست (TDD) یا توسعه مبتنی بر رفتار (BDD) برای نوشتن تست‌ها قبل از نوشتن کد استقبال کنید.
• تست‌ها را متمرکز نگه دارید: هر تست باید بر روی تست یک جنبه واحد از کد شما تمرکز کند.
• تست‌های واضح و خوانا بنویسید: از نام‌های توصیفی برای تست‌ها و Assertionهای خود استفاده کنید.
• از منطق پیچیده در تست‌ها خودداری کنید: تست‌ها باید ساده و قابل فهم باشند.
• از ماکینگ به طور مناسب استفاده کنید: وابستگی‌های خارجی را ماک کنید تا تست‌های خود را ایزوله کنید.
• تست‌ها را به طور خودکار اجرا کنید: تست‌ها را در پایپ‌لاین CI/CD خود ادغام کنید.
• پوشش کد را نظارت کنید: پوشش کد را ردیابی کنید تا مناطقی را که به تست بیشتری نیاز دارند شناسایی کنید.
• تست‌ها را به طور منظم بازسازی (Refactor) کنید: تست‌های خود را با کد خود به‌روز نگه دارید.
• از یک سبک تست ثابت استفاده کنید: یک سبک تست ثابت را در سراسر پروژه خود اتخاذ کنید.
• استراتژی تست خود را مستند کنید: استراتژی و دستورالعمل‌های تست خود را به وضوح مستند کنید.

انتخاب ابزارهای مناسب

انتخاب ابزارهای تست به نیازمندی‌ها و نیازهای خاص پروژه شما بستگی دارد. هنگام انتخاب ابزارها، عوامل زیر را در نظر بگیرید:

• اندازه و پیچیدگی پروژه: برای پروژه‌های کوچک، یک فریمورک تست ساده‌تر مانند Jest ممکن است کافی باشد. برای پروژه‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر، یک فریمورک انعطاف‌پذیرتر مانند Mocha یا Cypress ممکن است انتخاب بهتری باشد.
• تجربه تیم: ابزارهایی را انتخاب کنید که تیم شما با آنها آشناست یا مایل به یادگیری آنها است.
• یکپارچه‌سازی با ابزارهای موجود: اطمینان حاصل کنید که ابزارهایی که انتخاب می‌کنید به خوبی با گردش کار توسعه و پایپ‌لاین CI/CD موجود شما یکپارچه می‌شوند.
• پشتیبانی جامعه: ابزارهایی با جامعه قوی و مستندات خوب انتخاب کنید.
• هزینه: هزینه ابزارها را در نظر بگیرید، به خصوص برای پلتفرم‌های CI/CD تجاری.

مثال پیاده‌سازی: ساخت یک زیرساخت تست با Jest و GitHub Actions

بیایید یک پیاده‌سازی کامل از یک زیرساخت تست جاوا اسکریپت را با استفاده از Jest برای تست و GitHub Actions برای CI/CD نشان دهیم.

مرحله ۱: راه‌اندازی پروژه

یک پروژه جدید جاوا اسکریپت ایجاد کنید:

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

مرحله ۲: نصب Jest

npm install --save-dev jest

مرحله ۳: ایجاد یک فایل تست

یک فایل به نام `sum.js` ایجاد کنید:

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

module.exports = sum;

یک فایل تست به نام `sum.test.js` ایجاد کنید:

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

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

مرحله ۴: پیکربندی Jest

خط زیر را به فایل `package.json` خود اضافه کنید تا اسکریپت تست را پیکربندی کنید:

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

مرحله ۵: اجرای تست‌ها به صورت محلی

npm test

مرحله ۶: پیکربندی GitHub Actions

یک فایل به نام `.github/workflows/node.js.yml` ایجاد کنید:

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

مرحله ۷: کامیت و پوش کردن کد

تغییرات خود را کامیت کرده و آنها را به GitHub پوش کنید. GitHub Actions به طور خودکار تست‌های شما را در هر push و pull request اجرا خواهد کرد.

ملاحظات جهانی

هنگام ساخت یک زیرساخت تست برای یک تیم یا محصول جهانی، این عوامل را در نظر بگیرید:

• تست بومی‌سازی (Localization): اطمینان حاصل کنید که تست‌های شما جنبه‌های بومی‌سازی مانند فرمت‌های تاریخ، نمادهای ارز و ترجمه‌های زبان را پوشش می‌دهند.
• مدیریت منطقه زمانی: برنامه‌هایی که با مناطق زمانی مختلف سروکار دارند را به درستی تست کنید.
• بین‌المللی‌سازی (i18n): تأیید کنید که برنامه شما از زبان‌ها و مجموعه‌های کاراکتر مختلف پشتیبانی می‌کند.
• دسترسی‌پذیری (a11y): اطمینان حاصل کنید که برنامه شما برای کاربران با معلولیت از مناطق مختلف قابل دسترسی است.
• تأخیر شبکه: برنامه خود را تحت شرایط مختلف شبکه تست کنید تا کاربران از نقاط مختلف جهان را شبیه‌سازی کنید.

نتیجه‌گیری

ساخت یک زیرساخت تست کامل جاوا اسکریپت یک سرمایه‌گذاری است که در دراز مدت نتیجه می‌دهد. با پیاده‌سازی استراتژی‌ها و بهترین شیوه‌های ذکر شده در این راهنما، می‌توانید کیفیت، قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداری پروژه‌های جاوا اسکریپت خود را تضمین کنید، که در نهایت منجر به تجربیات کاربری بهتر و چرخه‌های توسعه سریع‌تر می‌شود. به یاد داشته باشید که یک زیرساخت تست قوی یک تلاش یک‌باره نیست، بلکه یک فرآیند مداوم است که نیاز به نظارت، نگهداری و بهبود مستمر دارد.