تست نویسی با تایپ اسکریپت: استراتژی‌های پیاده‌سازی تست ایمن با نوع برای کد مستحکم

در قلمرو توسعه نرم افزار، تضمین کیفیت کد از اهمیت بالایی برخوردار است. تایپ اسکریپت، با سیستم نوع‌دهی قوی خود، فرصتی منحصر به فرد برای ساخت برنامه‌های کاربردی قابل اعتمادتر و قابل نگهداری‌تر ارائه می‌دهد. این مقاله به بررسی استراتژی‌های مختلف تست نویسی با تایپ اسکریپت می‌پردازد، با تاکید بر اینکه چگونه از ایمنی نوع برای ایجاد تست‌های قوی و موثر استفاده کنید. ما رویکردهای مختلف تست، چارچوب‌ها و بهترین شیوه‌ها را بررسی خواهیم کرد و یک راهنمای جامع برای تست نویسی با تایپ اسکریپت در اختیار شما قرار می‌دهیم.

چرا ایمنی نوع در تست نویسی مهم است

سیستم نوع‌دهی استاتیک تایپ اسکریپت چندین مزیت در تست نویسی ارائه می‌دهد:

• تشخیص زودهنگام خطا: تایپ اسکریپت می‌تواند خطاهای مربوط به نوع را در طول توسعه شناسایی کند و احتمال خرابی در زمان اجرا را کاهش دهد.
• بهبود قابلیت نگهداری کد: انواع داده‌ها درک و بازسازی کد را آسان‌تر می‌کنند و منجر به تست‌های قابل نگهداری‌تر می‌شوند.
• بهبود پوشش تست: اطلاعات نوع می‌تواند ایجاد تست‌های جامع‌تر و هدفمندتر را راهنمایی کند.
• کاهش زمان اشکال‌زدایی: تشخیص و رفع خطاهای نوع در مقایسه با خطاهای زمان اجرا آسان‌تر است.

سطوح تست: یک نمای کلی جامع

یک استراتژی تست قوی شامل سطوح مختلف تست برای اطمینان از پوشش جامع است. این سطوح عبارتند از:

• تست واحد: تست اجزا یا توابع منفرد به صورت مجزا.
• تست یکپارچگی: تست تعامل بین واحدهای یا ماژول‌های مختلف.
• تست سرتاسر (E2E): تست کل گردش کار برنامه از دیدگاه کاربر.

تست واحد در تایپ اسکریپت: اطمینان از قابلیت اطمینان در سطح کامپوننت

انتخاب یک چارچوب تست واحد

چندین چارچوب تست واحد محبوب برای تایپ اسکریپت در دسترس هستند، از جمله:

• Jest: یک چارچوب تست جامع با ویژگی‌های داخلی مانند شبیه‌سازی، پوشش کد و تست اسنپ شات. این چارچوب به دلیل سهولت استفاده و عملکرد عالی شناخته شده است.
• Mocha: یک چارچوب تست انعطاف‌پذیر و قابل توسعه که به کتابخانه‌های اضافی برای ویژگی‌هایی مانند ادعا و شبیه‌سازی نیاز دارد.
• Jasmine: یکی دیگر از چارچوب‌های تست محبوب با یک نحو تمیز و خوانا.

برای این مقاله، ما در درجه اول از Jest به دلیل سادگی و ویژگی‌های جامع آن استفاده خواهیم کرد. با این حال، اصول مورد بحث در مورد سایر چارچوب‌ها نیز اعمال می‌شود.

مثال: تست واحد یک تابع تایپ اسکریپت

تابع تایپ اسکریپت زیر را در نظر بگیرید که مقدار تخفیف را محاسبه می‌کند:

            // src/discountCalculator.ts
export function calculateDiscount(price: number, discountPercentage: number): number {
  if (price < 0 || discountPercentage < 0 || discountPercentage > 100) {
    throw new Error("Invalid input: Price and discount percentage must be non-negative, and discount percentage must be between 0 and 100.");
  }
  return price * (discountPercentage / 100);
}

            

              
                Copy
              
            
          

در اینجا نحوه نوشتن یک تست واحد برای این تابع با استفاده از Jest آورده شده است:

            // test/discountCalculator.test.ts
import { calculateDiscount } from '../src/discountCalculator';

describe('calculateDiscount', () => {
  it('should calculate the discount amount correctly', () => {
    expect(calculateDiscount(100, 10)).toBe(10);
    expect(calculateDiscount(50, 20)).toBe(10);
    expect(calculateDiscount(200, 5)).toBe(10);
  });

  it('should handle zero discount percentage correctly', () => {
    expect(calculateDiscount(100, 0)).toBe(0);
  });

  it('should handle 100% discount correctly', () => {
    expect(calculateDiscount(100, 100)).toBe(100);
  });

  it('should throw an error for invalid input (negative price)', () => {
    expect(() => calculateDiscount(-100, 10)).toThrowError("Invalid input: Price and discount percentage must be non-negative, and discount percentage must be between 0 and 100.");
  });

  it('should throw an error for invalid input (negative discount percentage)', () => {
    expect(() => calculateDiscount(100, -10)).toThrowError("Invalid input: Price and discount percentage must be non-negative, and discount percentage must be between 0 and 100.");
  });

  it('should throw an error for invalid input (discount percentage > 100)', () => {
    expect(() => calculateDiscount(100, 110)).toThrowError("Invalid input: Price and discount percentage must be non-negative, and discount percentage must be between 0 and 100.");
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

این مثال نشان می‌دهد که چگونه سیستم نوع تایپ اسکریپت به اطمینان از ارسال انواع داده صحیح به تابع و پوشش سناریوهای مختلف، از جمله موارد حاشیه‌ای و شرایط خطا، توسط تست‌ها کمک می‌کند.

بهره‌گیری از انواع تایپ اسکریپت در تست‌های واحد

از سیستم نوع تایپ اسکریپت می‌توان برای بهبود وضوح و قابلیت نگهداری تست‌های واحد استفاده کرد. به عنوان مثال، می‌توانید از اینترفیس‌ها برای تعریف ساختار مورد انتظار اشیاء برگشتی توسط توابع استفاده کنید:

            interface User {
  id: number;
  name: string;
  email: string;
}

function getUser(id: number): User {
  // ... implementation ...
  return { id: id, name: "John Doe", email: "john.doe@example.com" };
}

it('should return a user object with the correct properties', () => {
  const user = getUser(123);
  expect(user.id).toBe(123);
  expect(user.name).toBe('John Doe');
  expect(user.email).toBe('john.doe@example.com');
});

            

              
                Copy
              
            
          

با استفاده از اینترفیس `User`، اطمینان حاصل می‌کنید که تست در حال بررسی ویژگی‌ها و انواع صحیح است، و آن را قوی‌تر و کمتر مستعد خطا می‌کند.

شبیه‌سازی و ایجاد Stub با تایپ اسکریپت

در تست واحد، اغلب لازم است واحد تحت تست را با شبیه‌سازی یا ایجاد Stub وابستگی‌های آن جدا کنید. سیستم نوع تایپ اسکریپت می‌تواند به اطمینان از اجرای صحیح شبیه‌سازی‌ها و Stub‌ها و رعایت اینترفیس‌های مورد انتظار کمک کند.

تابعی را در نظر بگیرید که برای بازیابی داده‌ها به یک سرویس خارجی متکی است:

            interface DataService {
  getData(id: number): Promise<string>;
}

class MyComponent {
  constructor(private dataService: DataService) {}

  async fetchData(id: number): Promise<string> {
    return this.dataService.getData(id);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

برای تست `MyComponent`، می‌توانید یک پیاده‌سازی شبیه‌سازی شده از `DataService` ایجاد کنید:

            class MockDataService implements DataService {
  getData(id: number): Promise<string> {
    return Promise.resolve(`Data for id ${id}`);
  }
}

it('should fetch data from the data service', async () => {
  const mockDataService = new MockDataService();
  const component = new MyComponent(mockDataService);
  const data = await component.fetchData(123);
  expect(data).toBe('Data for id 123');
});

            

              
                Copy
              
            
          

با پیاده‌سازی اینترفیس `DataService`، `MockDataService` اطمینان حاصل می‌کند که روش‌های مورد نیاز را با انواع صحیح ارائه می‌دهد و از خطاهای مربوط به نوع در طول تست جلوگیری می‌کند.

تست یکپارچگی در تایپ اسکریپت: تأیید تعاملات بین ماژول‌ها

تست یکپارچگی بر تأیید تعاملات بین واحدهای یا ماژول‌های مختلف در یک برنامه تمرکز دارد. این سطح از تست برای اطمینان از اینکه قسمت‌های مختلف سیستم به درستی با هم کار می‌کنند، بسیار مهم است.

مثال: تست یکپارچگی با یک پایگاه داده

برنامه‌ای را در نظر بگیرید که برای ذخیره و بازیابی داده‌ها با یک پایگاه داده تعامل دارد. یک تست یکپارچگی برای این برنامه ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• راه‌اندازی یک پایگاه داده تست.
• پر کردن پایگاه داده با داده‌های تست.
• اجرای کد برنامه که با پایگاه داده تعامل دارد.
• تأیید اینکه داده‌ها به درستی ذخیره و بازیابی می‌شوند.
• پاکسازی پایگاه داده تست پس از اتمام تست.

            // integration/userRepository.test.ts
import { UserRepository } from '../src/userRepository';
import { DatabaseConnection } from '../src/databaseConnection';

describe('UserRepository', () => {
  let userRepository: UserRepository;
  let databaseConnection: DatabaseConnection;

  beforeAll(async () => {
    databaseConnection = new DatabaseConnection('test_database'); // Use a separate test database
    await databaseConnection.connect();
    userRepository = new UserRepository(databaseConnection);
  });

  afterAll(async () => {
    await databaseConnection.disconnect();
  });

  beforeEach(async () => {
    // Clear the database before each test
    await databaseConnection.clearDatabase();
  });

  it('should create a new user in the database', async () => {
    const newUser = { id: 1, name: 'Alice', email: 'alice@example.com' };
    await userRepository.createUser(newUser);

    const retrievedUser = await userRepository.getUserById(1);
    expect(retrievedUser).toEqual(newUser);
  });

  it('should retrieve a user from the database by ID', async () => {
    const existingUser = { id: 2, name: 'Bob', email: 'bob@example.com' };
    await userRepository.createUser(existingUser);

    const retrievedUser = await userRepository.getUserById(2);
    expect(retrievedUser).toEqual(existingUser);
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

این مثال نشان می‌دهد که چگونه یک محیط تست راه‌اندازی کنید، با یک پایگاه داده تعامل داشته باشید و تأیید کنید که کد برنامه به درستی داده‌ها را ذخیره و بازیابی می‌کند. استفاده از اینترفیس‌های تایپ اسکریپت برای موجودیت‌های پایگاه داده (به عنوان مثال، `User`) ایمنی نوع را در سراسر فرآیند تست یکپارچگی تضمین می‌کند.

شبیه‌سازی سرویس‌های خارجی در تست‌های یکپارچگی

در تست‌های یکپارچگی، اغلب لازم است سرویس‌های خارجی را که برنامه به آن‌ها وابسته است شبیه‌سازی کنید. این به شما امکان می‌دهد ادغام بین برنامه خود و سرویس را بدون تکیه بر خود سرویس آزمایش کنید.

به عنوان مثال، اگر برنامه شما با یک درگاه پرداخت ادغام می‌شود، می‌توانید یک پیاده‌سازی شبیه‌سازی شده از درگاه ایجاد کنید تا سناریوهای مختلف پرداخت را شبیه‌سازی کنید.

تست سرتاسر (E2E) در تایپ اسکریپت: شبیه‌سازی گردش کار کاربر

تست سرتاسر (E2E) شامل تست کل گردش کار برنامه از دیدگاه کاربر است. این نوع تست برای اطمینان از اینکه برنامه به درستی در یک محیط واقعی کار می‌کند، بسیار مهم است.

انتخاب یک چارچوب تست E2E

چندین چارچوب تست E2E محبوب برای تایپ اسکریپت در دسترس هستند، از جمله:

• Cypress: یک چارچوب تست E2E قدرتمند و کاربرپسند که به شما امکان می‌دهد تست‌هایی بنویسید که تعاملات کاربر با برنامه را شبیه‌سازی می‌کنند.
• Playwright: یک چارچوب تست بین مرورگری که از چندین زبان برنامه‌نویسی، از جمله تایپ اسکریپت پشتیبانی می‌کند.
• Puppeteer: یک کتابخانه Node که یک API سطح بالا برای کنترل Chrome یا Chromium بدون رابط کاربری گرافیکی ارائه می‌دهد.

Cypress به دلیل سهولت استفاده و ویژگی‌های جامع آن، به ویژه برای تست E2E برنامه‌های وب مناسب است. Playwright برای سازگاری بین مرورگرها و ویژگی‌های پیشرفته عالی است. ما مفاهیم تست E2E را با استفاده از Cypress نشان خواهیم داد.

مثال: تست E2E با Cypress

یک برنامه وب ساده با یک فرم ورود را در نظر بگیرید. یک تست E2E برای این برنامه ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• بازدید از صفحه ورود.
• وارد کردن اعتبارنامه‌های معتبر.
• ارسال فرم.
• تأیید اینکه کاربر به صفحه اصلی هدایت می‌شود.

            // cypress/integration/login.spec.ts
describe('Login', () => {
  it('should log in successfully with valid credentials', () => {
    cy.visit('/login');
    cy.get('#username').type('valid_user');
    cy.get('#password').type('valid_password');
    cy.get('button[type="submit"]').click();
    cy.url().should('include', '/home');
    cy.contains('Welcome, valid_user').should('be.visible');
  });

  it('should display an error message with invalid credentials', () => {
    cy.visit('/login');
    cy.get('#username').type('invalid_user');
    cy.get('#password').type('invalid_password');
    cy.get('button[type="submit"]').click();
    cy.contains('Invalid username or password').should('be.visible');
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

این مثال نشان می‌دهد که چگونه از Cypress برای شبیه‌سازی تعاملات کاربر با یک برنامه وب و تأیید اینکه برنامه طبق انتظار رفتار می‌کند، استفاده کنید. Cypress یک API قدرتمند برای تعامل با DOM، ایجاد ادعاها و شبیه‌سازی رویدادهای کاربر ارائه می‌دهد.

ایمنی نوع در تست‌های Cypress

در حالی که Cypress در درجه اول یک چارچوب مبتنی بر جاوا اسکریپت است، همچنان می‌توانید از تایپ اسکریپت برای بهبود ایمنی نوع تست‌های E2E خود استفاده کنید. به عنوان مثال، می‌توانید از تایپ اسکریپت برای تعریف دستورات سفارشی و تایپ داده‌های برگشتی توسط تماس‌های API استفاده کنید.

بهترین شیوه‌ها برای تست نویسی با تایپ اسکریپت

برای اطمینان از اینکه تست‌های تایپ اسکریپت شما موثر و قابل نگهداری هستند، بهترین شیوه‌های زیر را در نظر بگیرید:

• تست‌ها را زود و مکرر بنویسید: تست نویسی را از همان ابتدا در گردش کار توسعه خود ادغام کنید. توسعه مبتنی بر تست (TDD) یک رویکرد عالی است.
• روی قابلیت تست تمرکز کنید: کد خود را به گونه‌ای طراحی کنید که به راحتی قابل تست باشد. از تزریق وابستگی برای جدا کردن اجزا و آسان‌تر کردن شبیه‌سازی آن‌ها استفاده کنید.
• تست‌ها را کوچک و متمرکز نگه دارید: هر تست باید روی یک جنبه از کد تمرکز کند. این امر درک و نگهداری تست‌ها را آسان‌تر می‌کند.
• از نام‌های توصیفی برای تست استفاده کنید: نام‌هایی را برای تست انتخاب کنید که به وضوح شرح دهند که تست چه چیزی را تأیید می‌کند.
• سطح بالایی از پوشش تست را حفظ کنید: هدف خود را برای پوشش بالای تست قرار دهید تا اطمینان حاصل کنید که تمام قسمت‌های کد به طور کافی تست شده‌اند.
• تست‌های خود را خودکار کنید: تست‌های خود را در یک خط لوله ادغام مداوم (CI) ادغام کنید تا هر زمان که تغییری در کد ایجاد شد، تست‌ها به طور خودکار اجرا شوند.
• از ابزارهای پوشش کد استفاده کنید: از ابزارها برای اندازه‌گیری پوشش تست و شناسایی مناطقی از کد که به طور کافی تست نشده‌اند، استفاده کنید.
• تست‌ها را به طور مرتب Refactor کنید: با تغییر کد، تست‌های خود را Refactor کنید تا آن‌ها را به‌روز نگه دارید و قابل نگهداری نگه دارید.
• تست‌های خود را مستند کنید: برای توضیح هدف تست و هر فرضی که ایجاد می‌کند، به تست‌های خود نظر دهید.
• الگوی AAA را دنبال کنید: Arrange, Act, Assert. این به ساختاردهی تست‌های شما برای خوانایی کمک می‌کند.

نتیجه‌گیری: ساخت برنامه‌های کاربردی قوی با تست نویسی ایمن با نوع تایپ اسکریپت

سیستم نوع‌دهی قوی تایپ اسکریپت یک پایه قدرتمند برای ساخت برنامه‌های کاربردی قوی و قابل نگهداری فراهم می‌کند. با بهره‌گیری از ایمنی نوع در استراتژی‌های تست خود، می‌توانید تست‌های قابل اعتمادتر و موثرتری ایجاد کنید که خطاها را زود تشخیص می‌دهند و کیفیت کلی کد شما را بهبود می‌بخشند. این مقاله استراتژی‌های مختلف تست نویسی با تایپ اسکریپت را بررسی کرده است، از تست واحد گرفته تا تست یکپارچگی و تست سرتاسر، و یک راهنمای جامع برای تست نویسی با تایپ اسکریپت در اختیار شما قرار می‌دهد. با پیروی از بهترین شیوه‌های ذکر شده در این مقاله، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که برنامه‌های تایپ اسکریپت شما به طور کامل تست شده و برای تولید آماده هستند. اتخاذ یک رویکرد جامع تست از ابتدا به توسعه دهندگان در سراسر جهان امکان می‌دهد تا نرم افزارهای قابل اعتمادتر و قابل نگهداری تری ایجاد کنند که منجر به بهبود تجربه کاربر و کاهش هزینه‌های توسعه می‌شود. با ادامه افزایش پذیرش تایپ اسکریپت، تسلط بر تست نویسی ایمن با نوع به یک مهارت ارزشمند برای مهندسان نرم افزار در سراسر جهان تبدیل می‌شود.