JavaScriptin laadunvarmistuksen infrastruktuuri: Täydellinen toteutusopas

Jatkuvasti kehittyvässä web-kehityksen maailmassa JavaScript on edelleen kulmakiviteknologia. Projektien monimutkaistuessa ja tiimien hajautuessa yhä enemmän ympäri maailmaa, koodin laadun varmistamisesta tulee ensisijaisen tärkeää. Hyvin määritelty ja toteutettu JavaScriptin laadunvarmistuksen infrastruktuuri ei ole enää ylellisyyttä, vaan välttämättömyys luotettavien, ylläpidettävien ja skaalautuvien sovellusten rakentamisessa. Tämä kattava opas tarjoaa askel-askeleelta lähestymistavan vankan laadunvarmistuksen infrastruktuurin luomiseen JavaScript-projekteillesi, ottaen huomioon kansainväliset tiimit ja monipuoliset kehitysympäristöt.

Miksi investoida JavaScriptin laadunvarmistuksen infrastruktuuriin?

Vankkaan laadunvarmistuksen infrastruktuuriin investoiminen tuo mukanaan lukuisia etuja:

• Parempi koodin johdonmukaisuus: Pakottaa yhtenäisen koodaustyylin koko koodikantaan, mikä helpottaa kehittäjien ymmärtämistä ja ylläpitoa. Ajattele sitä universaalina kielenä, jota kaikki tiimin jäsenet puhuvat sujuvasti.
• Vähemmän virheitä ja bugeja: Tunnistaa potentiaaliset virheet varhaisessa kehitysvaiheessa, estäen niiden päätymisen tuotantoon. Tämä on kuin oikolukija, joka löytää virheet ennen asiakirjan julkaisua.
• Lisääntynyt tuottavuus: Automatisoi toistuvia tehtäviä, kuten formatointia ja linttausta, vapauttaen kehittäjät keskittymään monimutkaisempaan ongelmanratkaisuun. Kuvittele automatisoitu kokoonpanolinja, joka tehostaa tuotantoa.
• Parannettu yhteistyö: Tarjoaa yhteisen perustan koodikatselmoinneille ja keskusteluille, vähentäen kitkaa ja parantaen tiimiyhteistyötä, erityisesti hajautetuissa tiimeissä.
• Yksinkertaistettu ylläpito: Helpottaa koodin refaktorointia ja päivittämistä, vähentäen uusien bugien riskiä. Hyvin järjestettyä kirjastoa on helpompi selata ja ylläpitää.
• Vähentynyt tekninen velka: Käsittelee ennakoivasti mahdollisia ongelmia, estäen teknisen velan kertymisen ajan myötä. Varhainen ylläpito estää kalliit korjaukset myöhemmin.

Globaaleille tiimeille edut ovat vielä suuremmat. Standardoidut koodauskäytännöt ylittävät kulttuuriset ja kielelliset erot, edistäen sujuvampaa yhteistyötä ja tiedon jakamista. Kuvittele tiimi, joka ulottuu Pohjois-Amerikkaan, Eurooppaan ja Aasiaan; yhteinen laadunvarmistuksen infrastruktuuri varmistaa, että kaikki ovat samalla sivulla sijainnistaan tai taustastaan riippumatta.

JavaScriptin laadunvarmistuksen infrastruktuurin keskeiset komponentit

1. Linttaus: Koodin analysointi tyylivirheiden, mahdollisten bugien ja koodausstandardien noudattamisen varalta.
2. Formatointi: Koodin automaattinen muotoilu johdonmukaisuuden ja luettavuuden varmistamiseksi.
3. Testaus: Testien kirjoittaminen ja suorittaminen koodin toiminnallisuuden varmistamiseksi.
4. Staattinen analyysi: Koodin analysointi mahdollisten tietoturva-aukkojen ja suorituskykyongelmien varalta ilman sen suorittamista.
5. Jatkuva integraatio (CI): Rakennus-, testaus- ja käyttöönottoprosessin automatisointi.

1. Linttaus ESLintillä

ESLint on tehokas ja erittäin konfiguroitava JavaScript-lintteri. Se analysoi koodia tyylivirheiden, mahdollisten bugien ja koodausstandardien noudattamisen varalta. ESLint tukee laajaa valikoimaa sääntöjä ja lisäosia, joiden avulla voit mukauttaa sen omiin tarpeisiisi sopivaksi.

Asennus ja konfigurointi

Asenna ESLint suorittamalla seuraava komento:

            npm install eslint --save-dev
            

              
                Copy
              
            
          

Luo seuraavaksi ESLint-konfiguraatiotiedosto (.eslintrc.js, .eslintrc.yml tai .eslintrc.json) projektisi juureen. Voit käyttää eslint --init -komentoa peruskonfiguraatiotiedoston luomiseen.

            eslint --init
            

              
                Copy
              
            
          

Konfiguraatiotiedosto määrittelee säännöt, joita ESLint valvoo. Voit valita useista sisäänrakennetuista säännöistä tai käyttää kolmannen osapuolen lisäosia laajentaaksesi ESLintin toiminnallisuutta. Esimerkiksi voit käyttää eslint-plugin-react-lisäosaa valvoaksesi React-kohtaisia koodausstandardeja. Monet organisaatiot luovat myös jaettavia ESLint-konfiguraatioita yhtenäisten tyylien varmistamiseksi eri projekteissa. AirBnB, Google ja StandardJS ovat esimerkkejä suosituista konfiguraatioista. Päätöstä tehdessäsi harkitse tiimisi nykyistä tyyliä ja mahdollisia kompromisseja.

Tässä on esimerkki yksinkertaisesta .eslintrc.js-konfiguraatiotiedostosta:

            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: {
    'no-unused-vars': 'warn',
    'no-console': 'warn',
    'react/prop-types': 'off',
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä konfiguraatio laajentaa suositeltuja ESLint-sääntöjä, ottaa käyttöön React-tuen ja määrittelee muutamia mukautettuja sääntöjä. no-unused-vars-sääntö varoittaa käyttämättömistä muuttujista ja no-console-sääntö varoittaa console.log-lausekkeista. Sääntö react/prop-types on poistettu käytöstä, koska sitä käytetään usein TypeScriptin kanssa, joka hoitaa tyyppitarkistuksen eri tavalla.

ESLintin integrointi työnkulkuusi

Voit integroida ESLintin työnkulkuusi useilla tavoilla:

• Komentorivi: Suorita ESLint komentoriviltä eslint-komennolla.
• Editori-integraatio: Asenna ESLint-lisäosa koodieditoriisi (esim. VS Code, Sublime Text, Atom).
• Jatkuva integraatio: Integroi ESLint CI-putkeesi linttaamaan koodi automaattisesti jokaisen commitin yhteydessä.

Suorita ESLint komentoriviltä seuraavalla komennolla:

            eslint .
            

              
                Copy
              
            
          

Tämä komento linttaa kaikki JavaScript-tiedostot nykyisessä hakemistossa ja sen alihakemistoissa.

2. Formatointi Prettierillä

Prettier on mielipidevaikutteinen koodin formatoija, joka muotoilee koodin automaattisesti varmistaen sen johdonmukaisuuden ja luettavuuden. Toisin kuin lintterit, jotka keskittyvät mahdollisten virheiden tunnistamiseen, Prettier keskittyy ainoastaan koodin muotoiluun.

Asennus ja konfigurointi

Asenna Prettier suorittamalla seuraava komento:

            npm install prettier --save-dev
            

              
                Copy
              
            
          

Luo seuraavaksi Prettier-konfiguraatiotiedosto (.prettierrc.js, .prettierrc.yml tai .prettierrc.json) projektisi juureen. Voit käyttää oletuskonfiguraatiota tai mukauttaa sitä omiin tarpeisiisi sopivaksi.

Tässä on esimerkki yksinkertaisesta .prettierrc.js-konfiguraatiotiedostosta:

            module.exports = {
  semi: false,
  trailingComma: 'all',
  singleQuote: true,
  printWidth: 120,
};

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä konfiguraatio määrittää, että Prettierin tulisi käyttää yksinkertaisia lainausmerkkejä, lisätä pilkut kaikkien monirivisten rakenteiden loppuun, välttää puolipisteitä ja asettaa rivin enimmäispituudeksi 120 merkkiä.

Prettierin integrointi työnkulkuusi

Voit integroida Prettierin työnkulkuusi useilla tavoilla:

• Komentorivi: Suorita Prettier komentoriviltä prettier-komennolla.
• Editori-integraatio: Asenna Prettier-lisäosa koodieditoriisi.
• Git-hookit: Käytä Git-hookeja formatoimaan koodi automaattisesti ennen committausta.
• Jatkuva integraatio: Integroi Prettier CI-putkeesi formatoimaan koodi automaattisesti jokaisen commitin yhteydessä.

Suorita Prettier komentoriviltä seuraavalla komennolla:

            prettier --write .
            

              
                Copy
              
            
          

Tämä komento formatoi kaikki tiedostot nykyisessä hakemistossa ja sen alihakemistoissa.

ESLintin ja Prettierin integrointi

ESLintiä ja Prettieriä voidaan käyttää yhdessä tarjoamaan kattava ratkaisu koodin laadunvarmistukseen. On kuitenkin tärkeää konfiguroida ne oikein konfliktien välttämiseksi. ESLint ja Prettier voivat olla ristiriidassa, koska myös ESLint voidaan konfiguroida tarkistamaan formatointia.

Integroidaksesi ESLintin ja Prettierin, sinun tulee asentaa seuraavat paketit:

            npm install eslint-config-prettier eslint-plugin-prettier --save-dev
            

              
                Copy
              
            
          

eslint-config-prettier-paketti poistaa käytöstä kaikki ESLint-säännöt, jotka ovat ristiriidassa Prettierin kanssa. eslint-plugin-prettier-paketti mahdollistaa Prettierin suorittamisen ESLint-sääntönä.

Päivitä .eslintrc.js-konfiguraatiotiedostosi sisältämään nämä paketit:

            module.exports = {
  // ...
  extends: [
    // ...
    'prettier',
    'plugin:prettier/recommended',
  ],
  plugins: [
    // ...
    'prettier',
  ],
  rules: {
    // ...
    'prettier/prettier': 'error',
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä konfiguraatio laajentaa prettier-konfiguraatiota, ottaa käyttöön eslint-plugin-prettier-lisäosan ja konfiguroi prettier/prettier-säännön raportoimaan kaikista formatointiongelmista virheinä.

3. Testaus Jestillä, Mochalla ja Chailla

Testaus on kriittinen osa koodin laadun varmistamista. JavaScript tarjoaa useita testauskehyksiä, joilla kullakin on omat vahvuutensa ja heikkoutensa. Suosituimpia testauskehyksiä ovat:

• Jest: Facebookin kehittämä nollakonfiguraation testauskehys. Jest on tunnettu helppokäyttöisyydestään, sisäänrakennetuista mock-ominaisuuksistaan ja erinomaisesta suorituskyvystään.
• Mocha: Joustava ja laajennettava testauskehys, joka tukee laajaa valikoimaa assertiokirjastoja ja raportoijia.
• Chai: Assertiokirjasto, jota voidaan käyttää Mochan tai muiden testauskehysten kanssa. Chai tarjoaa erilaisia assertiotyylejä, mukaan lukien BDD (Behavior-Driven Development) ja TDD (Test-Driven Development).

Oikean testauskehyksen valinta riippuu erityistarpeistasi ja mieltymyksistäsi. Jest on hyvä valinta projekteihin, jotka vaativat nollakonfiguraation asennuksen ja sisäänrakennetut mock-ominaisuudet. Mocha ja Chai ovat hyvä valinta projekteihin, jotka vaativat enemmän joustavuutta ja mukauttamista.

Esimerkki Jestillä

Näytetään, kuinka Jestiä käytetään testaukseen. Asenna ensin Jest:

            npm install jest --save-dev
            

              
                Copy
              
            
          

Luo sitten testitiedosto (esim. sum.test.js) samaan hakemistoon testattavan koodin kanssa (esim. sum.js).

Tässä on esimerkki sum.js-tiedostosta:

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

module.exports = sum;

            

              
                Copy
              
            
          

Ja tässä on esimerkki sum.test.js-tiedostosta:

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

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

  it('should handle negative numbers correctly', () => {
    expect(sum(-1, 2)).toBe(1);
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä testitiedosto määrittelee kaksi testitapausta sum-funktiolle. Ensimmäinen testitapaus varmistaa, että funktio laskee kaksi positiivista lukua oikein yhteen. Toinen testitapaus varmistaa, että funktio käsittelee negatiivisia lukuja oikein.

Suorittaaksesi testit, lisää test-skripti package.json-tiedostoosi:

            {
  // ...
  "scripts": {
    "test": "jest"
  }
  // ...
}

            

              
                Copy
              
            
          

Suorita sitten seuraava komento:

            npm test
            

              
                Copy
              
            
          

Tämä komento suorittaa kaikki projektisi testitiedostot.

4. Staattinen analyysi TypeScriptillä ja Flow'lla

Staattinen analyysi tarkoittaa koodin analysointia mahdollisten virheiden ja haavoittuvuuksien varalta suorittamatta sitä. Tämä voi auttaa tunnistamaan ongelmia, joita on vaikea havaita perinteisillä testausmenetelmillä. Kaksi suosittua työkalua staattiseen analyysiin JavaScriptissä ovat TypeScript ja Flow.

TypeScript

TypeScript on JavaScriptin superjoukko, joka lisää staattisen tyypityksen kieleen. TypeScript mahdollistaa tyyppien määrittelyn muuttujille, funktioille ja objekteille, mikä voi auttaa estämään tyyppeihin liittyviä virheitä ajon aikana. TypeScript kääntyy tavalliseksi JavaScriptiksi, joten sitä voidaan käyttää missä tahansa JavaScript-ajoympäristössä.

Flow

Flow on Facebookin kehittämä staattinen tyyppitarkistin JavaScriptille. Flow analysoi koodia tyyppeihin liittyvien virheiden varalta ja antaa palautetta kehittäjille reaaliajassa. Flow'ta voidaan käyttää olemassa olevan JavaScript-koodin kanssa, joten sinun ei tarvitse kirjoittaa koko koodikantaasi uudelleen sen käyttämiseksi.

TypeScriptin ja Flow'n välillä valitseminen riippuu erityistarpeistasi ja mieltymyksistäsi. TypeScript on hyvä valinta projekteihin, jotka vaativat vahvaa staattista tyypitystä ja jäsennellympää kehitysprosessia. Flow on hyvä valinta projekteihin, jotka haluavat lisätä staattisen tyypityksen olemassa olevaan JavaScript-koodiin ilman merkittävää aika- ja vaivainvestointia.

Esimerkki TypeScriptillä

Näytetään, kuinka TypeScriptiä käytetään staattiseen analyysiin. Asenna ensin TypeScript:

            npm install typescript --save-dev
            

              
                Copy
              
            
          

Luo sitten TypeScript-konfiguraatiotiedosto (tsconfig.json) projektisi juureen.

Tässä on esimerkki yksinkertaisesta tsconfig.json-konfiguraatiotiedostosta:

            {
  "compilerOptions": {
    "target": "es5",
    "module": "commonjs",
    "strict": true,
    "esModuleInterop": true,
    "skipLibCheck": true,
    "forceConsistentCasingInFileNames": true
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä konfiguraatio määrittää, että TypeScriptin tulisi kääntyä ES5:ksi, käyttää CommonJS-moduulijärjestelmää, ottaa käyttöön tiukka tyyppitarkistus ja valvoa johdonmukaista kirjainkokoa tiedostonimissä.

Nyt voit aloittaa TypeScript-koodin kirjoittamisen. Tässä on esimerkiksi yksinkertainen TypeScript-tiedosto (greeting.ts):

            function greeting(name: string): string {
  return `Hello, ${name}!`;
}

console.log(greeting("World"));

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä tiedosto määrittelee funktion nimeltä greeting, joka ottaa merkkijonoargumentin (name) ja palauttaa merkkijonon. : string -merkintä määrittelee, että funktion tulee palauttaa merkkijono. Jos yrität palauttaa eri tyyppiä, TypeScript ilmoittaa virheestä.

Kääntääksesi TypeScript-koodin, suorita seuraava komento:

            npx tsc
            

              
                Copy
              
            
          

Tämä komento kääntää kaikki TypeScript-tiedostot projektissasi ja luo vastaavat JavaScript-tiedostot.

5. Jatkuva integraatio (CI) GitHub Actionsin, GitLab CI:n ja Jenkinsin avulla

Jatkuva integraatio (CI) on kehityskäytäntö, joka sisältää rakennus-, testaus- ja käyttöönottoprosessin automatisoinnin. CI auttaa tunnistamaan ja ratkaisemaan ongelmia varhaisessa kehitysvaiheessa, vähentäen bugien riskiä tuotantoon pääsyssä. Saatavilla on useita CI-alustoja, mukaan lukien:

• GitHub Actions: CI/CD-alusta, joka on integroitu suoraan GitHubiin. GitHub Actions mahdollistaa työnkulun automatisoinnin suoraan GitHub-repositoriossasi.
• GitLab CI: CI/CD-alusta, joka on integroitu GitLabiin. GitLab CI mahdollistaa työnkulun automatisoinnin suoraan GitLab-repositoriossasi.
• Jenkins: Avoimen lähdekoodin CI/CD-palvelin, jota voidaan käyttää useiden versionhallintajärjestelmien ja käyttöönottotasojen kanssa. Jenkins tarjoaa suuren joustavuuden ja mukautettavuuden.

Oikean CI-alustan valinta riippuu erityistarpeistasi ja mieltymyksistäsi. GitHub Actions ja GitLab CI ovat hyviä valintoja projekteille, jotka sijaitsevat GitHubissa tai GitLabissa. Jenkins on hyvä valinta projekteille, jotka vaativat enemmän joustavuutta ja mukauttamista.

Esimerkki GitHub Actionsilla

Näytetään, kuinka GitHub Actionsia käytetään CI:hin. Luo ensin työnkulkutiedosto (esim. .github/workflows/ci.yml) GitHub-repositorioosi.

Tässä on esimerkki yksinkertaisesta .github/workflows/ci.yml-työnkulkutiedostosta:

            name: CI

on:
  push:
    branches: [ main ]
  pull_request:
    branches: [ main ]

jobs:
  build:

    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - name: Use Node.js 16
      uses: actions/setup-node@v2
      with:
        node-version: '16.x'
    - name: Install dependencies
      run: npm install
    - name: Run ESLint
      run: npm run lint
    - name: Run Prettier
      run: npm run format
    - name: Run tests
      run: npm test

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä työnkulkutiedosto määrittelee CI-putken, joka suoritetaan jokaisella push-toiminnolla main-haaraan ja jokaisella pull-pyynnöllä, joka kohdistuu main-haaraan. Putki koostuu seuraavista vaiheista:

1. Koodin noutaminen (checkout).
2. Node.js:n asettaminen.
3. Riippuvuuksien asentaminen.
4. ESLintin ajaminen.
5. Prettierin ajaminen.
6. Testien ajaminen.

Ottaksesi CI-putken käyttöön, committaa vain työnkulkutiedosto GitHub-repositorioosi. GitHub Actions tunnistaa automaattisesti työnkulkutiedoston ja suorittaa putken jokaisen push- ja pull-pyynnön yhteydessä.

Koodikatselmointi ja yhteistyö

Vaikka automaatio tarjoaa perustan, ihmisen tekemä katselmointi ja yhteistyö ovat edelleen laadunvarmistuksen infrastruktuurin kriittisiä osia. Koodikatselmoinnit paljastavat logiikkavirheitä, suunnitteluvirheitä ja mahdollisia tietoturva-aukkoja, jotka automaattiset työkalut saattavat jättää huomiotta. Kannusta avoimeen viestintään ja rakentavaan palautteeseen tiimin jäsenten kesken. Työkalut, kuten GitHubin pull-pyynnöt tai GitLabin merge-pyynnöt, helpottavat tätä prosessia. Muista korostaa kunnioittavaa ja objektiivista kritiikkiä, keskittyen koodin parantamiseen syyllisten etsimisen sijaan.

Globaalien tiimien huomioitavat seikat

Kun toteutat JavaScriptin laadunvarmistuksen infrastruktuuria globaaleille tiimeille, ota huomioon seuraavat tekijät:

• Aikavyöhykkeet: Ajoita automatisoidut tehtävät (kuten CI-ajot) suoritettavaksi eri aikavyöhykkeiden hiljaisina aikoina suorituskyvyn pullonkaulojen välttämiseksi.
• Viestintä: Luo selkeät viestintäkanavat koodin laatuun liittyvien kysymysten ja parhaiden käytäntöjen keskustelemiseksi. Videoneuvottelut ja jaettu dokumentaatio voivat kuroa umpeen maantieteellisiä kuiluja.
• Kulttuurierot: Ole tietoinen kulttuurieroista viestintätyyleissä ja palautteen antamisen mieltymyksissä. Kannusta osallistavuuteen ja kunnioitukseen kaikessa vuorovaikutuksessa.
• Työkalujen saavutettavuus: Varmista, että kaikilla tiimin jäsenillä on pääsy tarvittaviin työkaluihin ja resursseihin sijainnistaan tai internetyhteydestään riippumatta. Harkitse pilvipohjaisten ratkaisujen käyttöä paikallisten riippuvuuksien minimoimiseksi.
• Dokumentaatio: Tarjoa kattava dokumentaatio helposti käännettävissä muodoissa koodausstandardeista ja laadunvarmistuksen infrastruktuurista, jotta tiimin jäsenet voivat noudattaa organisaation parhaita käytäntöjä.

Yhteenveto

Vankan JavaScriptin laadunvarmistuksen infrastruktuurin luominen on jatkuva prosessi, joka vaatii jatkuvaa parantamista ja sopeutumista. Toteuttamalla tässä oppaassa kuvattuja tekniikoita ja työkaluja voit merkittävästi parantaa JavaScript-projektiesi laatua, ylläpidettävyyttä ja skaalautuvuutta, edistäen tuottavampaa ja yhteistyökykyisempää ympäristöä globaalille tiimillesi. Muista, että tietyt työkalut ja konfiguraatiot vaihtelevat projektisi tarpeiden ja tiimisi mieltymysten mukaan. Tärkeintä on löytää sinulle sopiva ratkaisu ja hienosäätää sitä jatkuvasti ajan myötä.