TypeScript-testauksen tyyppiturvallisuuden hallinta: Jest-integraatio-opas

Ohjelmistokehityksen jatkuvasti kehittyvässä maisemassa koodin laadun ylläpitäminen ja sovelluksen luotettavuuden varmistaminen ovat ensiarvoisen tärkeitä. TypeScript, staattisten tyyppien kyvykkyydellään, on noussut johtavaksi valinnaksi luotettavien ja ylläpidettävien sovellusten rakentamisessa. TypeScriptin edut ulottuvat kuitenkin kehitysvaihetta pidemmälle; ne vaikuttavat merkittävästi testaukseen. Tämä opas tutkii, kuinka hyödyntää Jestiä, suosittua JavaScript-testauskehystä, tyyppiturvallisuuden saumattomaan integrointiin TypeScript-testaus­työnkulkuusi. Perehdymme parhaisiin käytäntöihin, käytännön esimerkkeihin ja strategioihin tehokkaiden ja ylläpidettävien testien kirjoittamiseksi.

Tyyppiturvallisuuden merkitys testauksessa

Tyyppiturvallisuus mahdollistaa sen, että kehittäjät voivat havaita virheet kehitysprosessin aikana, eivätkä vasta ajonaikana. Tämä on erityisen edullista testauksessa, jossa tyyppivirheiden varhainen havaitseminen voi estää merkittävää virheenkorjaustyötä myöhemmin. Tyyppiturvallisuuden sisällyttäminen testaukseen tarjoaa useita keskeisiä etuja:

• Varhainen virheiden havaitseminen: TypeScriptin tyyppitarkistuskyvyt mahdollistavat tyyppivirheiden, virheellisten argumenttityyppien ja muiden tyyppiin liittyvien virheiden tunnistamisen testien käännöksen aikana, ennen kuin ne ilmenevät ajonaikaisina virheinä.
• Parannettu koodin ylläpidettävyys: Tyyppimerkinnät toimivat elävänä dokumentaationa, mikä tekee koodista helpommin ymmärrettävää ja ylläpidettävää. Kun testit ovat tyyppitarkistettuja, ne vahvistavat näitä merkintöjä ja varmistavat johdonmukaisuuden koko koodikannassasi.
• Parannetut uudelleenjärjestelykyvyt: Uudelleenjärjestely muuttuu turvallisemmaksi ja tehokkaammaksi. TypeScriptin tyyppitarkistus auttaa varmistamaan, että muutokset eivät aiheuta tahattomia seurauksia tai riko olemassa olevia testejä.
• Vähemmän virheitä: Tyyppivirheiden varhaisella havaitsemisella voidaan merkittävästi vähentää tuotantoon päätyvien virheiden määrää.
• Lisääntynyt luottamus: Hyvin tyypitetty ja hyvin testattu koodi antaa kehittäjille lisää luottamusta sovelluksensa vakauteen ja luotettavuuteen.

Jestsin määritys TypeScriptillä

Jestsin integrointi TypeScriptiin on suoraviivaista. Tässä vaiheittainen opas:

1. Projektin alustus: Jos sinulla ei ole vielä TypeScript-projektia, luo sellainen. Alusta uusi projekti käyttämällä npm:ää tai yarnia:

               npm init -y
   # tai
   yarn init -y
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

2. TypeScriptin ja Jestsin asennus: Asenna tarvittavat paketit kehityspaketteina:

               npm install --save-dev typescript jest @types/jest ts-jest
   # tai
   yarn add --dev typescript jest @types/jest ts-jest
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   • typescript: TypeScript-kääntäjä.
   • jest: Testauskehys.
   • @types/jest: Jestsin tyyppimääritykset.
   • ts-jest: TypeScript-muunnin Jestille, joka mahdollistaa TypeScript-koodin ymmärtämisen.
3. TypeScriptin määritys: Luo tsconfig.json-tiedosto projektisi juurihakemistoon. Tämä tiedosto määrittää TypeScriptin kääntäjäasetukset. Perusmääritys voi näyttää tältä:

               {
     "compilerOptions": {
       "target": "es5",
       "module": "commonjs",
       "esModuleInterop": true,
       "forceConsistentCasingInFileNames": true,
       "strict": true,
       "skipLibCheck": true,
       "outDir": "./dist"
     },
     "include": ["src/**/*", "test/**/*"],
     "exclude": ["node_modules"]
   }
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Keskeiset asetukset:

   • target: Määrittää kohde-JavaScript-version (esim. es5, es6, esnext).
   • module: Määrittää käytettävän moduulijärjestelmän (esim. commonjs, esnext).
   • esModuleInterop: Mahdollistaa yhteentoimivuuden CommonJS- ja ES-moduulien välillä.
   • forceConsistentCasingInFileNames: Varmistaa tiedostonimien tasaisen isot/pienet kirjaimet.
   • strict: Mahdollistaa tiukan tyyppitarkistuksen. Suositellaan tyyppiturvallisuuden parantamiseksi.
   • skipLibCheck: Ohittaa määritystiedostojen (.d.ts) tyyppitarkistuksen.
   • outDir: Määrittää käännettyjen JavaScript-tiedostojen kohdekansion.
   • include: Määrittää käännökseen sisällytettävät tiedostot ja hakemistot.
   • exclude: Määrittää käännöksestä poissuljettavat tiedostot ja hakemistot.

4. Jestsin määritys: Luo jest.config.js (tai jest.config.ts) -tiedosto projektisi juurihakemistoon. Tämä tiedosto määrittää Jestin. Perusmääritys TypeScript-tuella voi näyttää tältä:

               /** @type {import('ts-jest').JestConfigWithTsJest} */
   module.exports = {
     preset: 'ts-jest',
     testEnvironment: 'node',
     testMatch: ['**/__tests__/**/*.[jt]s?(x)', '**/?(*.)+(spec|test).[jt]s?(x)'] ,
     transform: {
       '^.+\.(ts|tsx)?$': 'ts-jest',
     },
     moduleNameMapper: {
       '^@/(.*)$': '/src/$1',
     },
     collectCoverage: false,
     coverageDirectory: 'coverage',
   };
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   • preset: 'ts-jest': Määrittää, että käytämme ts-jestiä.
   • testEnvironment: Asettaa testausympäristön (esim. 'node', 'jsdom' selaimen kaltaisille ympäristöille).
   • testMatch: Määrittää testitiedostojen vastaavuuskuviot.
   • transform: Määrittää käsiteltävien tiedostojen muuntimen. Tässä käytämme ts-jestiä TypeScript-tiedostojen muuntamiseen.
   • moduleNameMapper: Käytetään moduulien aliassimiseen, erityisen hyödyllinen tuontipolkujen ratkaisemisessa, esim. käyttämällä polkuja kuten `@/components` pitkien suhteellisten polkujen sijaan.
   • collectCoverage: Mahdollistaa tai poistaa käytöstä koodikattavuuden.
   • coverageDirectory: Asettaa kansion kattavuusraporteille.
5. Kirjoita testejä: Luo testitiedostosi (esim. src/my-component.test.ts tai src/__tests__/my-component.test.ts).
6. Suorita testit: Lisää testiskripti package.json-tiedostoosi:

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

   Suorita sitten testisi komennolla:

               npm test
   # tai
   yarn test
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

Esimerkki: Yksinkertaisen funktion testaaminen

Luodaan yksinkertainen esimerkki tyyppiturvallisen testauksen demonstroimiseksi. Harkitse funktiota, joka lisää kaksi lukua:

            // src/math.ts
export function add(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Nyt kirjoitetaan testi tälle funktiolle käyttämällä Jestiä ja TypeScriptiä:

            // src/math.test.ts
import { add } from './math';

test('lisää kaksi lukua oikein', () => {
  expect(add(2, 3)).toBe(5);
  expect(add(-1, 1)).toBe(0);
  expect(add(0, 0)).toBe(0);
});

test('käsittelee ei-numeerisen syötteen (virheellisesti)', () => {
  // @ts-expect-error: TypeScript havaitsee tämän virheen, jos se poistetaan kommentista
  // expect(add('2', 3)).toBe(5);
});

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä:

• Tuomme add-funktion.
• Kirjoitamme testin käyttämällä Jestsin test- ja expect-funktioita.
• Testit varmistavat funktion käyttäytymisen eri syötteillä.
• Kommentoitu rivi havainnollistaa, kuinka TypeScript havitsisi tyyppivirheen, jos yrittäisimme antaa merkkijonon add-funktiolle, estäen tämän virheen ajonaikaan päätymisen. `//@ts-expect-error` -kommentti kertoo TypeScriptille, että kyseisellä rivillä odotetaan virhettä.

Edistyneet testaus­tekniikat TypeScriptin ja Jestsin kanssa

Kun perusmääritys on valmis, voit tutkia edistyneempiä testaus­tekniikoita testipakkisi tehokkuuden ja ylläpidettävyyden parantamiseksi.

Mallinnus ja vakoilu

Mallinnus mahdollistaa koodiyksiköiden eristämisen korvaamalla ulkoiset riippuvuudet hallituilla korvikkeilla. Jest tarjoaa sisäänrakennetut mallinnuskyvyt.

Esimerkki: Funktion mallintaminen, joka tekee API-kutsun:

            // src/api.ts
export async function fetchData(url: string): Promise<any> {
  const response = await fetch(url);
  return response.json();
}

// src/my-component.ts
import { fetchData } from './api';

export async function processData() {
  const data = await fetchData('https://example.com/api/data');
  // Käsittele data
  return data;
}

            

              
                Copy
              
            
          

            // src/my-component.test.ts
import { processData } from './my-component';
import { fetchData } from './api';

jest.mock('./api'); // Mallinna api-moduuli

test('käsittelee dataa oikein', async () => {
  // @ts-ignore: Ohitetaan tyyppivirhe tässä testissä
  fetchData.mockResolvedValue({ result: 'success' }); // Mallinna ratkaistu arvo

  const result = await processData();
  expect(result).toEqual({ result: 'success' });

  expect(fetchData).toHaveBeenCalledWith('https://example.com/api/data');
});

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä mallinnamme fetchData-funktion api.ts-moduulista. Käytämme mockResolvedValue-ominaisuutta simuloidaksemme onnistunutta API-vastausta ja varmistaaksemme, että processData käsittelee mallinnettua dataa oikein. Käytämme toHaveBeenCalledWith-ominaisuutta tarkistaaksemme, että fetchData-funktiota kutsuttiin oikeilla argumenteilla.

Asynkronisen koodin testaaminen

Asynkronisen koodin testaaminen on elintärkeää nykyaikaisille JavaScript-sovelluksille. Jest tarjoaa useita tapoja käsitellä asynkronisia testejä.

Esimerkki: Funktion testaaminen, joka käyttää setTimeout:

            // src/async.ts
export function delayedGreeting(name: string, delay: number): Promise<string> {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(`Hello, ${name}!`);
    }, delay);
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

            // src/async.test.ts
import { delayedGreeting } from './async';

test('tervehtii viiveellä', async () => {
  const greeting = await delayedGreeting('World', 100);
  expect(greeting).toBe('Hello, World!');
});

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä käytämme async/await-ominaisuutta asynkronisen operaation käsittelyyn testin sisällä. Jest tukee myös callbackien ja promisejen käyttöä asynkronisissa testeissä.

Koodikattavuus

Koodikattavuusraportit antavat arvokasta tietoa siitä, mitkä osat koodistasi ovat testien kattamia. Jestin avulla on helppo luoda koodikattavuusraportteja.

Koodikattavuuden ottamiseksi käyttöön määritä collectCoverage ja coverageDirectory -asetukset jest.config.js-tiedostossasi. Voit sitten suorittaa testisi kattavuuden ollessa käytössä.

            // jest.config.js
module.exports = {
  // ... muut asetukset
  collectCoverage: true,
  coverageDirectory: 'coverage',
  collectCoverageFrom: ['src/**/*.{ts,tsx}', '!src/**/*.d.ts'], // Määritä tiedostot, joista kerätään kattavuutta
  coverageThreshold: {
    global: {
      statements: 80,
      branches: 80,
      functions: 80,
      lines: 80,
    },
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

collectCoverageFrom-asetus antaa sinun määrittää, mitkä tiedostot otetaan huomioon kattavuudessa. coverageThreshold-asetus mahdollistaa vähimmäiskattavuusprosenttien asettamisen. Kun olet suorittanut testisi, Jest luo kattavuusraportin määritettyyn hakemistoon.

Voit tarkastella kattavuusraporttia HTML-muodossa saadaksesi yksityiskohtaisia tietoja.

Testivetoinen kehitys (TDD) TypeScriptin ja Jestsin kanssa

Testivetoinen kehitys (TDD) on ohjelmistokehitysprosessi, joka painottaa testien kirjoittamista ennen varsinaisen koodin kirjoittamista. TDD voi olla erittäin tehokas käytäntö, joka johtaa luotettavampaan ja paremmin suunniteltuun koodiin. TypeScriptin ja Jestsin kanssa TDD-prosessi on virtaviivaistettu.

1. Kirjoita epäonnistunut testi: Aloita kirjoittamalla testi, joka kuvaa koodisi haluttua käyttäytymistä. Testin tulisi aluksi epäonnistua, koska koodia ei vielä ole.
2. Kirjoita minimikoodi testin läpäisemiseksi: Kirjoita yksinkertaisin mahdollinen koodi, joka saa testin läpäisemään. Tämä voi sisältää hyvin perustason toteutuksen.
3. Uudelleenjärjestely: Kun testi läpäistään, uudelleenjärjestele koodisi parantaaksesi sen suunnittelua ja luettavuutta varmistaen samalla, että kaikki testit läpäisevät edelleen.
4. Toista: Toista tämä sykli jokaiselle uudelle ominaisuudelle tai toiminnallisuudelle.

Esimerkki: Käytetään TDD:tä luomaan funktio, joka kirjoittaa merkkijonon ensimmäisen kirjaimen isoksi:

1. Epäonnistunut testi:

            // src/string-utils.test.ts
import { capitalizeFirstLetter } from './string-utils';

test('kirjoittaa merkkijonon ensimmäisen kirjaimen isoksi', () => {
  expect(capitalizeFirstLetter('hello')).toBe('Hello');
});

            

              
                Copy
              
            
          

2. Minimikoodi läpäisemiseksi:

            // src/string-utils.ts
export function capitalizeFirstLetter(str: string): string {
  return str.charAt(0).toUpperCase() + str.slice(1);
}

            

              
                Copy
              
            
          

3. Uudelleenjärjestely (tarvittaessa): Tässä yksinkertaisessa tapauksessa koodi on jo suhteellisen puhdasta. Voimme lisätä lisää testejä muiden reunatapauksien kattamiseksi.

            // src/string-utils.test.ts (laajennettu)
import { capitalizeFirstLetter } from './string-utils';

test('kirjoittaa merkkijonon ensimmäisen kirjaimen isoksi', () => {
  expect(capitalizeFirstLetter('hello')).toBe('Hello');
  expect(capitalizeFirstLetter('world')).toBe('World');
  expect(capitalizeFirstLetter('')).toBe('');
  expect(capitalizeFirstLetter('123test')).toBe('123test');
});

            

              
                Copy
              
            
          

TDD TypeScriptin kanssa varmistaa, että kirjoitat testejä alusta alkaen, antaen sinulle välittömät tyyppiturvallisuuden edut virheiden estämiseksi.

Parhaat käytännöt tyyppiturvalliseen testaukseen

Maksimoidaksesi tyyppiturvallisen testauksen edut Jestsin ja TypeScriptin kanssa, harkitse näitä parhaita käytäntöjä:

• Kirjoita kattavia testejä: Varmista, että testisi kattavat kaikki eri koodipolut ja reunatapaukset. Pyri korkeaan koodikattavuuteen.
• Käytä kuvaavia testinimiä: Kirjoita selkeitä ja kuvaavia testinimiä, jotka selittävät kunkin testin tarkoituksen.
• Hyödynnä tyyppimerkintöjä: Käytä tyyppimerkintöjä laajasti testeissäsi luettavuuden parantamiseksi ja tyyppivirheiden varhaiseksi havaitsemiseksi.
• Mallinna asianmukaisesti: Käytä mallinnusta koodiyksiköiden eristämiseen ja niiden testaamiseen itsenäisesti. Vältä liian suurta mallinnusta, joka voi tehdä testeistä vähemmän realistisia.
• Testaa asynkroninen koodi tehokkaasti: Käytä async/await- tai promiseja oikein asynkronista koodia testattaessa.
• Noudata TDD-periaatteita: Harkitse TDD:n käyttöönottoa ohjataksesi kehitysprosessiasi ja varmistaaksesi, että kirjoitat testejä ennen koodin kirjoittamista.
• Ylläpidä testattavuutta: Suunnittele koodisi testattavuus mielessä. Pidä funktiosi ja moduulisi fokusoituneina, selkeillä syötteillä ja tulosteilla.
• Tarkista testikoodi: Aivan kuten tarkistat tuotantokoodin, tarkista säännöllisesti testikoodisi varmistaaksesi, että se on ylläpidettävää, tehokasta ja ajan tasalla. Harkitse testikoodin laadun tarkistuksia CI/CD-putkissasi.
• Pidä testit ajan tasalla: Kun teet muutoksia koodiisi, päivitä myös testisi. Vanhentuneet testit voivat johtaa vääriin positiivisiin tuloksiin ja vähentää testipaketin arvoa.
• Integroi testit CI/CD:hen: Integroi testisi jatkuvaan integraatioon ja jatkuvaan toimitusputkeesi (CI/CD) automatisoidaksesi testauksen ja havaitaksesi ongelmat varhaisessa vaiheessa kehityssykliä. Tämä on erityisen hyödyllistä globaaleille kehitystiimeille, joissa koodimuutoksia voidaan tehdä useilla aikavyöhykkeillä ja sijainneissa.

Yleiset sudenkuopat ja vianetsintä

Vaikka Jestsin ja TypeScriptin integrointi on yleensä suoraviivaista, saatat kohdata joitain yleisiä ongelmia. Tässä on muutamia vinkkejä vianetsintään:

• Tyyppivirheet testeissä: Jos näet tyyppivirheitä testeissäsi, tutki virheilmoituksia huolellisesti. Nämä viestit osoittavat usein koodin kohdan, jossa ongelma on. Tarkista, että tyyppisi on määritetty oikein ja että annat oikeat argumentit funktioille.
• Virheelliset tuontipolut: Varmista, että tuontipolkusi ovat oikein, erityisesti moduulialiasia käytettäessä. Tarkista tsconfig.json ja Jest-määrityksesi.
• Jestsin määritysongelmat: Tarkista jest.config.js-tiedostosi huolellisesti varmistaaksesi, että se on määritetty oikein. Kiinnitä huomiota preset-, transform- ja testMatch-asetuksiin.
• Vanhentuneet riippuvuudet: Varmista, että kaikki riippuvuutesi (TypeScript, Jest, ts-jest ja tyyppimääritykset) ovat ajan tasalla.
• Testausympäristön yhteensopimattomuudet: Jos testaat koodia, joka toimii tietyssä ympäristössä (esim. selain), varmista, että Jestsin testausympäristö on määritetty oikein (esim. käyttämällä jsdom).
• Mallinnusongelmat: Tarkista mallinnus­määrityksesi huolellisesti. Varmista, että mallit on asetettu oikein ennen testien suorittamista. Käytä mockResolvedValue-, mockRejectedValue- ja muita mallinnusmenetelmiä asianmukaisesti.
• Asynkronisten testien ongelmat: Asynkronista koodia testattaessa varmista, että testisi käsittelevät promiseja oikein tai käyttävät async/await-ominaisuutta.

Yhteenveto

Jestsin integrointi TypeScriptiin tyyppiturvallista testausta varten on erittäin tehokas strategia koodin laadun parantamiseksi, virheiden vähentämiseksi ja kehitysprosessin nopeuttamiseksi. Noudattamalla tämän oppaan parhaita käytäntöjä ja tekniikoita voit rakentaa luotettavia ja ylläpidettäviä testejä, jotka edistävät sovellustesi yleistä luotettavuutta. Muista jatkuvasti hienosäätää testauslähestymistapaasi ja mukauttaa sitä projektisi erityistarpeisiin.

Tyyppiturvallisuuden omaksuminen testauksessa ei ole vain virheiden havaitsemista; se on luottamuksen rakentamista koodikantaasi, yhteistyön edistämistä globaalissa tiimissäsi ja lopulta paremman ohjelmiston toimittamista. TDD:n periaatteet yhdistettynä TypeScriptin ja Jestsin tehoon tarjoavat vahvan perustan tehokkaammalle ja tuottavammalle ohjelmistokehityksen elinkaarelle. Tämä voi johtaa nopeampaan markkinoille pääsyyn tuotteellesi missä tahansa päin maailmaa ja tehdä ohjelmistostasi helpommin ylläpidettävän koko sen käyttöiän ajan.

Tyyppiturvallista testausta tulisi pitää välttämättömänä osana kaikkien kansainvälisten tiimien nykyaikaisia ohjelmistokehityskäytäntöjä. Investointi testaukseen on investointi tuotteesi laatuun ja pitkäikäisyyteen.