जावास्क्रिप्ट टेस्टिंग रणनीतियाँ: प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग का कार्यान्वयन

टेस्टिंग सॉफ्टवेयर विकास का एक अभिन्न अंग है, जो हमारे एप्लिकेशनों की विश्वसनीयता और मजबूती सुनिश्चित करता है। जबकि यूनिट टेस्ट विशिष्ट इनपुट और अपेक्षित आउटपुट पर ध्यान केंद्रित करते हैं, प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग (PBT) स्वचालित रूप से उत्पन्न इनपुट की एक विस्तृत श्रृंखला में आपके कोड के पूर्वनिर्धारित गुणों का पालन करने की पुष्टि करके एक अधिक व्यापक दृष्टिकोण प्रदान करता है। यह ब्लॉग पोस्ट जावास्क्रिप्ट में प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग की दुनिया में गहराई से उतरेगा, इसके लाभों, कार्यान्वयन तकनीकों और लोकप्रिय लाइब्रेरियों का पता लगाएगा।

प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग क्या है?

प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग, जिसे जेनरेटिव टेस्टिंग के रूप में भी जाना जाता है, व्यक्तिगत उदाहरणों के परीक्षण से ध्यान हटाकर उन गुणों को सत्यापित करने पर केंद्रित करता है जो इनपुट की एक श्रृंखला के लिए सही होने चाहिए। विशिष्ट इनपुट के लिए विशिष्ट आउटपुट का दावा करने वाले टेस्ट लिखने के बजाय, आप उन गुणों को परिभाषित करते हैं जो आपके कोड के अपेक्षित व्यवहार का वर्णन करते हैं। PBT फ्रेमवर्क फिर बड़ी संख्या में रैंडम इनपुट उत्पन्न करता है और जांचता है कि क्या गुण उन सभी के लिए सही हैं। यदि किसी गुण का उल्लंघन होता है, तो फ्रेमवर्क सबसे छोटे असफल उदाहरण को खोजने के लिए इनपुट को छोटा करने का प्रयास करता है, जिससे डीबगिंग आसान हो जाती है।

कल्पना कीजिए कि आप एक सॉर्टिंग फ़ंक्शन का परीक्षण कर रहे हैं। कुछ हाथ से चुने हुए ऐरे के साथ परीक्षण करने के बजाय, आप एक गुण परिभाषित कर सकते हैं जैसे "सॉर्ट किए गए ऐरे की लंबाई मूल ऐरे की लंबाई के बराबर है" या "सॉर्ट किए गए ऐरे में सभी तत्व पिछले तत्व से बड़े या बराबर हैं।" PBT फ्रेमवर्क फिर विभिन्न आकारों और सामग्री के कई ऐरे उत्पन्न करेगा, यह सुनिश्चित करते हुए कि आपका सॉर्टिंग फ़ंक्शन इन गुणों को विभिन्न परिदृश्यों में पूरा करता है।

प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग के लाभ

• बढ़ा हुआ टेस्ट कवरेज: PBT पारंपरिक यूनिट टेस्ट की तुलना में इनपुट की बहुत व्यापक श्रृंखला की पड़ताल करता है, जिससे उन एज केस और अप्रत्याशित परिदृश्यों का पता चलता है जिन पर आपने मैन्युअल रूप से विचार नहीं किया होगा।
• बेहतर कोड गुणवत्ता: गुणों को परिभाषित करना आपको अपने कोड के इच्छित व्यवहार के बारे में अधिक गहराई से सोचने के लिए मजबूर करता है, जिससे समस्या डोमेन की बेहतर समझ और एक अधिक मजबूत कार्यान्वयन होता है।
• कम रखरखाव लागत: प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्ट उदाहरण-आधारित टेस्ट की तुलना में कोड परिवर्तनों के प्रति अधिक लचीले होते हैं। यदि आप अपने कोड को रिफैक्टर करते हैं लेकिन उन्हीं गुणों को बनाए रखते हैं, तो PBT टेस्ट पास होते रहेंगे, जिससे आपको विश्वास होगा कि आपके परिवर्तनों ने कोई रिग्रेशन पेश नहीं किया है।
• आसान डीबगिंग: जब कोई गुण विफल होता है, तो PBT फ्रेमवर्क एक न्यूनतम असफल उदाहरण प्रदान करता है, जिससे बग के मूल कारण की पहचान करना आसान हो जाता है।
• बेहतर दस्तावेज़ीकरण: गुण निष्पादन योग्य दस्तावेज़ीकरण के एक रूप के रूप में काम करते हैं, जो आपके कोड के अपेक्षित व्यवहार को स्पष्ट रूप से रेखांकित करते हैं।

जावास्क्रिप्ट में प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग का कार्यान्वयन

कई जावास्क्रिप्ट लाइब्रेरी प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग की सुविधा प्रदान करती हैं। दो लोकप्रिय विकल्प jsverify और fast-check हैं। आइए देखें कि व्यावहारिक उदाहरणों के साथ उनमें से प्रत्येक का उपयोग कैसे किया जाए।

jsverify का उपयोग करना

jsverify जावास्क्रिप्ट में प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग के लिए एक शक्तिशाली और सुस्थापित लाइब्रेरी है। यह रैंडम डेटा बनाने के लिए जनरेटर का एक समृद्ध सेट प्रदान करती है, साथ ही गुणों को परिभाषित करने और चलाने के लिए एक सुविधाजनक API भी प्रदान करती है।

इंस्टॉलेशन:

            npm install jsverify
            

              
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उदाहरण: एक जोड़ फ़ंक्शन का परीक्षण

मान लीजिए हमारे पास एक सरल जोड़ फ़ंक्शन है:

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

              
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हम jsverify का उपयोग एक गुण को परिभाषित करने के लिए कर सकते हैं जो बताता है कि जोड़ क्रमविनिमेय (a + b = b + a) है:

            const jsc = require('jsverify');

jsc.property('addition is commutative', 'number', 'number', function(a, b) {
  return add(a, b) === add(b, a);
});

            

              
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इस उदाहरण में:

• jsc.property एक वर्णनात्मक नाम के साथ एक गुण को परिभाषित करता है।
• 'number', 'number' यह निर्दिष्ट करता है कि गुण को a और b के लिए इनपुट के रूप में रैंडम संख्याओं के साथ परीक्षण किया जाना चाहिए। jsverify विभिन्न डेटा प्रकारों के लिए अंतर्निहित जनरेटर की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है।
• फ़ंक्शन function(a, b) { ... } स्वयं गुण को परिभाषित करता है। यह उत्पन्न इनपुट a और b लेता है और यदि गुण सही है तो true लौटाता है, और अन्यथा false लौटाता है।

जब आप इस टेस्ट को चलाते हैं, तो jsverify सैकड़ों रैंडम संख्या जोड़े उत्पन्न करेगा और जांचेगा कि क्या क्रमविनिमेय गुण उन सभी के लिए सही है। यदि उसे कोई प्रति-उदाहरण मिलता है, तो वह असफल इनपुट की रिपोर्ट करेगा और उसे एक न्यूनतम उदाहरण में छोटा करने का प्रयास करेगा।

अधिक जटिल उदाहरण: एक स्ट्रिंग रिवर्सल फ़ंक्शन का परीक्षण

यहाँ एक स्ट्रिंग रिवर्सल फ़ंक्शन है:

            function reverseString(str) {
  return str.split('').reverse().join('');
}
            

              
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हम एक गुण परिभाषित कर सकते हैं जो बताता है कि एक स्ट्रिंग को दो बार उलटने पर मूल स्ट्रिंग वापस आनी चाहिए:

            jsc.property('reversing a string twice returns the original string', 'string', function(str) {
  return reverseString(reverseString(str)) === str;
});

            

              
                Copy
              
            
          

jsverify विभिन्न लंबाई और सामग्री के रैंडम स्ट्रिंग उत्पन्न करेगा और जांचेगा कि क्या यह गुण उन सभी के लिए सही है।

fast-check का उपयोग करना

fast-check जावास्क्रिप्ट के लिए एक और उत्कृष्ट प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग लाइब्रेरी है। यह अपने प्रदर्शन और जनरेटर और गुणों को परिभाषित करने के लिए एक फ़्लूएंट API प्रदान करने पर ध्यान केंद्रित करने के लिए जानी जाती है।

इंस्टॉलेशन:

            npm install fast-check
            

              
                Copy
              
            
          

उदाहरण: एक जोड़ फ़ंक्शन का परीक्षण

पहले जैसे ही जोड़ फ़ंक्शन का उपयोग करते हुए:

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

              
                Copy
              
            
          

हम fast-check का उपयोग करके क्रमविनिमेय गुण को परिभाषित कर सकते हैं:

            const fc = require('fast-check');

fc.assert(
  fc.property(fc.integer(), fc.integer(), (a, b) => {
    return add(a, b) === add(b, a);
  })
);

            

              
                Copy
              
            
          

इस उदाहरण में:

• fc.assert प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्ट चलाता है।
• fc.property गुण को परिभाषित करता है।
• fc.integer() यह निर्दिष्ट करता है कि गुण को a और b के लिए इनपुट के रूप में रैंडम पूर्णांकों के साथ परीक्षण किया जाना चाहिए। fast-check अंतर्निहित आर्बिट्रेरीज़ (जनरेटर) की एक विस्तृत श्रृंखला भी प्रदान करता है।
• लैम्ब्डा एक्सप्रेशन (a, b) => { ... } स्वयं गुण को परिभाषित करता है।

अधिक जटिल उदाहरण: एक स्ट्रिंग रिवर्सल फ़ंक्शन का परीक्षण

पहले जैसे ही स्ट्रिंग रिवर्सल फ़ंक्शन का उपयोग करते हुए:

            function reverseString(str) {
  return str.split('').reverse().join('');
}
            

              
                Copy
              
            
          

हम fast-check का उपयोग करके डबल रिवर्सल गुण को परिभाषित कर सकते हैं:

            fc.assert(
  fc.property(fc.string(), (str) => {
    return reverseString(reverseString(str)) === str;
  })
);

            

              
                Copy
              
            
          

jsverify और fast-check के बीच चयन

jsverify और fast-check दोनों ही जावास्क्रिप्ट में प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग के लिए उत्कृष्ट विकल्प हैं। आपके प्रोजेक्ट के लिए सही लाइब्रेरी चुनने में मदद करने के लिए यहाँ एक संक्षिप्त तुलना है:

• jsverify: इसका एक लंबा इतिहास है और इसमें अंतर्निहित जनरेटर का एक अधिक व्यापक संग्रह है। यह एक अच्छा विकल्प हो सकता है यदि आपको विशिष्ट जनरेटर की आवश्यकता है जो fast-check में उपलब्ध नहीं हैं, या यदि आप एक अधिक घोषणात्मक शैली पसंद करते हैं।
• fast-check: अपने प्रदर्शन और अपने फ़्लूएंट API के लिए जाना जाता है। यह एक बेहतर विकल्प हो सकता है यदि प्रदर्शन महत्वपूर्ण है, या यदि आप एक अधिक संक्षिप्त और अभिव्यंजक शैली पसंद करते हैं। इसकी श्रिंकिंग क्षमताएं भी बहुत अच्छी मानी जाती हैं।

अंततः, सबसे अच्छा विकल्प आपकी विशिष्ट आवश्यकताओं और वरीयताओं पर निर्भर करता है। यह देखने के लिए दोनों लाइब्रेरियों के साथ प्रयोग करना उचित है कि आप किसे अधिक आरामदायक और प्रभावी पाते हैं।

प्रभावी प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्ट लिखने की रणनीतियाँ

प्रभावी प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्ट लिखने के लिए पारंपरिक यूनिट टेस्ट लिखने की तुलना में एक अलग मानसिकता की आवश्यकता होती है। PBT का अधिकतम लाभ उठाने में आपकी सहायता के लिए यहाँ कुछ रणनीतियाँ दी गई हैं:

• गुणों पर ध्यान दें, उदाहरणों पर नहीं: उन मौलिक गुणों के बारे में सोचें जिन्हें आपके कोड को संतुष्ट करना चाहिए, बजाय विशिष्ट इनपुट-आउटपुट जोड़ों पर ध्यान केंद्रित करने के।
• सरल शुरुआत करें: सरल गुणों से शुरू करें जिन्हें समझना और सत्यापित करना आसान है। जैसे-जैसे आप आत्मविश्वास प्राप्त करते हैं, आप और अधिक जटिल गुण जोड़ सकते हैं।
• वर्णनात्मक नामों का उपयोग करें: अपने गुणों को वर्णनात्मक नाम दें जो स्पष्ट रूप से समझाते हैं कि वे क्या परीक्षण कर रहे हैं।
• एज केस पर विचार करें: जबकि PBT स्वचालित रूप से इनपुट की एक विस्तृत श्रृंखला उत्पन्न करता है, फिर भी संभावित एज केस पर विचार करना और यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि आपके गुण उन्हें कवर करते हैं। आप विशेष मामलों को संभालने के लिए कंडीशनल प्रॉपर्टी जैसी तकनीकों का उपयोग कर सकते हैं।
• असफल उदाहरणों को छोटा करें: जब कोई गुण विफल होता है, तो PBT फ्रेमवर्क द्वारा प्रदान किए गए न्यूनतम असफल उदाहरण पर ध्यान दें। यह उदाहरण अक्सर बग के मूल कारण के बारे में मूल्यवान सुराग प्रदान करता है।
• यूनिट टेस्ट के साथ संयोजन करें: PBT यूनिट टेस्ट का प्रतिस्थापन नहीं है, बल्कि उनका एक पूरक है। विशिष्ट परिदृश्यों और एज केस को सत्यापित करने के लिए यूनिट टेस्ट का उपयोग करें, और यह सुनिश्चित करने के लिए PBT का उपयोग करें कि आपका कोड इनपुट की एक विस्तृत श्रृंखला में सामान्य गुणों को संतुष्ट करता है।
• गुणों की ग्रैन्युलैरिटी: अपने गुणों की ग्रैन्युलैरिटी पर विचार करें। बहुत व्यापक होने पर, विफलता का निदान करना मुश्किल हो सकता है। बहुत संकीर्ण होने पर, आप प्रभावी रूप से यूनिट टेस्ट लिख रहे हैं। सही संतुलन खोजना महत्वपूर्ण है।

उन्नत प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग तकनीकें

एक बार जब आप प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग की मूल बातों से सहज हो जाएं, तो आप अपनी टेस्टिंग रणनीति को और बढ़ाने के लिए कुछ उन्नत तकनीकों का पता लगा सकते हैं:

• कंडीशनल प्रॉपर्टीज़: ऐसे व्यवहार का परीक्षण करने के लिए कंडीशनल प्रॉपर्टीज़ का उपयोग करें जो केवल कुछ शर्तों के तहत लागू होता है। उदाहरण के लिए, आप एक ऐसे गुण का परीक्षण करना चाह सकते हैं जो केवल तभी लागू होता है जब इनपुट एक धनात्मक संख्या हो।
• कस्टम जनरेटर: अपने एप्लिकेशन डोमेन के लिए विशिष्ट डेटा उत्पन्न करने के लिए कस्टम जनरेटर बनाएं। यह आपको अपने कोड को अधिक यथार्थवादी और प्रासंगिक इनपुट के साथ परीक्षण करने की अनुमति देता है।
• स्टेटफुल टेस्टिंग: स्टेटफुल सिस्टम, जैसे कि फाइनाइट स्टेट मशीन या रिएक्टिव एप्लिकेशन, के व्यवहार को सत्यापित करने के लिए स्टेटफुल टेस्टिंग तकनीकों का उपयोग करें। इसमें ऐसे गुण परिभाषित करना शामिल है जो बताते हैं कि विभिन्न क्रियाओं के जवाब में सिस्टम की स्थिति कैसे बदलनी चाहिए।
• इंटीग्रेशन टेस्टिंग: जबकि मुख्य रूप से यूनिट टेस्टिंग के लिए उपयोग किया जाता है, PBT सिद्धांतों को इंटीग्रेशन टेस्ट पर भी लागू किया जा सकता है। ऐसे गुण परिभाषित करें जो आपके एप्लिकेशन के विभिन्न मॉड्यूलों या घटकों में सही होने चाहिए।
• फ़ज़िंग: प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग का उपयोग फ़ज़िंग के एक रूप के रूप में किया जा सकता है, जहाँ आप सुरक्षा कमजोरियों या अप्रत्याशित व्यवहार को उजागर करने के लिए रैंडम, संभावित रूप से अमान्य इनपुट उत्पन्न करते हैं।

विभिन्न डोमेन में उदाहरण

प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग को विभिन्न प्रकार के डोमेन पर लागू किया जा सकता है। यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• गणितीय फ़ंक्शंस: गणितीय संक्रियाओं के लिए क्रमविनिमेयता, साहचर्य और वितरण जैसे गुणों का परीक्षण करें।
• डेटा संरचनाएं: सॉर्ट की गई सूची में क्रम के संरक्षण या संग्रह में तत्वों की सही संख्या जैसे गुणों को सत्यापित करें।
• स्ट्रिंग मैनिपुलेशन: स्ट्रिंग्स के रिवर्सल, रेगुलर एक्सप्रेशन मैचिंग की शुद्धता, या URL पार्सिंग की वैधता जैसे गुणों का परीक्षण करें।
• API इंटीग्रेशन: API कॉल की आइडम्पोटेंसी या विभिन्न सिस्टमों में डेटा की स्थिरता जैसे गुणों को सत्यापित करें।
• वेब एप्लिकेशन: फॉर्म सत्यापन की शुद्धता या वेब पेजों की पहुंच जैसे गुणों का परीक्षण करें। उदाहरण के लिए, यह जांचना कि सभी छवियों में ऑल्ट टेक्स्ट है।
• गेम डेवलपमेंट: गेम भौतिकी के अनुमानित व्यवहार, सही स्कोरिंग तंत्र, या रैंडम रूप से उत्पन्न सामग्री का उचित वितरण जैसे गुणों का परीक्षण करें। विभिन्न परिदृश्यों के तहत AI निर्णय लेने का परीक्षण करने पर विचार करें।
• वित्तीय एप्लिकेशन: यह परीक्षण करना कि विभिन्न प्रकार के लेनदेन (जमा, निकासी, हस्तांतरण) के बाद शेष अपडेट हमेशा सटीक होते हैं, वित्तीय प्रणालियों में महत्वपूर्ण है। गुण यह लागू करेंगे कि कुल मूल्य संरक्षित है और सही ढंग से जिम्मेदार है।

अंतर्राष्ट्रीयकरण (i18n) उदाहरण: अंतर्राष्ट्रीयकरण से निपटने के दौरान, गुण यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि फ़ंक्शन विभिन्न लोकेल को सही ढंग से संभालते हैं। उदाहरण के लिए, संख्याओं या तिथियों को प्रारूपित करते समय, आप निम्न जैसे गुणों की जांच कर सकते हैं: * स्वरूपित संख्या या तिथि निर्दिष्ट लोकेल के लिए सही ढंग से स्वरूपित है। * स्वरूपित संख्या या तिथि को उसके मूल मान में वापस पार्स किया जा सकता है, जिससे सटीकता बनी रहती है।

वैश्वीकरण (g11n) उदाहरण: अनुवादों के साथ काम करते समय, गुण स्थिरता और सटीकता बनाए रखने में मदद कर सकते हैं। उदाहरण के लिए: * अनुवादित स्ट्रिंग की लंबाई मूल स्ट्रिंग की लंबाई के यथोचित करीब है (अत्यधिक विस्तार या काट-छाँट से बचने के लिए)। * अनुवादित स्ट्रिंग में मूल स्ट्रिंग के समान प्लेसहोल्डर या चर होते हैं।

बचने के लिए सामान्य नुकसान

• तुच्छ गुण: ऐसे गुणों से बचें जो हमेशा सच होते हैं, भले ही परीक्षण किए जा रहे कोड की परवाह किए बिना। ये गुण कोई सार्थक जानकारी प्रदान नहीं करते हैं।
• अत्यधिक जटिल गुण: ऐसे गुणों से बचें जिन्हें समझना या सत्यापित करना बहुत जटिल है। जटिल गुणों को छोटे, अधिक प्रबंधनीय गुणों में तोड़ें।
• एज केस को नज़रअंदाज़ करना: सुनिश्चित करें कि आपके गुण संभावित एज केस और सीमा शर्तों को कवर करते हैं।
• प्रति-उदाहरणों की गलत व्याख्या करना: बग के मूल कारण को समझने के लिए PBT फ्रेमवर्क द्वारा प्रदान किए गए न्यूनतम असफल उदाहरणों का सावधानीपूर्वक विश्लेषण करें। निष्कर्ष पर न कूदें या धारणाएं न बनाएं।
• PBT को रामबाण मानना: PBT एक शक्तिशाली उपकरण है, लेकिन यह सावधान डिजाइन, कोड समीक्षा और अन्य परीक्षण तकनीकों का प्रतिस्थापन नहीं है। एक व्यापक परीक्षण रणनीति के हिस्से के रूप में PBT का उपयोग करें।

निष्कर्ष

प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग आपके जावास्क्रिप्ट कोड की गुणवत्ता और विश्वसनीयता में सुधार के लिए एक मूल्यवान तकनीक है। आपके कोड के अपेक्षित व्यवहार का वर्णन करने वाले गुणों को परिभाषित करके और PBT फ्रेमवर्क को इनपुट की एक विस्तृत श्रृंखला उत्पन्न करने देकर, आप छिपे हुए बग और एज केस को उजागर कर सकते हैं जिन्हें आप पारंपरिक यूनिट टेस्ट के साथ चूक सकते थे। jsverify और fast-check जैसी लाइब्रेरी आपके जावास्क्रिप्ट प्रोजेक्ट्स में PBT को लागू करना आसान बनाती हैं। अपनी परीक्षण रणनीति के हिस्से के रूप में PBT को अपनाएं और बढ़े हुए टेस्ट कवरेज, बेहतर कोड गुणवत्ता और कम रखरखाव लागत के लाभों का आनंद लें। इस शक्तिशाली तकनीक का अधिकतम लाभ उठाने के लिए सार्थक गुणों को परिभाषित करने, एज केस पर विचार करने और असफल उदाहरणों का सावधानीपूर्वक विश्लेषण करने पर ध्यान केंद्रित करना याद रखें। अभ्यास और अनुभव के साथ, आप प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग के विशेषज्ञ बन जाएंगे और अधिक मजबूत और विश्वसनीय जावास्क्रिप्ट एप्लिकेशन बनाएंगे।

अतिरिक्त संसाधन

• jsverify दस्तावेज़ीकरण
• fast-check दस्तावेज़ीकरण
• Hypothesis (पाइथन PBT लाइब्रेरी) - अवधारणाएं सभी भाषाओं पर लागू होती हैं
• जावास्क्रिप्ट में प्रॉपर्टी-बेस्ड टेस्टिंग (वीडियो)