JavaScript Testavimas: Vieneto, Integraciniai ir E2E Testai – Išsamus Vadovas

Testavimas yra esminis programinės įrangos kūrimo aspektas, užtikrinantis jūsų JavaScript programų patikimumą, stabilumą ir palaikomumą. Tinkamos testavimo strategijos pasirinkimas gali ženkliai paveikti jūsų kūrimo proceso kokybę ir efektyvumą. Šis vadovas pateikia išsamią trijų pagrindinių JavaScript testavimo tipų apžvalgą: vieneto testavimo, integracinio testavimo ir „End-to-End“ (E2E) testavimo. Išnagrinėsime jų skirtumus, privalumus ir praktinį pritaikymą, kad galėtumėte priimti pagrįstus sprendimus dėl savo testavimo metodo.

Kodėl Testavimas Yra Svarbus?

Prieš gilinantis į kiekvieno testavimo tipo specifiką, trumpai aptarkime testavimo svarbą apskritai:

• Ankstyvas Klaidų Aptikimas: Klaidų nustatymas ir taisymas ankstyvoje kūrimo stadijoje yra žymiai pigesnis ir lengvesnis nei jų sprendimas produkcinėje aplinkoje.
• Kodo Kokybės Gerinimas: Testų rašymas skatina rašyti švaresnį, labiau modulinį ir lengviau prižiūrimą kodą.
• Patikimumo Užtikrinimas: Testai suteikia pasitikėjimo, kad jūsų kodas veikia kaip tikėtasi įvairiomis sąlygomis.
• Refaktorinimo Palengvinimas: Išsami testų rinkinys leidžia jums refaktorinti kodą su didesniu pasitikėjimu, žinant, kad galėsite greitai nustatyti bet kokius regresijos atvejus.
• Bendradarbiavimo Gerinimas: Testai tarnauja kaip dokumentacija, iliustruojanti, kaip numatyta naudoti jūsų kodą.

Vieneto Testavimas

Kas Yra Vieneto Testavimas?

Vieneto testavimas apima atskirų jūsų kodo vienetų ar komponentų testavimą izoliuotai. „Vienetas“ paprastai reiškia funkciją, metodą ar klasę. Tikslas yra patikrinti, ar kiekvienas vienetas teisingai atlieka jam skirtą funkciją, nepriklausomai nuo kitų sistemos dalių.

Vieneto Testavimo Privalumai

• Ankstyvas Klaidų Aptikimas: Vieneto testai padeda nustatyti klaidas pačiose ankstyviausiose kūrimo stadijose, neleidžiant joms plisti į kitas sistemos dalis.
• Greitesni Grįžtamojo Ryšio Ciklai: Vieneto testai paprastai vykdomi greitai, suteikdami greitą grįžtamąjį ryšį apie kodo pakeitimus.
• Geresnis Kodo Dizainas: Vieneto testų rašymas skatina rašyti modulinį ir testuojamą kodą.
• Lengvesnis Derinimas: Kai vieneto testas nepavyksta, yra gana lengva nustatyti problemos šaltinį.
• Dokumentacija: Vieneto testai tarnauja kaip gyva dokumentacija, demonstruojanti, kaip numatyta naudoti atskirus vienetus.

Geroji Vieneto Testavimo Praktika

• Pirmiausia Rašykite Testus (Testais Paremtas Programavimas - TDD): Rašykite testus prieš rašydami kodą. Tai padeda sutelkti dėmesį į reikalavimus ir užtikrina, kad jūsų kodas yra testuojamas.
• Testuokite Izoliuotai: Izoliuokite testuojamą vienetą nuo jo priklausomybių, naudojant tokias technikas kaip imitavimas (mocking) ir pakeitimas (stubbing).
• Rašykite Aiškius ir Glaustus Testus: Testai turėtų būti lengvai suprantami ir prižiūrimi.
• Testuokite Ribinius Atvejus: Testuokite ribines sąlygas ir neteisingus įvesties duomenis, siekiant užtikrinti, kad jūsų kodas juos tinkamai apdoroja.
• Išlaikykite Testų Greitį: Lėti testai gali atgrasyti kūrėjus nuo dažno jų vykdymo.
• Automatizuokite Savo Testus: Integruokite testus į savo kūrimo procesą, kad jie būtų vykdomi automatiškai po kiekvieno kodo pakeitimo.

Vieneto Testavimo Įrankiai ir Karkasai

Yra keletas JavaScript testavimo karkasų, kurie padeda rašyti ir vykdyti vieneto testus. Kai kurie populiarūs variantai:

• Jest: Populiarus ir universalus testavimo karkasas, sukurtas „Facebook“. Jam būdinga nulinės konfigūracijos sąranka, integruotas imitavimas ir kodo aprėpties ataskaitos. Jest puikiai tinka React, Vue, Angular ir Node.js programų testavimui.
• Mocha: Lankstus ir išplečiamas testavimo karkasas, teikiantis platų funkcijų rinkinį testų rašymui ir vykdymui. Jam reikalingos papildomos bibliotekos, tokios kaip Chai (tvirtinimų biblioteka) ir Sinon.JS (imitavimo biblioteka).
• Jasmine: Elgsena paremto programavimo (BDD) karkasas, kuris pabrėžia testų rašymą, kurie skaitomi kaip specifikacijos. Jame yra integruota tvirtinimų biblioteka ir palaikomas imitavimas.
• AVA: Minimalistinis ir apibrėžtas testavimo karkasas, kuris sutelkia dėmesį į greitį ir paprastumą. Jis naudoja asinchroninį testavimą ir suteikia švarų bei lengvai naudojamą API.
• Tape: Paprastas ir lengvas testavimo karkasas, pabrėžiantis paprastumą ir skaitomumą. Jis turi minimalų API ir yra lengvai išmokstamas bei naudojamas.

Vieneto Testavimo Pavyzdys (Jest)

Panagrinėkime paprastą funkcijos, kuri sudeda du skaičius, pavyzdį:

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

 module.exports = add;

Štai šios funkcijos vieneto testas, naudojant Jest:

 // add.test.js
 const add = require('./add');

 test('sudedant 1 + 2 gaunama 3', () => {
 expect(add(1, 2)).toBe(3);
 });

 test('sudedant -1 + 1 gaunama 0', () => {
 expect(add(-1, 1)).toBe(0);
 });

Šiame pavyzdyje mes naudojame Jest expect funkciją, kad pateiktume tvirtinimus apie add funkcijos rezultatą. toBe tikrintojas patikrina, ar faktinis rezultatas atitinka laukiamą rezultatą.

Integracinis Testavimas

Kas Yra Integracinis Testavimas?

Integracinis testavimas apima skirtingų jūsų kodo vienetų ar komponentų sąveikos testavimą. Skirtingai nuo vieneto testavimo, kuris sutelktas į atskirus vienetus izoliuotai, integracinis testavimas patikrina, ar šie vienetai teisingai veikia kartu, kai yra sujungti. Tikslas yra užtikrinti, kad duomenys teisingai perduodami tarp modulių ir kad bendra sistema veikia kaip tikėtasi.

Integracinio Testavimo Privalumai

• Patikrina Sąveikas: Integraciniai testai užtikrina, kad skirtingos sistemos dalys teisingai veikia kartu.
• Aptinka Sąsajų Klaidas: Šie testai gali nustatyti klaidas modulių sąsajose, pvz., neteisingus duomenų tipus ar trūkstamus parametrus.
• Suteikia Pasitikėjimo: Integraciniai testai suteikia pasitikėjimo, kad sistema kaip visuma veikia teisingai.
• Atspindi Realias Situacijas: Integraciniai testai imituoja realias situacijas, kuriose sąveikauja keli komponentai.

Integracinio Testavimo Strategijos

Integraciniam testavimui galima naudoti keletą strategijų, įskaitant:

• „Iš viršaus į apačią“ testavimas: Pradedama nuo aukščiausio lygio modulių ir palaipsniui integruojami žemesnio lygio moduliai.
• „Iš apačios į viršų“ testavimas: Pradedama nuo žemiausio lygio modulių ir palaipsniui integruojami aukštesnio lygio moduliai.
• „Didžiojo sprogimo“ testavimas: Visi moduliai integruojami vienu metu, kas gali būti rizikinga ir sunkiai derinant.
• „Sumuštinio“ testavimas: Derinami „iš viršaus į apačią“ ir „iš apačios į viršų“ testavimo metodai.

Integracinio Testavimo Įrankiai ir Karkasai

Integraciniam testavimui galite naudoti tuos pačius testavimo karkasus kaip ir vieneto testavimui. Be to, yra keletas specializuotų įrankių, kurie gali padėti atliekant integracinį testavimą, ypač dirbant su išorinėmis paslaugomis ar duomenų bazėmis:

• Supertest: Aukšto lygio HTTP testavimo biblioteka Node.js, kuri palengvina API galinių taškų testavimą.
• Testcontainers: Biblioteka, kuri suteikia lengvas, vienkartines duomenų bazių, pranešimų tarpininkų ir kitų paslaugų instancijas integraciniam testavimui.

Integracinio Testavimo Pavyzdys (Supertest)

Panagrinėkime paprastą Node.js API galinio taško, kuris grąžina pasisveikinimą, pavyzdį:

 // app.js
 const express = require('express');
 const app = express();
 const port = 3000;

 app.get('/greet/:name', (req, res) => {
 res.send(`Hello, ${req.params.name}!`);
 });

 app.listen(port, () => {
 console.log(`Example app listening at http://localhost:${port}`);
 });

 module.exports = app;

Štai šio galinio taško integracinis testas, naudojant Supertest:

 // app.test.js
 const request = require('supertest');
 const app = require('./app');

 describe('GET /greet/:name', () => {
 test('atsako su "Hello, John!"', async () => {
 const response = await request(app).get('/greet/John');
 expect(response.statusCode).toBe(200);
 expect(response.text).toBe('Hello, John!');
 });
 });

Šiame pavyzdyje mes naudojame Supertest, kad išsiųstume HTTP užklausą į /greet/:name galinį tašką ir patikrintume, ar atsakymas yra toks, kokio tikimės. Mes tikriname tiek būsenos kodą, tiek atsakymo turinį.

„End-to-End“ (E2E) Testavimas

Kas Yra „End-to-End“ (E2E) Testavimas?

„End-to-End“ (E2E) testavimas apima visos programos eigos testavimą nuo pradžios iki pabaigos, imituojant realias vartotojo sąveikas. Šio tipo testavimas patikrina, ar visos sistemos dalys teisingai veikia kartu, įskaitant front-end, back-end ir bet kokias išorines paslaugas ar duomenų bazes. Tikslas yra užtikrinti, kad programa atitinka vartotojo lūkesčius ir kad visos kritinės darbo eigos veikia teisingai.

E2E Testavimo Privalumai

• Imituoja Realų Vartotojo Elgesį: E2E testai imituoja, kaip vartotojai sąveikauja su programa, suteikdami realistišką jos funkcionalumo įvertinimą.
• Patikrina Visą Sistemą: Šie testai apima visą programos eigą, užtikrindami, kad visi komponentai sklandžiai veiktų kartu.
• Aptinka Integracijos Problemas: E2E testai gali nustatyti integracijos problemas tarp skirtingų sistemos dalių, tokių kaip front-end ir back-end.
• Suteikia Pasitikėjimo: E2E testai suteikia aukštą pasitikėjimo lygį, kad programa veikia teisingai iš vartotojo perspektyvos.

E2E Testavimo Įrankiai ir Karkasai

Yra keletas įrankių ir karkasų, skirtų E2E testams rašyti ir vykdyti. Kai kurie populiarūs variantai:

• Cypress: Modernus ir patogus E2E testavimo karkasas, kuris suteikia greitą ir patikimą testavimo patirtį. Jam būdinga laiko kelionės derinimas, automatinis laukimas ir realaus laiko perkrovimas.
• Selenium: Plačiai naudojamas ir universalus testavimo karkasas, palaikantis kelias naršykles ir programavimo kalbas. Jis reikalauja daugiau konfigūracijos nei Cypress, bet siūlo didesnį lankstumą.
• Playwright: Santykinai naujas E2E testavimo karkasas, sukurtas „Microsoft“, kuris palaiko kelias naršykles ir suteikia platų funkcijų rinkinį sąveikai su tinklalapiais.
• Puppeteer: „Google“ sukurta Node.js biblioteka, kuri suteikia aukšto lygio API valdymui „headless“ Chrome ar Chromium naršyklėmis. Ji gali būti naudojama E2E testavimui, duomenų rinkimui iš tinklalapių ir automatizavimui.

E2E Testavimo Pavyzdys (Cypress)

Panagrinėkime paprastą E2E testo pavyzdį naudojant Cypress. Tarkime, turime prisijungimo formą su laukais vartotojo vardui ir slaptažodžiui bei pateikimo mygtuku:

 // login.test.js
 describe('Prisijungimo Forma', () => {
 it('turėtų sėkmingai prisijungti', () => {
 cy.visit('/login');
 cy.get('#username').type('testuser');
 cy.get('#password').type('password123');
 cy.get('button[type="submit"]').click();
 cy.url().should('include', '/dashboard');
 cy.contains('Sveiki, testuser!').should('be.visible');
 });
 });

Šiame pavyzdyje mes naudojame Cypress komandas, kad:

• cy.visit('/login'): Apsilankytume prisijungimo puslapyje.
• cy.get('#username').type('testuser'): Įvestume „testuser“ į vartotojo vardo lauką.
• cy.get('#password').type('password123'): Įvestume „password123“ į slaptažodžio lauką.
• cy.get('button[type="submit"]').click(): Paspaustume pateikimo mygtuką.
• cy.url().should('include', '/dashboard'): Patvirtintume, kad po sėkmingo prisijungimo URL adrese yra „/dashboard“.
• cy.contains('Sveiki, testuser!').should('be.visible'): Patvirtintume, kad pasisveikinimo pranešimas yra matomas puslapyje.

Vieneto, Integracinių ir E2E Testų Palyginimas: Santrauka

Štai lentelė, apibendrinanti pagrindinius skirtumus tarp vieneto, integracinio ir E2E testavimo:

Testavimo Tipas	Fokusas	Apimtis	Greitis	Kaina	Įrankiai
Vieneto testavimas	Atskiri vienetai ar komponentai	Mažiausia	Greičiausias	Mažiausia	Jest, Mocha, Jasmine, AVA, Tape
Integracinis testavimas	Sąveika tarp vienetų	Vidutinė	Vidutinis	Vidutinė	Jest, Mocha, Jasmine, Supertest, Testcontainers
E2E testavimas	Visa programos eiga	Didžiausia	Lėčiausias	Didžiausia	Cypress, Selenium, Playwright, Puppeteer

Kada Naudoti Kiekvieną Testavimo Tipą

Pasirinkimas, kurį testavimo tipą naudoti, priklauso nuo konkrečių jūsų projekto reikalavimų. Štai bendros gairės:

• Vieneto Testavimas: Naudokite vieneto testavimą visiems atskiriems kodo vienetams ar komponentams. Tai turėtų būti jūsų testavimo strategijos pagrindas.
• Integracinis Testavimas: Naudokite integracinį testavimą, kad patikrintumėte, ar skirtingi vienetai ar komponentai teisingai veikia kartu, ypač dirbant su išorinėmis paslaugomis ar duomenų bazėmis.
• E2E Testavimas: Naudokite E2E testavimą, kad užtikrintumėte, jog visa programos eiga veikia teisingai iš vartotojo perspektyvos. Sutelkite dėmesį į kritines darbo eigas ir vartotojų keliones.

Įprastas požiūris yra sekti testavimo piramidę, kuri siūlo turėti daug vieneto testų, vidutinį skaičių integracinių testų ir mažą skaičių E2E testų.

Testavimo Piramidė

Testavimo piramidė yra vaizdinė metafora, atspindinti idealias skirtingų tipų testų proporcijas programinės įrangos projekte. Ji siūlo, kad turėtumėte:

• Platų vieneto testų pagrindą: Šie testai yra greiti, pigūs ir lengvai prižiūrimi, todėl jų turėtumėte turėti daug.
• Mažesnį integracinių testų sluoksnį: Šie testai yra sudėtingesni ir brangesni nei vieneto testai, todėl jų turėtumėte turėti mažiau.
• Siaurą E2E testų viršūnę: Šie testai yra sudėtingiausi ir brangiausi, todėl jų turėtumėte turėti mažiausiai.

Piramidė pabrėžia vieneto testavimo, kaip pagrindinės testavimo formos, svarbą, o integracinis ir E2E testavimas suteikia papildomą aprėptį specifinėms programos sritims.

Globalūs Aspektai Testuojant

Kuriant programinę įrangą pasaulinei auditorijai, testavimo metu būtina atsižvelgti į šiuos veiksnius:

• Lokalizacija (L10n): Testuokite savo programą su skirtingomis kalbomis ir regioniniais nustatymais, kad užtikrintumėte, jog tekstas, datos, valiutos ir kiti vietovei būdingi elementai būtų rodomi teisingai. Pavyzdžiui, patikrinkite, ar datos formatai rodomi pagal vartotojo regioną (pvz., MM/DD/YYYY JAV, palyginti su DD/MM/YYYY Europoje).
• Internacionalizacija (I18n): Užtikrinkite, kad jūsų programa palaiko skirtingas simbolių koduotes (pvz., UTF-8) ir gali apdoroti tekstą įvairiomis kalbomis. Testuokite su kalbomis, kurios naudoja skirtingus simbolių rinkinius, pvz., kinų, japonų ir korėjiečių.
• Laiko Juostos: Testuokite, kaip jūsų programa tvarko laiko juostas ir vasaros laiką. Patikrinkite, ar datos ir laikai rodomi teisingai vartotojams skirtingose laiko juostose.
• Valiutos: Jei jūsų programa apima finansines operacijas, užtikrinkite, kad ji palaiko kelias valiutas ir kad valiutų simboliai rodomi teisingai pagal vartotojo lokalę.
• Prieinamumas: Testuokite savo programos prieinamumą, kad užtikrintumėte, jog ja gali naudotis žmonės su negalia. Laikykitės prieinamumo gairių, tokių kaip WCAG (Žiniatinklio turinio prieinamumo gairės).
• Kultūrinis Jautrumas: Atsižvelkite į kultūrinius skirtumus ir venkite naudoti vaizdus, simbolius ar kalbą, kurie gali būti įžeidžiantys ar netinkami tam tikrose kultūrose.
• Teisinis Atitikimas: Užtikrinkite, kad jūsų programa atitinka visus atitinkamus įstatymus ir reglamentus šalyse, kuriose ji bus naudojama, pavyzdžiui, duomenų privatumo įstatymus (pvz., GDPR) ir prieinamumo įstatymus (pvz., ADA).

Išvada

Tinkamos testavimo strategijos pasirinkimas yra būtinas kuriant patikimas ir stabilias JavaScript programas. Vieneto testavimas, integracinis testavimas ir E2E testavimas atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant jūsų kodo kokybę. Suprasdami skirtumus tarp šių testavimo tipų ir laikydamiesi gerosios praktikos, galite sukurti išsamią testavimo strategiją, atitinkančią konkrečius jūsų projekto poreikius. Kuriant programinę įrangą pasaulinei auditorijai, nepamirškite atsižvelgti į globalius veiksnius, tokius kaip lokalizacija, internacionalizacija ir prieinamumas. Investuodami į testavimą, galite sumažinti klaidų skaičių, pagerinti kodo kokybę ir padidinti vartotojų pasitenkinimą.