JavaScript kodo padengimo integracija: testavimo proceso tobulinimas siekiant patikimų programų

Šiuolaikiniame sparčiame programinės įrangos kūrimo pasaulyje ypač svarbu užtikrinti jūsų JavaScript programų kokybę ir patikimumą. Kodo padengimas – metrika, matuojanti, koks procentas jūsų kodo bazės yra įvykdomas testavimo metu – atlieka lemiamą vaidmenį nustatant neišbandytas sritis ir galimus pažeidžiamumus. Kodo padengimo integravimas į jūsų nuolatinės integracijos ir nuolatinio pristatymo (CI/CD) procesą suteikia galingą mechanizmą, padedantį išvengti regresijų, sumažinti klaidų skaičių ir pristatyti aukštos kokybės programinę įrangą vartotojams visame pasaulyje.

Kas yra kodo padengimas ir kodėl jis svarbus?

Kodo padengimas yra technika, naudojama nustatyti, kurios jūsų pirminio kodo dalys buvo įvykdytos jūsų testų rinkinio. Ji suteikia įžvalgų apie jūsų testų efektyvumą ir padeda nustatyti sritis, kurioms reikia papildomo testavimo. Egzistuoja keletas skirtingų padengimo metrikų, kurių kiekviena siūlo unikalų požiūrį:

• Teiginių padengimas: Matuoja, koks procentas teiginių jūsų kode buvo įvykdytas. Teiginys yra viena kodo eilutė, atliekanti veiksmą.
• Šakų padengimas: Matuoja, koks procentas šakų (pvz., `if` sąlygos, ciklai) buvo įvykdytas. Tai užtikrina, kad būtų išbandytos tiek `true`, tiek `false` sąlyginio teiginio šakos.
• Funkcijų padengimas: Matuoja, koks procentas funkcijų jūsų kode buvo iškviestas. Tai patikrina, ar visos funkcijos yra aktyvuojamos testavimo metu.
• Eilučių padengimas: Matuoja, koks procentas kodo eilučių buvo įvykdytas. Panašu į teiginių padengimą, tačiau atsižvelgiama į eilučių lūžius ir kelis teiginius vienoje eilutėje.

Kodėl kodo padengimas yra svarbus? Jis suteikia keletą reikšmingų privalumų:

• Geresnė kodo kokybė: Nustatydamas neišbandytas sritis, kodo padengimas padeda rašyti išsamesnius testus, o tai lemia aukštesnę kodo kokybę.
• Mažiau klaidų: Išsamus testavimas, pagrįstas kodo padengimo ataskaitomis, padeda aptikti galimas klaidas ir pažeidžiamumus prieš jiems patenkant į produkcinę aplinką.
• Didesnis pasitikėjimas: Žinojimas, kad jūsų kodas yra gerai išbandytas, suteikia daugiau pasitikėjimo išleidžiant naujas funkcijas ir atnaujinimus.
• Greitesnis derinimas: Kai klaidų vis dėlto atsiranda, kodo padengimo ataskaitos gali padėti greičiau nustatyti problemos šaltinį.
• Regresijų prevencija: Kodo padengimo integravimas į jūsų CI/CD procesą apsaugo nuo regresijų, užtikrinant, kad esami testai vis dar sėkmingai veikia po kodo pakeitimų.
• Geresnis kodo supratimas: Analizuojant kodo padengimo ataskaitas galima geriau suprasti kodo struktūrą ir elgseną.

Kodo padengimo integravimas į jūsų CI/CD procesą

Tikroji kodo padengimo galia atsiskleidžia, kai jis integruojamas į jūsų CI/CD procesą. Tai leidžia automatiškai sekti padengimo metrikas, nustatyti regresijas ir taikyti kokybės vartus. Tipiška darbo eiga atrodo taip:

1. Kodo pakeitimai: Programuotojas atlieka kodo bazės pakeitimus ir juos įkelia į versijų kontrolės sistemą (pvz., „Git“).
2. CI/CD paleidimas: Kodo įkėlimas (angl. commit) paleidžia CI/CD procesą.
3. Automatizuoti testai: Procesas paleidžia automatizuotų testų rinkinį.
4. Padengimo ataskaitos generavimas: Vykdant testus, kodo padengimo įrankis sugeneruoja ataskaitą, paprastai standartiniu formatu, pavyzdžiui, LCOV ar „Cobertura“.
5. Padengimo analizė: Procesas analizuoja padengimo ataskaitą ir ją palygina su iš anksto nustatytomis ribomis ar ankstesnėmis versijomis.
6. Kokybės vartai: Procesas taiko kokybės vartus, pagrįstus padengimo metrika. Pavyzdžiui, jei kodo padengimas nukrenta žemiau tam tikro procento, versijos kūrimas (angl. build) gali nepavykti.
7. Ataskaitų teikimas ir vizualizacija: Padengimo rezultatai yra pateikiami ir vizualizuojami, leidžiant programuotojams lengvai nustatyti problemines sritis.
8. Diegimas: Jei kodas praeina visus kokybės vartus, jis yra diegiamas į tikslinę aplinką.

Tinkamų įrankių pasirinkimas

Yra keletas puikių įrankių, skirtų generuoti ir analizuoti JavaScript kodo padengimą. Geriausias pasirinkimas priklauso nuo jūsų testavimo karkaso ir CI/CD aplinkos.

Testavimo karkasai ir padengimo įrankiai

• Jest: „Jest“, populiarus „JavaScript“ testavimo karkasas, kurį sukūrė „Facebook“ („Meta“), turi integruotą kodo padengimo palaikymą. Jis naudoja „Istanbul“ padengimo ataskaitoms generuoti. Dėl savo paprastumo ir lengvo naudojimo „Jest“ yra puikus pasirinkimas daugeliui projektų. Galite konfigūruoti padengimo ribas savo `jest.config.js` faile:

            // jest.config.js
module.exports = {
  // ... other configurations
  coverageThreshold: {
    global: {
      branches: 80,
      functions: 80,
      lines: 80,
      statements: 80,
    },
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

• Mocha: „Mocha“ yra lankstus „JavaScript“ testavimo karkasas, kurį galima integruoti su įvairiomis tvirtinimo (angl. assertion) bibliotekomis ir padengimo įrankiais. Su „Mocha“ galite naudoti „Istanbul“ (taip pat žinomą kaip nyc) ar kitus padengimo įrankius, pavyzdžiui, blanket.js.

              // Example using nyc with mocha
  npm install --save-dev nyc mocha
  
  // Run tests with coverage
  nyc mocha test/**/*.js
  
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• Cypress: „Cypress“ yra galingas „end-to-end“ testavimo karkasas, leidžiantis testuoti jūsų programą realioje naršyklės aplinkoje. Norėdami generuoti kodo padengimą su „Cypress“, galite naudoti `cypress-istanbul` papildinį. Tam reikia instrumentuoti jūsų kodą su `babel-plugin-istanbul`.

              // cypress/plugins/index.js
  module.exports = (on, config) => {
    require('@cypress/code-coverage/task')(on, config)
    return config
  }
  
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• Karma: „Karma“ yra testų paleidimo įrankis (angl. test runner), kuris leidžia vykdyti testus keliose naršyklėse. Galite integruoti „Karma“ su „Istanbul“ ar kitais padengimo įrankiais, kad generuotumėte kodo padengimo ataskaitas.

CI/CD platformos

Dauguma CI/CD platformų siūlo integruotą palaikymą testų paleidimui ir kodo padengimo ataskaitų generavimui. Štai keletas populiarių parinkčių:

• GitHub Actions: „GitHub Actions“ suteikia lankstų ir galingą būdą automatizuoti jūsų CI/CD darbo eigas. Galite naudoti „GitHub Actions“, kad paleistumėte testus, generuotumėte padengimo ataskaitas ir taikytumėte kokybės vartus. „Marketplace“ platformoje yra daug veiksmų, skirtų tiesiogiai įkelti ir apdoroti padengimo ataskaitas vizualizavimui.

              # .github/workflows/ci.yml
  name: CI
  
  on:
    push:
      branches: [ main ]
    pull_request:
      branches: [ main ]
  
  jobs:
    build:
      runs-on: ubuntu-latest
  
      steps:
      - uses: actions/checkout@v3
      - name: Use Node.js 16
        uses: actions/setup-node@v3
        with:
          node-version: '16.x'
      - run: npm install
      - run: npm test -- --coverage
      - name: Upload coverage to Codecov
        uses: codecov/codecov-action@v3
        with:
          token: ${{ secrets.CODECOV_TOKEN }}
          flags: unittests
          name: codecov-umbrella
  
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• Jenkins: „Jenkins“ yra plačiai naudojamas atvirojo kodo automatizavimo serveris, kurį galima naudoti programinei įrangai kurti, testuoti ir diegti. „Jenkins“ siūlo papildinius, skirtus integracijai su įvairiais testavimo karkasais ir padengimo įrankiais.
• CircleCI: „CircleCI“ yra debesijos pagrindu veikianti CI/CD platforma, kuri suteikia paprastą ir intuityvų būdą automatizuoti jūsų programinės įrangos kūrimo darbo eigas.
• GitLab CI/CD: „GitLab CI/CD“ yra integruotas tiesiogiai į „GitLab“ platformą, suteikdamas sklandžią patirtį kuriant, testuojant ir diegiant jūsų programas.
• Azure DevOps: „Azure DevOps“ siūlo išsamų įrankių rinkinį programinės įrangos kūrimui, įskaitant CI/CD procesus.

Padengimo ataskaitų teikimo ir vizualizavimo įrankiai

• Codecov: „Codecov“ yra populiari paslauga, skirta vizualizuoti ir sekti kodo padengimo metrikas. Ji sklandžiai integruojasi su daugeliu CI/CD platformų ir testavimo karkasų. „Codecov“ taip pat palaiko integraciją su „GitHub“, „GitLab“ ir „Bitbucket“, teikdama „pull request“ anotacijas.
• Coveralls: Panašiai kaip „Codecov“, „Coveralls“ teikia kodo padengimo ataskaitas ir analizę.
• SonarQube: Nors tai pirmiausia yra statinės analizės įrankis, „SonarQube“ taip pat palaiko kodo padengimo analizę ir teikia išsamias ataskaitas apie kodo kokybę. „SonarQube“ ypač naudingas dirbant su didelėmis kodo bazėmis ar sudėtingais projektais.

Praktiniai pavyzdžiai ir įgyvendinimas

Panagrinėkime keletą praktinių pavyzdžių, kaip integruoti kodo padengimą į jūsų CI/CD procesą naudojant skirtingus įrankius.

1 pavyzdys: Naudojant „Jest“ ir „GitHub Actions“

1. Įdiekite „Jest“ ir konfigūruokite padengimą:

               npm install --save-dev jest
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Konfigūruokite „Jest“ `package.json` arba `jest.config.js` faile, kad įjungtumėte padengimą.
2. Sukurkite „GitHub Actions“ darbo eigą: Sukurkite `.github/workflows/ci.yml` failą su šiuo turiniu:

               # .github/workflows/ci.yml
   name: CI
   
   on:
     push:
       branches: [ main ]
     pull_request:
       branches: [ main ]
   
   jobs:
     build:
       runs-on: ubuntu-latest
   
       steps:
       - uses: actions/checkout@v3
       - name: Use Node.js 16
         uses: actions/setup-node@v3
         with:
           node-version: '16.x'
       - run: npm install
       - run: npm test -- --coverage
       - name: Upload coverage to Codecov
         uses: codecov/codecov-action@v3
         with:
           token: ${{ secrets.CODECOV_TOKEN }}
           flags: unittests
           name: codecov-umbrella
   
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

3. Nustatykite „Codecov“: Susikurkite paskyrą „Codecov“ svetainėje ir gaukite repozitorijos prieigos raktą (angl. token). Pridėkite šį raktą kaip paslaptį (angl. secret) į savo „GitHub“ repozitoriją („Settings -> Secrets -> Actions“).
4. Įkelkite ir nusiųskite: Įkelkite savo pakeitimus (angl. commit) ir nusiųskite juos (angl. push) į savo „GitHub“ repozitoriją. „GitHub Actions“ darbo eiga automatiškai paleis jūsų testus ir įkels padengimo ataskaitą į „Codecov“.

2 pavyzdys: Naudojant „Mocha“, „Istanbul“ (nyc) ir „Jenkins“

1. Įdiekite „Mocha“ ir nyc:

               npm install --save-dev mocha nyc
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

2. Konfigūruokite nyc: Konfigūruokite `nyc` savo `package.json` faile:

               // package.json
   {
     // ...
     "scripts": {
       "test": "mocha test/**/*.js",
       "coverage": "nyc mocha test/**/*.js"
     },
     "nyc": {
       "reporter": ["text", "html"]
     }
   }
   
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

3. Konfigūruokite „Jenkins“:
   • Sukurkite naują „Jenkins“ užduotį.
   • Konfigūruokite užduotį, kad ji paimtų jūsų kodą iš versijų kontrolės sistemos.
   • Pridėkite kūrimo (angl. build) žingsnį, kad būtų vykdoma ši komanda:

                 npm run coverage
                 
     
                   
                     Copy
                   
                 
               

   • Įdiekite „HTML Publisher“ papildinį „Jenkins“ sistemoje.
   • Pridėkite veiksmą po kūrimo (angl. post-build action), kad publikuotumėte HTML padengimo ataskaitą, sugeneruotą nyc (paprastai esančią `coverage` kataloge).
4. Paleiskite „Jenkins“ užduotį: Paleiskite „Jenkins“ užduotį, kad įvykdytumėte testus ir sugeneruotumėte padengimo ataskaitą.

Geriausios kodo padengimo praktikos

Nors kodo padengimas yra vertinga metrika, svarbu ja naudotis protingai ir vengti dažnų spąstų.

• Siekite aukšto padengimo, bet neapsėskite: Siekite aukšto kodo padengimo, bet neįsikibkite į 100% pasiekimą. Svarbiau turėti prasmingus testus, kurie apima kritines funkcijas ir kraštutinius atvejus. Susitelkimas vien tik į padengimo procentą gali lemti paviršutiniškų testų rašymą, kurie iš tikrųjų nepagerina kodo kokybės.
• Sutelkite dėmesį į kritinį kodą: Suteikite prioritetą svarbiausių ir sudėtingiausių kodo bazės dalių testavimui. Šiose srityse yra didesnė tikimybė rasti klaidų ir pažeidžiamumų.
• Rašykite prasmingus testus: Kodo padengimas yra tiek geras, kiek geri yra jūsų testai. Rašykite testus, kurie kruopščiai išbando jūsų kodą ir apima skirtingus scenarijus.
• Naudokite padengimą kaip gaires, o ne kaip tikslą: Naudokite kodo padengimo ataskaitas, kad nustatytumėte sritis, kurioms reikia daugiau testavimo, bet neleiskite joms diktuoti jūsų testavimo strategijos.
• Derinkite su kitomis metrikomis: Kodo padengimas turėtų būti naudojamas kartu su kitomis kodo kokybės metrikomis, tokiomis kaip statinė analizė ir kodo peržiūros.
• Nustatykite realistiškas ribas: Pernelyg aukštų ribų nustatymas gali būti neproduktyvus. Pradėkite nuo pasiekiamų tikslų ir palaipsniui juos didinkite, tobulėjant jūsų testavimui. Nustatydami padengimo tikslus, atsižvelkite į skirtingų programos dalių sudėtingumą ir riziką.
• Automatizuokite padengimo patikras: Integruokite padengimo patikras į savo CI/CD procesą, kad automatiškai aptiktumėte regresijas ir taikytumėte kokybės vartus.
• Reguliariai peržiūrėkite padengimo ataskaitas: Įpraskite reguliariai peržiūrėti kodo padengimo ataskaitas ir nustatyti tobulintinas sritis.

Pažangios technikos ir aspektai

• Mutacinis testavimas: Mutacinis testavimas yra technika, kuri į jūsų kodą įveda mažus pakeitimus (mutacijas) ir tikrina, ar jūsų testai gali aptikti šiuos pakeitimus. Tai padeda įvertinti jūsų testų rinkinio efektyvumą ir nustatyti testavimo strategijos silpnąsias vietas. „JavaScript“ mutaciniam testavimui yra prieinami įrankiai, pavyzdžiui, „Stryker“.
• Diferencialinis padengimas: Diferencialinis padengimas sutelkia dėmesį tik į to kodo, kuris buvo pakeistas konkrečiame „commit“ ar „pull request“, padengimą. Tai leidžia greitai įvertinti jūsų pakeitimų poveikį kodo kokybei ir nustatyti naujas neišbandytas sritis.
• Našumo aspektai: Kodo padengimo ataskaitų generavimas gali padidinti jūsų testų vykdymo apkrovą. Optimizuokite savo testavimo aplinką ir naudokite technikas, tokias kaip lygiagretus testavimas, kad sumažintumėte poveikį našumui.
• Integracija su statine analize: Derinkite kodo padengimo analizę su statinės analizės įrankiais, tokiais kaip ESLint ir SonarQube, kad gautumėte išsamesnį kodo kokybės vaizdą. Statinė analizė gali nustatyti galimus kodo defektus ir pažeidžiamumus, kurių testai gali nepastebėti.

Pasaulinės perspektyvos apie kodo padengimą

Kodo padengimo svarba yra pripažįstama visame pasaulyje įvairiose programinės įrangos kūrimo komandose ir organizacijose. Nors konkretūs naudojami įrankiai ir technikos gali skirtis priklausomai nuo regiono ir pramonės šakos, pagrindiniai principai išlieka tie patys: gerinti kodo kokybę, mažinti klaidų skaičių ir pristatyti patikimą programinę įrangą.

• Europa: Europos programinės įrangos kūrimo įmonės dažnai pabrėžia griežtus testavimo ir kodo kokybės standartus dėl griežtų reguliavimo reikalavimų tokiose pramonės šakose kaip finansai ir sveikatos apsauga. Kodo padengimas yra plačiai naudojamas siekiant užtikrinti atitiktį šiems standartams.
• Šiaurės Amerika: Šiaurės Amerikos įmonės, ypač technologijų sektoriuje, teikia pirmenybę sparčiam kūrimui ir nuolatiniam pristatymui. Kodo padengimas yra integruotas į CI/CD procesus, siekiant automatizuoti testavimą ir išvengti regresijų.
• Azija: Azijos programinės įrangos kūrimo komandos vis dažniau taiko „agile“ metodikas ir „DevOps“ praktikas, kurios apima kodo padengimą kaip pagrindinę jų kokybės užtikrinimo procesų dalį.
• Australija: Stipriai orientuotos į inovacijas ir technologijas, Australijos įmonės aktyviai naudoja kodo padengimą kurdamos aukštos kokybės programinę įrangą tiek vidaus, tiek tarptautinėms rinkoms.

Išvada

JavaScript kodo padengimo integravimas į jūsų CI/CD procesą yra esminis žingsnis kuriant patikimas ir stabilias programas. Suteikdamas įžvalgų apie jūsų testų efektyvumą ir padėdamas nustatyti neišbandytas sritis, kodo padengimas leidžia pagerinti kodo kokybę, sumažinti klaidų skaičių ir užtikrinti geresnę vartotojo patirtį. Pasirinkite tinkamus įrankius, laikykitės geriausių praktikų ir nuolat stenkitės tobulinti savo testavimo strategiją. Priimkite kodo padengimą kaip esminę savo kūrimo darbo eigos dalį ir būsite pakeliui į pasaulinio lygio JavaScript programų kūrimą.