JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūra: išsami validavimo sistema

Šiandieniniame sparčiai besivystančiame programinės įrangos kūrimo pasaulyje patikimas testavimas yra svarbiausias. Gerai apibrėžta ir automatizuota testavimo infrastruktūra nebėra prabanga, o būtinybė, siekiant užtikrinti JavaScript programų kokybę, patikimumą ir palaikomumą. Šis išsamus vadovas nagrinėja esminius komponentus, karkasus ir geriausias praktikas, kaip sukurti galingą JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūrą, apimančią vienetų, integracinį ir „end-to-end“ testavimą.

Kodėl verta investuoti į JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūrą?

Tvirta testavimo infrastruktūra suteikia daug naudos:

• Sumažėjęs regresijos klaidų skaičius: Automatiniai testai greitai nustato regresijas, atsiradusias dėl naujų kodo pakeitimų, ir neleidžia defektams pasiekti produkcinės aplinkos. Įsivaizduokite pasaulinę e. prekybos platformą, kurioje, atrodytų, nedidelis pirkinių krepšelio funkcionalumo pakeitimas netyčia sugadina atsiskaitymo procesą tam tikrų regionų vartotojams. Išsamūs regresijos testai gali aptikti šią problemą, kol ji nepaveikė klientų.
• Greitesni grįžtamojo ryšio ciklai: Automatiniai testai suteikia kūrėjams neatidėliotiną grįžtamąjį ryšį, leidžiantį jiems anksti kūrimo cikle nustatyti ir ištaisyti klaidas. Tai ypač svarbu „agile“ kūrimo aplinkose.
• Pagerinta kodo kokybė: Testų rašymas skatina kūrėjus rašyti labiau modulinį, testuojamą ir palaikomą kodą. Testais paremtas programavimas (TDD) šį principą iškelia į kraštutinumą, kai testai rašomi *prieš* patį kodą.
• Didesnis pasitikėjimas diegiant: Išsamus testų rinkinys suteikia pasitikėjimo diegiant naujas programos versijas. Žinojimas, kad jūsų kodas buvo kruopščiai patikrintas, sumažina produkcinės aplinkos sutrikimų riziką.
• Sumažėjęs rankinio testavimo krūvis: Automatizavimas atlaisvina kokybės užtikrinimo (QA) inžinierius nuo pasikartojančių rankinio testavimo užduočių, leisdamas jiems sutelkti dėmesį į sudėtingesnį tiriamąjį testavimą ir vartotojo patirties gerinimą. Šis dėmesio pokytis gali lemti strategiškesnį ir proaktyvesnį QA procesą.
• Geresnis bendradarbiavimas: Gerai dokumentuota testavimo infrastruktūra skatina kūrėjų, testuotojų ir operacijų komandų bendradarbiavimą. Visi turi bendrą supratimą apie programos kokybę ir jos palaikymo procesus.

Esminiai JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūros komponentai

Visavertė JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūra apima kelis pagrindinius komponentus:

1. Testavimo karkasai (Frameworks)

Testavimo karkasai suteikia struktūrą ir įrankius testams rašyti ir vykdyti. Populiarūs JavaScript testavimo karkasai:

• Jest: „Facebook“ sukurtas „Jest“ yra testavimo karkasas, nereikalaujantis konfigūracijos, ir veikia iš karto su „React“, „Vue“, „Angular“ ir kitais JavaScript projektais. Jame integruotos imitavimo (mocking), kodo padengimo ir momentinių nuotraukų (snapshot testing) galimybės. „Jest“ dėmesys paprastumui ir naudojimo lengvumui daro jį populiariu pasirinkimu daugeliui komandų.
• Mocha: Lankstus ir išplečiamas testavimo karkasas, siūlantis gausų funkcijų rinkinį ir palaikantis įvairias tvirtinimo bibliotekas (pvz., Chai, Should.js). „Mocha“ leidžia daugiau pritaikymo ir integracijos su kitais įrankiais.
• Jasmine: Elgsena paremto programavimo (BDD) karkasas, pabrėžiantis aiškias ir skaitomas testų specifikacijas. „Jasmine“ dažnai naudojamas su „Angular“ projektais, bet gali būti naudojamas su bet kokiu JavaScript kodu.
• Cypress: „End-to-end“ testavimo karkasas, sukurtas modernioms interneto programoms. „Cypress“ suteikia galingą API sąveikai su naršykle ir vartotojo veiksmų imitavimui. Jis puikiai tinka sudėtingiems vartotojo srautams ir UI sąveikoms testuoti.
• Playwright: „Microsoft“ sukurtas „Playwright“ yra naujesnis „end-to-end“ testavimo karkasas, palaikantis kelias naršykles („Chromium“, „Firefox“, „WebKit“) ir kelių platformų testavimą. Jis siūlo pažangias funkcijas, tokias kaip automatinis laukimas ir tinklo perėmimas.

Karkaso pasirinkimas priklauso nuo konkrečių jūsų projekto poreikių. Atsižvelkite į tokius veiksnius kaip projekto dydis, sudėtingumas, komandos patirtis ir norimas pritaikymo lygis.

2. Tvirtinimo bibliotekos (Assertion Libraries)

Tvirtinimo bibliotekos suteikia metodus, leidžiančius patikrinti, ar faktiniai testo rezultatai atitinka laukiamus rezultatus. Populiariausios tvirtinimo bibliotekos:

• Chai: Universali tvirtinimo biblioteka, palaikanti kelis tvirtinimo stilius (pvz., expect, should, assert).
• Should.js: Išraiškinga tvirtinimo biblioteka, kuri naudoja `should` raktinį žodį natūralesnės kalbos tvirtinimams.
• Assert (Node.js): Integruotas tvirtinimo modulis Node.js aplinkoje. Nors ir paprastas, dažnai jo pakanka paprastiems testams.

„Jest“ turi savo integruotą tvirtinimo biblioteką, todėl nereikia atskiros priklausomybės.

3. Imitavimo bibliotekos (Mocking Libraries)

Imitavimo bibliotekos leidžia išskirti testuojamą kodą, pakeičiant priklausomybes kontroliuojamais pakaitalais (angl. mocks). Tai būtina vienetų testavimui, kai norite testuoti atskirus komponentus izoliuotai. Populiarios imitavimo bibliotekos:

• Sinon.JS: Galinga imitavimo biblioteka, teikianti šnipus (spies), pakaitalus (stubs) ir imituoklius (mocks).
• Testdouble.js: Imitavimo biblioteka, pabrėžianti aiškumą ir palaikomumą.

„Jest“ taip pat turi integruotas imitavimo galimybes, todėl sumažėja išorinių bibliotekų poreikis.

4. Testų paleidimo įrankiai (Test Runners)

Testų paleidimo įrankiai vykdo jūsų testų rinkinius ir pateikia grįžtamąjį ryšį apie rezultatus. Pavyzdžiai:

• Jest CLI: Komandinės eilutės sąsaja „Jest“ testams vykdyti.
• Mocha CLI: Komandinės eilutės sąsaja „Mocha“ testams vykdyti.
• Karma: Testų paleidimo įrankis, leidžiantis vykdyti testus realiose naršyklėse. „Karma“ dažnai naudojama su „Angular“ projektais.

5. Nuolatinės integracijos (CI) sistema

CI sistema automatiškai paleidžia jūsų testus kaskart, kai kodas yra įkeliamas į repozitoriją. Tai užtikrina nuolatinį grįžtamąjį ryšį apie jūsų kodo kokybę ir padeda išvengti regresijų. Populiarios CI sistemos:

• GitHub Actions: CI/CD platforma, integruota tiesiogiai į „GitHub“.
• Jenkins: Plačiai naudojamas atvirojo kodo CI/CD serveris.
• CircleCI: Debesijos pagrindu veikianti CI/CD platforma.
• Travis CI: Kita populiari debesijos pagrindu veikianti CI/CD platforma.
• GitLab CI/CD: CI/CD platforma, integruota į „GitLab“.

CI sistemos sukonfigūravimas JavaScript testams vykdyti yra labai svarbus norint išlaikyti aukštą programinės įrangos kokybės lygį. Pavyzdžiui, galite sukonfigūruoti „GitHub Actions“, kad jūsų „Jest“ testai būtų vykdomi kiekvieną kartą, kai kodas įkeliamas į „pull request“. Jei testai nepavyksta, „pull request“ gali būti blokuojamas nuo sujungimo, kol problemos nebus išspręstos.

6. Kodo padengimo įrankiai

Kodo padengimo įrankiai matuoja, koks procentas jūsų kodo yra padengtas testais. Tai padeda nustatyti sritis, kurios nėra tinkamai patikrintos. Populiarūs kodo padengimo įrankiai:

• Istanbul: Plačiai naudojamas kodo padengimo įrankis JavaScript'ui.
• nyc: Komandinės eilutės sąsaja, skirta „Istanbul“.

„Jest“ turi integruotą kodo padengimo ataskaitų generavimą, kas supaprastina testų padengimo matavimo procesą.

7. Ataskaitų ir vizualizacijos įrankiai

Ataskaitų ir vizualizacijos įrankiai padeda analizuoti ir suprasti testų rezultatus. Šie įrankiai gali suteikti įžvalgų apie testų nesėkmes, našumo problemas ir kodo padengimo spragas. Pavyzdžiai:

• Jest reporters: „Jest“ palaiko įvairius ataskaitų generatorius (reporters), skirtus skirtingų tipų testų ataskaitoms kurti.
• Mocha reporters: „Mocha“ taip pat palaiko įvairius ataskaitų generatorius, įskaitant HTML ataskaitas interaktyviems testų rezultatams.
• SonarQube: Platforma, skirta nuolatinei kodo kokybės inspekcijai. „SonarQube“ gali integruotis su jūsų CI sistema, kad analizuotų kodą ir pateiktų grįžtamąjį ryšį apie kodo padengimą, kodo „kvapus“ (code smells) ir saugumo pažeidžiamumus.

Kaip sukurti JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūrą: žingsnis po žingsnio

Patikimos JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūros kūrimas reikalauja strateginio požiūrio. Štai žingsnis po žingsnio vadovas:

1. Apibrėžkite savo testavimo strategiją

Prieš pradedant rašyti testus, būtina apibrėžti savo testavimo strategiją. Tai apima reikalingų testų tipų (vienetų, integracinių, „end-to-end“) nustatymą, kiekvieno tipo testo apimtį ir įrankius bei karkasus, kuriuos naudosite. Apsvarstykite specifines savo programos rizikas ir iššūkius. Pavyzdžiui, finansinei programai su sudėtingais skaičiavimais reikės išsamaus vienetų ir integracinio testavimo, o programai su sudėtinga vartotojo sąsaja bus naudingas išsamus „end-to-end“ testavimas.

2. Pasirinkite testavimo karkasus ir įrankius

Pasirinkite testavimo karkasus, tvirtinimo bibliotekas, imitavimo bibliotekas ir kitus įrankius, kurie geriausiai atitinka jūsų projekto poreikius ir komandos patirtį. Pradėkite nuo nedidelio įrankių rinkinio ir palaipsniui pridėkite daugiau, kai prireiks. Nebandykite visko įgyvendinti iš karto. Geriau pradėti nuo tvirto pagrindo ir jį laipsniškai plėsti.

3. Nustatykite savo testavimo aplinką

Sukurkite dedikuotą testavimo aplinką, kuri būtų izoliuota nuo jūsų kūrimo ir produkcinės aplinkų. Tai užtikrina, kad jūsų testų nepaveiks pokyčiai kitose aplinkose. Naudokite nuoseklią konfigūraciją visose aplinkose, kad sumažintumėte neatitikimus ir užtikrintumėte patikimus testų rezultatus.

4. Rašykite vienetų testus (Unit Tests)

Rašykite vienetų testus atskiriems komponentams ir funkcijoms. Vienetų testai turi būti greiti, izoliuoti ir deterministiniai. Siekite didelio kodo padengimo vienetų testais. Naudokite imitavimo bibliotekas, kad izoliuotumėte savo komponentus nuo priklausomybių. Laikykitės „Arrange-Act-Assert“ modelio, kad rašytumėte aiškius ir palaikomus vienetų testus. Šis modelis apima testo duomenų paruošimą (Arrange), testuojamo kodo vykdymą (Act) ir rezultatų patikrinimą (Assert).

5. Rašykite integracinius testus (Integration Tests)

Rašykite integracinius testus, kad patikrintumėte, ar skirtingi jūsų programos komponentai veikia kartu teisingai. Integraciniai testai paprastai yra lėtesni nei vienetų testai, bet suteikia išsamesnį padengimą. Sutelkite dėmesį į sąveikų tarp komponentų testavimą, o ne į kiekvieno komponento vidinę logiką. Integraciniams testams naudokite realias priklausomybes arba supaprastintas realių priklausomybių versijas (pvz., atmintyje laikomas duomenų bazes).

6. Rašykite „end-to-end“ testus

Rašykite „end-to-end“ testus, kad imituotumėte vartotojo sąveikas ir patikrintumėte, ar jūsų programa veikia, kaip tikimasi, iš vartotojo perspektyvos. „End-to-end“ testai yra lėčiausias ir sudėtingiausias testų tipas, bet suteikia realiausią jūsų programos kokybės įvertinimą. Naudokite „end-to-end“ testavimo karkasus, tokius kaip „Cypress“ ar „Playwright“, kad automatizuotumėte vartotojo sąveikas. Sutelkite dėmesį į kritinių vartotojo srautų ir pagrindinių funkcijų testavimą. Užtikrinkite, kad jūsų „end-to-end“ testai būtų patikimi ir atsparūs vartotojo sąsajos pokyčiams.

7. Integruokite su nuolatine integracija (CI)

Integruokite savo testus su CI sistema, kad automatiškai vykdytumėte testus kaskart, kai kodas įkeliamas į repozitoriją. Sukonfigūruokite CI sistemą, kad ji teiktų grįžtamąjį ryšį apie testų rezultatus ir užkirstų kelią regresijoms. Nustatykite automatinius pranešimus, kurie informuotų kūrėjus, kai testai nepavyksta. Naudokite savo CI sistemą kodo padengimo ataskaitoms generuoti ir kodo padengimui stebėti laikui bėgant. Apsvarstykite galimybę naudoti CI/CD konvejerį (pipeline) programos diegimui į skirtingas aplinkas automatizuoti.

8. Stebėkite ir prižiūrėkite savo testavimo infrastruktūrą

Nuolat stebėkite ir prižiūrėkite savo testavimo infrastruktūrą, kad užtikrintumėte jos efektyvumą ir patikimumą. Reguliariai peržiūrėkite savo testų rinkinį, kad nustatytumėte ir pašalintumėte perteklinius ar pasenusius testus. Atnaujinkite savo testus, kad jie atspindėtų programos kodo pokyčius. Investuokite į įrankius ir procesus, siekdami pagerinti savo testų našumą ir stabilumą. Stebėkite testų vykdymo laiką ir nustatykite lėtai veikiančius testus. Spręskite nestabilių testų (angl. flaky tests) (testų, kurie kartais pavyksta, o kartais ne) problemas, kad užtikrintumėte patikimus testų rezultatus. Reguliariai peržiūrėkite ir atnaujinkite savo testavimo strategiją, kad prisitaikytumėte prie programos ir kūrimo proceso pokyčių.

Geriausios JavaScript testavimo automatizavimo praktikos

Laikydamiesi šių geriausių praktikų, sukursite efektyvesnę ir lengviau palaikomą JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūrą:

• Rašykite aiškius ir glaustus testus: Testai turėtų būti lengvai suprantami ir prižiūrimi. Naudokite aprašomuosius testų pavadinimus ir komentarus, kad paaiškintumėte kiekvieno testo tikslą.
• Laikykitės „Arrange-Act-Assert“ modelio: Šis modelis padeda rašyti struktūrizuotus ir organizuotus testus.
• Išlaikykite testų izoliaciją: Kiekvienas testas turėtų izoliuotai testuoti vieną funkcionalumo vienetą. Naudokite imitavimą, kad izoliuotumėte savo kodą nuo priklausomybių.
• Rašykite greitus testus: Lėti testai gali sulėtinti jūsų kūrimo procesą. Optimizuokite savo testus, kad jie veiktų kuo greičiau.
• Rašykite deterministinius testus: Testai visada turėtų duoti tuos pačius rezultatus, nepriklausomai nuo aplinkos. Venkite naudoti atsitiktinius duomenis ar priklausyti nuo išorinių veiksnių, kurie gali paveikti testų rezultatus.
• Naudokite prasmingus tvirtinimus: Tvirtinimai turėtų aiškiai nurodyti, ką testuojate. Naudokite aprašomuosius klaidų pranešimus, kad padėtumėte diagnozuoti testų nesėkmes.
• Venkite kodo dubliavimo: Naudokite pagalbines funkcijas ir testavimo įrankius, kad sumažintumėte kodo dubliavimą savo testuose.
• Stebėkite kodo padengimą: Stebėkite kodo padengimą, kad nustatytumėte sritis, kurios nėra tinkamai patikrintos. Siekite didelio kodo padengimo, bet neaukokite kokybės dėl kiekybės.
• Automatizuokite viską: Automatizuokite kuo daugiau testavimo proceso dalių, įskaitant testų vykdymą, ataskaitų generavimą ir kodo padengimo analizę.
• Reguliariai peržiūrėkite ir atnaujinkite savo testus: Testai turėtų būti reguliariai peržiūrimi ir atnaujinami, kad atspindėtų programos kodo pokyčius.
• Naudokite aprašomuosius pavadinimus: Pavadinkite savo testus aprašomai. Pavyzdžiui, vietoj `testFunction()`, naudokite `shouldReturnTrueWhenInputIsPositive()`.

Realaus pasaulio pavyzdžiai

Panagrinėkime kelis realaus pasaulio pavyzdžius, kaip galima pritaikyti patikimą JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūrą:

1 pavyzdys: E. prekybos platforma

E. prekybos platforma, parduodanti produktus visame pasaulyje, turi užtikrinti, kad jos pirkinių krepšelis, atsiskaitymo procesas ir mokėjimo sąsajų integracijos veiktų teisingai. Išsami testavimo infrastruktūra apimtų:

• Vienetų testai: Atskiriems komponentams, tokiems kaip pirkinių krepšelio logika, produktų rodymas ir mokesčių skaičiavimas.
• Integraciniai testai: Siekiant patikrinti sąveiką tarp pirkinių krepšelio ir produktų katalogo bei integraciją su mokėjimo sąsajomis.
• „End-to-end“ testai: Siekiant imituoti visą vartotojo srautą, nuo produktų naršymo iki užsakymo pateikimo, įskaitant skirtingų mokėjimo metodų ir pristatymo adresų tvarkymą įvairiose šalyse.
• Našumo testai: Siekiant užtikrinti, kad platforma gali atlaikyti didelį vienu metu prisijungusių vartotojų ir operacijų skaičių, ypač per piko apsipirkimo sezonus.

2 pavyzdys: Finansinė programa

Finansinei programai, kuri valdo vartotojų sąskaitas, apdoroja operacijas ir generuoja ataskaitas, reikalingas aukštas tikslumo ir saugumo lygis. Išsami testavimo infrastruktūra apimtų:

• Vienetų testai: Atskiroms funkcijoms, kurios atlieka finansinius skaičiavimus, pvz., palūkanų skaičiavimą, mokesčių skaičiavimą ir valiutos konvertavimą.
• Integraciniai testai: Siekiant patikrinti sąveiką tarp skirtingų modulių, pvz., sąskaitų valdymo modulio, operacijų apdorojimo modulio ir ataskaitų modulio.
• „End-to-end“ testai: Siekiant imituoti visas finansines operacijas, nuo sąskaitos sukūrimo iki lėšų įnešimo, išėmimo ir ataskaitų generavimo.
• Saugumo testai: Siekiant užtikrinti, kad programa yra apsaugota nuo įprastų saugumo pažeidžiamumų, tokių kaip SQL injekcijos, „cross-site scripting“ (XSS) ir „cross-site request forgery“ (CSRF).

3 pavyzdys: Socialinės medijos platforma

Socialinės medijos platforma turi užtikrinti, kad jos pagrindinės funkcijos, tokios kaip vartotojo autentifikavimas, turinio skelbimas ir socialinės sąveikos, veiktų teisingai. Išsami testavimo infrastruktūra apimtų:

• Vienetų testai: Atskiriems komponentams, tokiems kaip vartotojo autentifikavimo logika, turinio skelbimo logika ir socialinių sąveikų logika.
• Integraciniai testai: Siekiant patikrinti sąveiką tarp skirtingų modulių, pvz., vartotojo autentifikavimo modulio, turinio valdymo modulio ir socialinio tinklo modulio.
• „End-to-end“ testai: Siekiant imituoti vartotojų sąveikas, tokias kaip paskyros sukūrimas, turinio skelbimas, kitų vartotojų sekimas ir įrašų „patikimas“ ar komentavimas.
• Našumo testai: Siekiant užtikrinti, kad platforma gali atlaikyti didelį vartotojų ir turinio kiekį, ypač piko naudojimo metu.

Išvada

Patikimos JavaScript testavimo automatizavimo infrastruktūros kūrimas yra investicija, kuri atsiperka ilgalaikėje perspektyvoje. Įgyvendindami išsamią testavimo strategiją, pasirinkdami tinkamus įrankius ir laikydamiesi geriausių praktikų, galite užtikrinti savo JavaScript programų kokybę, patikimumą ir palaikomumą. Tai ne tik sumažina produkcinės aplinkos defektų riziką ir pagerina kūrėjų patirtį, bet ir leidžia jums su pasitikėjimu pristatyti aukštos kokybės programinę įrangą savo vartotojams. Atminkite, kad puikios testavimo infrastruktūros kūrimas yra iteracinis procesas. Pradėkite nuo mažų žingsnelių, sutelkite dėmesį į svarbiausias sritis ir nuolat tobulinkite savo testavimo procesus laikui bėgant.