Frontend komponenšu testēšana: Izolētu vienībtestu apgūšana robustām lietotāja saskarnēm

Pastāvīgi mainīgajā tīmekļa izstrādes ainavā robustu un uzturamu lietotāja saskarņu (UI) izveide ir vissvarīgākā. Frontend komponenšu testēšanai, īpaši izolētai vienībtestēšanai, ir izšķiroša loma šī mērķa sasniegšanā. Šajā visaptverošajā rokasgrāmatā tiek aplūkoti jēdzieni, priekšrocības, tehnikas un rīki, kas saistīti ar izolētu vienībtestēšanu frontend komponentēm, dodot jums iespēju veidot augstas kvalitātes un uzticamas lietotāja saskarnes.

Kas ir izolētā vienībtestēšana?

Vienībtestēšana kopumā ietver atsevišķu koda vienību testēšanu izolēti no citām sistēmas daļām. Frontend komponenšu testēšanas kontekstā tas nozīmē vienas komponentes — piemēram, pogas, formas ievades lauka vai modālā loga — testēšanu neatkarīgi no tās atkarībām un apkārtējā konteksta. Izolētā vienībtestēšana sper soli tālāk, nepārprotami māņojot (mocking) vai aizvietojot (stubbing) jebkādas ārējās atkarības, nodrošinot, ka komponentes uzvedība tiek novērtēta tikai pēc tās pašas nopelniem.

Iedomājieties to kā viena Lego klucīša testēšanu. Jūs vēlaties pārliecināties, ka šis klucītis darbojas pareizi pats par sevi, neatkarīgi no tā, ar kādiem citiem klucīšiem tas ir savienots. Jūs nevēlētos, lai bojāts klucītis radītu problēmas citur jūsu Lego veidojumā.

Izolētu vienībtestu galvenās iezīmes:

• Koncentrēšanās uz vienu komponenti: Katram testam jābūt vērstam uz vienu konkrētu komponenti.
• Izolācija no atkarībām: Ārējās atkarības (piem., API izsaukumi, stāvokļa pārvaldības bibliotēkas, citas komponentes) tiek māņotas vai aizvietotas.
• Ātra izpilde: Izolētiem testiem jāizpildās ātri, nodrošinot biežu atgriezenisko saiti izstrādes laikā.
• Deterministiski rezultāti: Ar vienādiem ievades datiem testam vienmēr jāsniedz vienāds izvades rezultāts. Tas tiek panākts ar pareizu izolāciju un māņošanu.
• Skaidri apgalvojumi (assertions): Testiem skaidri jādefinē gaidāmā uzvedība un jāapgalvo, ka komponente uzvedas kā gaidīts.

Kāpēc izvēlēties izolētu vienībtestēšanu frontend komponentēm?

Ieguldījumi izolētā vienībtestēšanā jūsu frontend komponentēm sniedz daudzas priekšrocības:

1. Uzlabota koda kvalitāte un samazināts kļūdu skaits

Rūpīgi testējot katru komponenti izolēti, jūs varat identificēt un novērst kļūdas jau agrīnā izstrādes ciklā. Tas noved pie augstākas koda kvalitātes un samazina regresiju ieviešanas iespējamību, jūsu koda bāzei attīstoties. Jo agrāk kļūda tiek atrasta, jo lētāk to ir labot, ilgtermiņā ietaupot laiku un resursus.

2. Uzlabota koda uzturējamība un refaktorēšana

Labi uzrakstīti vienībtesti darbojas kā dzīva dokumentācija, precizējot katras komponentes gaidāmo uzvedību. Kad jums ir nepieciešams refaktorēt vai modificēt komponenti, vienībtesti nodrošina drošības tīklu, garantējot, ka jūsu izmaiņas nejauši nesabojā esošo funkcionalitāti. Tas ir īpaši vērtīgi lielos, sarežģītos projektos, kur izprast katras komponentes smalkumus var būt sarežģīti. Iedomājieties navigācijas joslas refaktorēšanu, kas tiek izmantota globālā e-komercijas platformā. Visaptveroši vienībtesti nodrošina, ka refaktorēšana nesabojā esošās lietotāju darbplūsmas, kas saistītas ar pirkuma noformēšanu vai konta pārvaldību.

3. Ātrāki izstrādes cikli

Izolēti vienībtesti parasti ir daudz ātrāki nekā integrācijas vai end-to-end testi. Tas ļauj izstrādātājiem saņemt ātru atgriezenisko saiti par savām izmaiņām, paātrinot izstrādes procesu. Ātrākas atgriezeniskās saites cilpas veicina lielāku produktivitāti un ātrāku nonākšanu tirgū.

4. Lielāka pārliecība par koda izmaiņām

Visaptveroša vienībtestu kopa sniedz izstrādātājiem lielāku pārliecību, veicot izmaiņas koda bāzē. Zinot, ka testi fiksēs jebkādas regresijas, viņi var koncentrēties uz jaunu funkciju un uzlabojumu ieviešanu, nebaidoties sabojāt esošo funkcionalitāti. Tas ir būtiski agile izstrādes vidēs, kur biežas iterācijas un izvietošanas ir norma.

5. Atvieglo uz testiem balstītu izstrādi (TDD)

Izolētā vienībtestēšana ir viens no uz testiem balstītas izstrādes (TDD) stūrakmeņiem. TDD ietver testu rakstīšanu pirms paša koda rakstīšanas, kas liek jums iepriekš pārdomāt komponentes prasības un dizainu. Tas noved pie mērķtiecīgāka un testējamāka koda. Piemēram, izstrādājot komponenti, kas parāda valūtu, pamatojoties uz lietotāja atrašanās vietu, izmantojot TDD, vispirms būtu jāuzraksta testi, kas apgalvo, ka valūta ir pareizi formatēta atbilstoši lokalizācijai (piem., eiro Francijā, jenas Japānā, ASV dolāri ASV).

Praktiskas tehnikas izolētai vienībtestēšanai

Efektīvai izolētās vienībtestēšanas ieviešanai nepieciešama pareiza iestatīšanas, māņošanas tehniku un skaidru apgalvojumu kombinācija. Šeit ir galveno tehniku sadalījums:

1. Pareizā testēšanas ietvara un bibliotēku izvēle

Frontend izstrādei ir pieejami vairāki izcili testēšanas ietvari un bibliotēkas. Populāras izvēles ietver:

• Jest: Plaši izmantots JavaScript testēšanas ietvars, kas pazīstams ar savu vienkāršo lietošanu, iebūvētajām māņošanas iespējām un izcilu veiktspēju. Tas ir īpaši piemērots React lietojumprogrammām, bet to var izmantot arī ar citiem ietvariem.
• Mocha: Elastīgs un paplašināms testēšanas ietvars, kas ļauj izvēlēties savu apgalvojumu bibliotēku un māņošanas rīkus. To bieži lieto kopā ar Chai apgalvojumiem un Sinon.JS māņošanai.
• Jasmine: Uz uzvedību balstītas izstrādes (BDD) ietvars, kas nodrošina tīru un salasāmu sintaksi testu rakstīšanai. Tajā ir iebūvētas māņošanas iespējas.
• Cypress: Lai gan galvenokārt pazīstams kā end-to-end testēšanas ietvars, Cypress var izmantot arī komponenšu testēšanai. Tas nodrošina jaudīgu un intuitīvu API mijiedarbībai ar jūsu komponentēm reālā pārlūkprogrammas vidē.

Ietvara izvēle ir atkarīga no jūsu projekta specifiskajām vajadzībām un komandas vēlmēm. Jest ir labs sākumpunkts daudziem projektiem tā vienkāršās lietošanas un visaptverošā funkciju komplekta dēļ.

2. Atkarību māņošana (mocking) un aizvietošana (stubbing)

Māņošana un aizvietošana ir būtiskas tehnikas komponenšu izolēšanai vienībtestēšanas laikā. Māņošana ietver simulētu objektu izveidi, kas atdarina reālu atkarību uzvedību, savukārt aizvietošana ietver atkarības aizstāšanu ar vienkāršotu versiju, kas atgriež iepriekš definētas vērtības.

Bieži scenāriji, kur nepieciešama māņošana vai aizvietošana:

• API izsaukumi: Māņojiet API izsaukumus, lai izvairītos no reālu tīkla pieprasījumu veikšanas testēšanas laikā. Tas nodrošina, ka jūsu testi ir ātri, uzticami un neatkarīgi no ārējiem pakalpojumiem.
• Stāvokļa pārvaldības bibliotēkas (piem., Redux, Vuex): Māņojiet krātuvi (store) un darbības (actions), lai kontrolētu testējamās komponentes stāvokli.
• Trešo pušu bibliotēkas: Māņojiet jebkuras ārējās bibliotēkas, no kurām ir atkarīga jūsu komponente, lai izolētu tās uzvedību.
• Citas komponentes: Dažreiz ir nepieciešams māņot bērnu komponentes, lai koncentrētos tikai uz pārbaudāmās vecākkomponentes uzvedību.

Šeit ir daži piemēri, kā māņot atkarības, izmantojot Jest:

// Moduļa māņošana
jest.mock('./api');

// Funkcijas māņošana modulī
api.fetchData = jest.fn().mockResolvedValue({ data: 'mocked data' });

3. Skaidru un jēgpilnu apgalvojumu rakstīšana

Apgalvojumi ir vienībtestu sirds. Tie definē komponentes gaidāmo uzvedību un pārbauda, vai tā uzvedas kā gaidīts. Rakstiet apgalvojumus, kas ir skaidri, kodolīgi un viegli saprotami.

Šeit ir daži bieži sastopamu apgalvojumu piemēri:

• Elementa klātbūtnes pārbaude: expect(screen.getByText('Hello World')).toBeInTheDocument();
• Ievades lauka vērtības pārbaude: expect(inputElement.value).toBe('initial value');
• Pārbaude, vai funkcija tika izsaukta: expect(mockFunction).toHaveBeenCalled();
• Pārbaude, vai funkcija tika izsaukta ar konkrētiem argumentiem: expect(mockFunction).toHaveBeenCalledWith('argument1', 'argument2');
• Elementa CSS klases pārbaude: expect(element).toHaveClass('active');

Izmantojiet aprakstošu valodu savos apgalvojumos, lai būtu skaidrs, ko jūs testējat. Piemēram, tā vietā, lai tikai apgalvotu, ka funkcija tika izsaukta, apgalvojiet, ka tā tika izsaukta ar pareizajiem argumentiem.

4. Komponenšu bibliotēku un Storybook izmantošana

Komponenšu bibliotēkas (piem., Material UI, Ant Design, Bootstrap) nodrošina atkārtoti lietojamas UI komponentes, kas var ievērojami paātrināt izstrādi. Storybook ir populārs rīks UI komponenšu izstrādei un demonstrēšanai izolācijā.

Izmantojot komponenšu bibliotēku, koncentrējiet savus vienībtestus uz pārbaudi, vai jūsu komponentes pareizi izmanto bibliotēkas komponentes un vai tās uzvedas kā gaidīts jūsu konkrētajā kontekstā. Piemēram, izmantojot globāli atzītu bibliotēku datuma ievadei, jūs varat pārbaudīt, vai datuma formāts ir pareizs dažādām valstīm (piem. DD/MM/GGGG Lielbritānijā, MM/DD/GGGG ASV).

Storybook var integrēt ar jūsu testēšanas ietvaru, lai ļautu jums rakstīt vienībtestus, kas tieši mijiedarbojas ar komponentēm jūsu Storybook stāstos. Tas nodrošina vizuālu veidu, kā pārbaudīt, vai jūsu komponentes tiek renderētas pareizi un uzvedas kā gaidīts.

5. Uz testiem balstītas izstrādes (TDD) darbplūsma

Kā jau minēts iepriekš, TDD ir spēcīga izstrādes metodoloģija, kas var ievērojami uzlabot jūsu koda kvalitāti un testējamību. TDD darbplūsma ietver šādus soļus:

1. Uzrakstiet neveiksmīgu testu: Uzrakstiet testu, kas definē komponentes, kuru grasāties veidot, gaidāmo uzvedību. Šim testam sākotnēji jābūt neveiksmīgam, jo komponente vēl neeksistē.
2. Uzrakstiet minimālo koda daudzumu, lai tests izdotos: Uzrakstiet visvienkāršāko iespējamo kodu, lai tests izdotos. Neuztraucieties par koda pilnveidošanu šajā posmā.
3. Refaktorējiet: Refaktorējiet kodu, lai uzlabotu tā dizainu un lasāmību. Pārliecinieties, ka visi testi turpina izdoties pēc refaktorēšanas.
4. Atkārtojiet: Atkārtojiet 1.–3. soli katrai jaunai komponentes funkcijai vai uzvedībai.

TDD palīdz jums iepriekš pārdomāt jūsu komponenšu prasības un dizainu, kas noved pie mērķtiecīgāka un testējamāka koda. Šī darbplūsma ir noderīga visā pasaulē, jo tā veicina testu rakstīšanu, kas aptver visus gadījumus, ieskaitot robežgadījumus, un rezultātā tiek izveidota visaptveroša vienībtestu kopa, kas nodrošina augstu pārliecības līmeni par kodu.

Biežākās kļūdas, no kurām jāizvairās

Lai gan izolētā vienībtestēšana ir vērtīga prakse, ir svarīgi apzināties dažas bieži sastopamas kļūdas:

1. Pārmērīga māņošana

Pārāk daudzu atkarību māņošana var padarīt jūsu testus trauslus un grūti uzturamus. Ja jūs māņojat gandrīz visu, jūs būtībā testējat savus māņojumus, nevis pašu komponenti. Centieties panākt līdzsvaru starp izolāciju un reālismu. Ir iespējams nejauši, drukas kļūdas dēļ, māņot moduli, kuru jums ir nepieciešams izmantot, kas radīs daudz kļūdu un, iespējams, apjukumu atkļūdošanas laikā. Labiem IDE/linteriem vajadzētu to pamanīt, bet izstrādātājiem jāapzinās šī iespējamība.

2. Implementācijas detaļu testēšana

Izvairieties no implementācijas detaļu testēšanas, kas, visticamāk, mainīsies. Koncentrējieties uz komponentes publiskās API un tās gaidāmās uzvedības testēšanu. Implementācijas detaļu testēšana padara jūsu testus trauslus un liek jums tos atjaunināt ikreiz, kad mainās implementācija, pat ja komponentes uzvedība paliek nemainīga.

3. Robežgadījumu ignorēšana

Pārliecinieties, ka esat pārbaudījis visus iespējamos robežgadījumus un kļūdu nosacījumus. Tas palīdzēs jums identificēt un novērst kļūdas, kas var nebūt acīmredzamas normālos apstākļos. Piemēram, ja komponente pieņem lietotāja ievadi, ir svarīgi pārbaudīt, kā tā uzvedas ar tukšiem ievades laukiem, nederīgiem simboliem un neparasti garām virknēm.

4. Pārāk garu un sarežģītu testu rakstīšana

Uzturiet savus testus īsus un mērķtiecīgus. Garus un sarežģītus testus ir grūti lasīt, saprast un uzturēt. Ja tests ir pārāk garš, apsveriet iespēju to sadalīt mazākos, vieglāk pārvaldāmos testos.

5. Testa pārklājuma ignorēšana

Izmantojiet koda pārklājuma rīku, lai mērītu jūsu koda procentuālo daļu, ko aptver vienībtesti. Lai gan augsts testa pārklājums negarantē, ka jūsu kods ir bez kļūdām, tas sniedz vērtīgu metriku, lai novērtētu jūsu testēšanas centienu pilnīgumu. Mērķējiet uz augstu testa pārklājumu, bet neupurējiet kvalitāti kvantitātes dēļ. Testiem jābūt jēgpilniem un efektīviem, nevis tikai uzrakstītiem, lai palielinātu pārklājuma rādītājus. Piemēram, SonarQube uzņēmumi bieži izmanto, lai uzturētu labu testa pārklājumu.

Darba rīki

Vairāki rīki var palīdzēt rakstīt un palaist izolētus vienībtestus:

• Jest: Kā jau minēts iepriekš, visaptverošs JavaScript testēšanas ietvars ar iebūvētu māņošanu.
• Mocha: Elastīgs testēšanas ietvars, ko bieži lieto kopā ar Chai (apgalvojumiem) un Sinon.JS (māņošanai).
• Chai: Apgalvojumu bibliotēka, kas nodrošina dažādus apgalvojumu stilus (piem., should, expect, assert).
• Sinon.JS: Atsevišķa testu spiegu (spies), aizvietotāju (stubs) un māņojumu (mocks) bibliotēka priekš JavaScript.
• React Testing Library: Bibliotēka, kas mudina rakstīt testus, kuri koncentrējas uz lietotāja pieredzi, nevis uz implementācijas detaļām.
• Vue Test Utils: Oficiālie testēšanas rīki Vue.js komponentēm.
• Angular Testing Library: Kopienas veidota testēšanas bibliotēka Angular komponentēm.
• Storybook: Rīks UI komponenšu izstrādei un demonstrēšanai izolācijā, ko var integrēt ar jūsu testēšanas ietvaru.
• Istanbul: Koda pārklājuma rīks, kas mēra jūsu koda procentuālo daļu, ko aptver vienībtesti.

Reālās pasaules piemēri

Apskatīsim dažus praktiskus piemērus, kā pielietot izolētu vienībtestēšanu reālās pasaules scenārijos:

1. piemērs: Formas ievades komponentes testēšana

Pieņemsim, ka jums ir formas ievades komponente, kas validē lietotāja ievadi, pamatojoties uz konkrētiem noteikumiem (piem., e-pasta formāts, paroles stiprums). Lai testētu šo komponenti izolēti, jūs māņotu jebkādas ārējās atkarības, piemēram, API izsaukumus vai stāvokļa pārvaldības bibliotēkas.

Šeit ir vienkāršots piemērs, izmantojot React un Jest:

// FormInput.jsx
import React, { useState } from 'react';

function FormInput({ validate, onChange }) {
  const [value, setValue] = useState('');

  const handleChange = (event) => {
    const newValue = event.target.value;
    setValue(newValue);
    onChange(newValue);
  };

  return (
    
  );
}

export default FormInput;

// FormInput.test.jsx
import React from 'react';
import { render, screen, fireEvent } from '@testing-library/react';
import FormInput from './FormInput';

describe('FormInput komponente', () => {
  it('jāatjaunina vērtība, mainoties ievadei', () => {
    const onChange = jest.fn();
    render();
    const inputElement = screen.getByRole('textbox');
    fireEvent.change(inputElement, { target: { value: 'testa vērtība' } });
    expect(inputElement.value).toBe('testa vērtība');
    expect(onChange).toHaveBeenCalledWith('testa vērtība');
  });
});

Šajā piemērā mēs māņojam onChange rekvizītu, lai pārbaudītu, vai tas tiek izsaukts ar pareizo vērtību, kad mainās ievade. Mēs arī apgalvojam, ka ievades vērtība tiek pareizi atjaunināta.

2. piemērs: Pogas komponentes, kas veic API izsaukumu, testēšana

Apsveriet pogas komponenti, kas, noklikšķinot, izraisa API izsaukumu. Lai testētu šo komponenti izolēti, jūs māņotu API izsaukumu, lai izvairītos no reālu tīkla pieprasījumu veikšanas testēšanas laikā.

Šeit ir vienkāršots piemērs, izmantojot React un Jest:

// Button.jsx
import React from 'react';
import { fetchData } from './api';

function Button({ onClick }) {
  const handleClick = async () => {
    const data = await fetchData();
    onClick(data);
  };

  return (
    Noklikšķiniet uz manis
  );
}

export default Button;

// api.js
export const fetchData = async () => {
  // API izsaukuma simulācija
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve({ data: 'API dati' });
    }, 500);
  });
};

// Button.test.jsx
import React from 'react';
import { render, screen, fireEvent, waitFor } from '@testing-library/react';
import Button from './Button';
import * as api from './api';

jest.mock('./api');

describe('Button komponente', () => {
  it('jāizsauc onClick rekvizīts ar API datiem pēc noklikšķināšanas', async () => {
    const onClick = jest.fn();
    api.fetchData.mockResolvedValue({ data: 'māņoti API dati' });
    render();
    const buttonElement = screen.getByRole('button', { name: 'Noklikšķiniet uz manis' });
    fireEvent.click(buttonElement);
    await waitFor(() => {
      expect(onClick).toHaveBeenCalledWith({ data: 'māņoti API dati' });
    });
  });
});

Šajā piemērā mēs māņojam fetchData funkciju no api.js moduļa. Mēs izmantojam jest.mock('./api'), lai māņotu visu moduli, un pēc tam mēs izmantojam api.fetchData.mockResolvedValue(), lai norādītu māņotās funkcijas atgriežamo vērtību. Pēc tam mēs apgalvojam, ka onClick rekvizīts tiek izsaukts ar māņotajiem API datiem, kad tiek noklikšķināts uz pogas.

Secinājums: Izolētās vienībtestēšanas pieņemšana ilgtspējīgam frontendam

Izolētā vienībtestēšana ir būtiska prakse robustu, uzturamu un mērogojamu frontend lietojumprogrammu veidošanai. Testējot komponentes izolēti, jūs varat identificēt un novērst kļūdas jau agrīnā izstrādes ciklā, uzlabot koda kvalitāti, saīsināt izstrādes laiku un palielināt pārliecību par koda izmaiņām. Lai gan ir dažas bieži sastopamas kļūdas, no kurām jāizvairās, izolētās vienībtestēšanas priekšrocības ievērojami pārsniedz izaicinājumus. Pieņemot konsekventu un disciplinētu pieeju vienībtestēšanai, jūs varat izveidot ilgtspējīgu frontendu, kas spēj izturēt laika pārbaudi. Testēšanas integrēšanai izstrādes procesā vajadzētu būt prioritātei jebkuram projektam, jo tas nodrošinās labāku lietotāja pieredzi visiem visā pasaulē.

Sāciet, iekļaujot vienībtestēšanu savos esošajos projektos, un pakāpeniski palieliniet izolācijas līmeni, kad kļūstat ērtāk ar tehnikām un rīkiem. Atcerieties, ka konsekventas pūles un nepārtraukti uzlabojumi ir atslēga, lai apgūtu izolētās vienībtestēšanas mākslu un veidotu augstas kvalitātes frontendu.