Infrastruktura testowania JavaScript: Dobre praktyki ciągłej integracji

W dynamicznym świecie tworzenia stron internetowych JavaScript króluje niepodzielnie. Jednak jego elastyczność i szybka ewolucja wymagają solidnej infrastruktury testowej, szczególnie gdy jest zintegrowana z potokami ciągłej integracji (CI). Ten artykuł omawia najlepsze praktyki konfiguracji i utrzymania infrastruktury do testowania JavaScript w środowisku CI, zapewniając jakość kodu, szybsze pętle informacji zwrotnej i usprawnione procesy deweloperskie dla zespołów na całym świecie.

Czym jest ciągła integracja (CI)?

Ciągła integracja (CI) to praktyka tworzenia oprogramowania, w której deweloperzy regularnie łączą swoje zmiany w kodzie z centralnym repozytorium, po czym uruchamiane są automatyczne buildy i testy. Ta częsta integracja pozwala zespołom wcześnie i często wykrywać oraz rozwiązywać problemy integracyjne. Celem jest zapewnienie szybkiej informacji zwrotnej na temat jakości kodu, co umożliwia szybsze i bardziej niezawodne dostarczanie oprogramowania.

Kluczowe korzyści z CI:

• Wczesne wykrywanie błędów: Identyfikuje błędy, zanim trafią do produkcji.
• Zmniejszone problemy z integracją: Częste merge minimalizują konflikty i złożoność integracji.
• Szybsze pętle informacji zwrotnej: Zapewnia deweloperom szybką informację zwrotną na temat ich zmian w kodzie.
• Poprawiona jakość kodu: Wymusza standardy kodowania i promuje dokładne testowanie.
• Przyspieszony rozwój: Automatyzuje procesy testowania i wdrażania, przyspieszając cykl życia oprogramowania.

Dlaczego solidna infrastruktura testowa jest kluczowa dla projektów JavaScript?

Projekty JavaScript, zwłaszcza te wykorzystujące złożone frameworki front-endowe (takie jak React, Angular czy Vue.js) lub aplikacje backendowe Node.js, ogromnie korzystają z dobrze zdefiniowanej infrastruktury testowej. Bez niej ryzykujesz:

• Zwiększoną gęstością błędów: Dynamiczna natura JavaScriptu może prowadzić do błędów w czasie wykonania, które są trudne do wyśledzenia bez kompleksowego testowania.
• Problemami z regresją: Nowe funkcje lub zmiany mogą nieumyślnie zepsuć istniejącą funkcjonalność.
• Słabym doświadczeniem użytkownika: Niezawodny kod prowadzi do frustrującego doświadczenia użytkownika.
• Opóźnionymi wydaniami: Spędzanie nadmiernej ilości czasu na debugowaniu i naprawianiu problemów wydłuża cykle wydawnicze.
• Trudnym utrzymaniem: Bez zautomatyzowanych testów refaktoryzacja i utrzymanie bazy kodu staje się trudne i ryzykowne.

Niezbędne komponenty infrastruktury testowej JavaScript dla CI

Kompletna infrastruktura do testowania JavaScript dla CI zazwyczaj obejmuje następujące komponenty:

• Frameworki do testowania: Zapewniają strukturę i narzędzia do pisania i uruchamiania testów (np. Jest, Mocha, Jasmine, Cypress, Playwright).
• Biblioteki asercji: Służą do weryfikacji, czy kod zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami (np. Chai, Expect.js, Should.js).
• Narzędzia do uruchamiania testów (Test Runners): Wykonują testy i raportują wyniki (np. Jest, Mocha, Karma).
• Przeglądarki bezgłowe (Headless Browsers): Symulują środowiska przeglądarki do uruchamiania testów UI bez interfejsu graficznego (np. Puppeteer, Headless Chrome, jsdom).
• Platforma CI/CD: Automatyzuje potok budowania, testowania i wdrażania (np. Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions, CircleCI, Travis CI, Azure DevOps).
• Narzędzia do pokrycia kodu: Mierzą procent kodu pokrytego testami (np. Istanbul, wbudowane pokrycie w Jest).
• Narzędzia do analizy statycznej: Analizują kod pod kątem potencjalnych błędów, problemów stylistycznych i luk w zabezpieczeniach (np. ESLint, JSHint, SonarQube).

Dobre praktyki wdrażania testów JavaScript w środowisku CI

Oto kilka najlepszych praktyk wdrażania solidnej infrastruktury testowej JavaScript w środowisku CI:

1. Wybierz odpowiednie frameworki i narzędzia do testowania

Wybór odpowiednich frameworków i narzędzi do testowania jest kluczowy dla udanej strategii testowania. Wybór zależy od konkretnych potrzeb projektu, stosu technologicznego i wiedzy zespołu. Weź pod uwagę następujące czynniki:

• Testy jednostkowe: Do izolowanego testowania pojedynczych funkcji lub modułów popularnym wyborem są Jest i Mocha. Jest oferuje bardziej kompletne doświadczenie z wbudowanym mockowaniem i raportowaniem pokrycia, podczas gdy Mocha zapewnia większą elastyczność i rozszerzalność.
• Testy integracyjne: Aby przetestować interakcję między różnymi częściami aplikacji, rozważ użycie narzędzi takich jak Mocha z Supertest do testowania API lub Cypress do integracji komponentów w aplikacjach front-endowych.
• Testy End-to-End (E2E): Cypress, Playwright i Selenium to doskonałe wybory do testowania całego przepływu pracy aplikacji z perspektywy użytkownika. Cypress jest znany z łatwości użycia i funkcji przyjaznych deweloperom, podczas gdy Playwright oferuje wsparcie dla wielu przeglądarek i solidne możliwości automatyzacji. Selenium, choć bardziej dojrzały, może wymagać więcej konfiguracji.
• Testy wydajnościowe: Narzędzia takie jak Lighthouse (zintegrowane z Chrome DevTools i dostępne jako moduł Node.js) można zintegrować z potokiem CI w celu pomiaru i monitorowania wydajności aplikacji internetowych.
• Testy regresji wizualnej: Narzędzia takie jak Percy i Applitools automatycznie wykrywają zmiany wizualne w interfejsie użytkownika, pomagając zapobiegać niezamierzonym regresjom wizualnym.

Przykład: Wybór między Jest a Mocha

Jeśli pracujesz nad projektem React i wolisz konfigurację typu „zero-configuration” z wbudowanym mockowaniem i pokryciem, Jest może być lepszym wyborem. Jeśli jednak potrzebujesz większej elastyczności i chcesz samodzielnie wybrać bibliotekę asercji, framework do mockowania i narzędzie do uruchamiania testów, Mocha może być lepszym rozwiązaniem.

2. Pisz kompleksowe i sensowne testy

Pisanie skutecznych testów jest równie ważne, jak wybór odpowiednich narzędzi. Skup się na pisaniu testów, które są:

• Jasne i zwięzłe: Testy powinny być łatwe do zrozumienia i utrzymania. Używaj opisowych nazw dla swoich przypadków testowych.
• Niezależne: Testy nie powinny zależeć od siebie nawzajem. Każdy test powinien konfigurować własne środowisko i sprzątać po sobie.
• Deterministyczne: Testy powinny zawsze dawać te same wyniki, niezależnie od środowiska, w którym są uruchamiane. Unikaj polegania na zewnętrznych zależnościach, które mogą się zmieniać.
• Skupione: Każdy test powinien skupiać się na konkretnym aspekcie testowanego kodu. Unikaj pisania testów, które są zbyt szerokie lub testują wiele rzeczy naraz.
• Test-Driven Development (TDD): Rozważ przyjęcie TDD, gdzie piszesz testy przed napisaniem faktycznego kodu. Może to pomóc w jaśniejszym myśleniu o wymaganiach i projektowaniu kodu.

Przykład: Test jednostkowy prostej funkcji

Rozważmy prostą funkcję JavaScript, która dodaje dwie liczby:

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

            

              
                Copy
              
            
          

Oto test jednostkowy Jest dla tej funkcji:

            
describe('add', () => {
 it('should add two numbers correctly', () => {
 expect(add(2, 3)).toBe(5);
 expect(add(-1, 1)).toBe(0);
 expect(add(0, 0)).toBe(0);
 });
});

            

              
                Copy
              
            
          

3. Wdrażaj różne rodzaje testów

Kompleksowa strategia testowania obejmuje stosowanie różnych rodzajów testów do pokrycia różnych aspektów aplikacji:

• Testy jednostkowe: Testują pojedyncze komponenty lub funkcje w izolacji.
• Testy integracyjne: Testują interakcję między różnymi częściami aplikacji.
• Testy End-to-End (E2E): Testują cały przepływ pracy aplikacji z perspektywy użytkownika.
• Testy komponentów: Testują pojedyncze komponenty UI w izolacji, często przy użyciu narzędzi takich jak Storybook lub funkcji testowania komponentów w frameworkach takich jak Cypress.
• Testy API: Testują funkcjonalność punktów końcowych API, sprawdzając, czy zwracają poprawne dane i prawidłowo obsługują błędy.
• Testy wydajnościowe: Mierzą wydajność aplikacji i identyfikują potencjalne wąskie gardła.
• Testy bezpieczeństwa: Identyfikują luki w zabezpieczeniach kodu i infrastruktury.
• Testy dostępności: Zapewniają, że aplikacja jest dostępna dla użytkowników z niepełnosprawnościami.

Piramida testów

Piramida testów to pomocny model decydowania o liczbie poszczególnych rodzajów testów do napisania. Sugeruje ona, że powinieneś mieć:

• Dużą liczbę testów jednostkowych (podstawa piramidy).
• Umiarkowaną liczbę testów integracyjnych.
• Niewielką liczbę testów end-to-end (szczyt piramidy).

Odzwierciedla to względny koszt i szybkość każdego rodzaju testu. Testy jednostkowe są zazwyczaj szybsze i tańsze w pisaniu i utrzymaniu niż testy end-to-end.

4. Zautomatyzuj proces testowania

Automatyzacja jest kluczem do CI. Zintegruj swoje testy z potokiem CI/CD, aby zapewnić, że są one uruchamiane automatycznie za każdym razem, gdy zmiany w kodzie są wypychane do repozytorium. Zapewnia to deweloperom natychmiastową informację zwrotną na temat ich zmian w kodzie i pomaga wcześnie wychwytywać błędy.

Przykład: Używanie GitHub Actions do automatycznego testowania

Oto przykład przepływu pracy GitHub Actions, który uruchamia testy Jest przy każdym push i pull request:

            
name: Node.js 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
 - name: Install dependencies
 run: npm install
 - name: Run tests
 run: npm run test

            

              
                Copy
              
            
          

Ten przepływ pracy automatycznie zainstaluje zależności i uruchomi testy za każdym razem, gdy kod zostanie wypchnięty do gałęzi `main` lub zostanie otwarty pull request do tej gałęzi.

5. Używaj platformy CI/CD

Wybierz platformę CI/CD, która odpowiada Twoim potrzebom i zintegruj ją ze swoją infrastrukturą testową. Popularne opcje obejmują:

• Jenkins: Szeroko stosowany serwer automatyzacji open-source.
• GitLab CI: Zintegrowany potok CI/CD w ramach GitLab.
• GitHub Actions: CI/CD bezpośrednio w GitHub.
• CircleCI: Platforma CI/CD oparta na chmurze.
• Travis CI: Platforma CI/CD oparta na chmurze (głównie dla projektów open-source).
• Azure DevOps: Kompleksowa platforma DevOps od Microsoft.

Przy wyborze platformy CI/CD weź pod uwagę takie czynniki jak:

• Łatwość użycia: Jak łatwo jest skonfigurować i zarządzać platformą?
• Integracja z istniejącymi narzędziami: Czy dobrze integruje się z Twoimi obecnymi narzędziami deweloperskimi?
• Skalowalność: Czy poradzi sobie z rosnącymi wymaganiami Twojego projektu?
• Koszt: Jaki jest model cenowy?
• Wsparcie społeczności: Czy istnieje silna społeczność zapewniająca wsparcie i zasoby?

6. Wdróż analizę pokrycia kodu

Analiza pokrycia kodu pomaga zmierzyć procent kodu objętego testami. Dostarcza to cennych informacji na temat skuteczności strategii testowania. Użyj narzędzi do pokrycia kodu, takich jak Istanbul lub wbudowane raportowanie pokrycia w Jest, aby zidentyfikować obszary kodu, które nie są odpowiednio przetestowane.

Ustawianie progów pokrycia

Ustal progi pokrycia, aby zapewnić określony poziom pokrycia testami. Na przykład, możesz wymagać, aby cały nowy kod miał co najmniej 80% pokrycia linii. Możesz skonfigurować potok CI/CD tak, aby kończył się niepowodzeniem, jeśli progi pokrycia nie zostaną osiągnięte.

7. Wykorzystuj narzędzia do analizy statycznej

Narzędzia do analizy statycznej, takie jak ESLint i JSHint, mogą pomóc w identyfikacji potencjalnych błędów, problemów stylistycznych i luk w zabezpieczeniach kodu. Zintegruj te narzędzia z potokiem CI/CD, aby automatycznie analizować kod przy każdym commicie. Pomaga to egzekwować standardy kodowania i zapobiegać częstym błędom.

Przykład: Integracja ESLint z potokiem CI

Możesz dodać krok ESLint do swojego przepływu pracy GitHub Actions w ten sposób:

            
- name: Run ESLint
 run: npm run lint

            

              
                Copy
              
            
          

Zakłada to, że masz zdefiniowany skrypt `lint` w pliku `package.json`, który uruchamia ESLint.

8. Monitoruj i analizuj wyniki testów

Regularnie monitoruj i analizuj wyniki testów, aby identyfikować trendy i obszary do poprawy. Szukaj wzorców w niepowodzeniach testów i wykorzystuj te informacje do ulepszania swoich testów i kodu. Rozważ użycie narzędzi do raportowania testów, aby wizualizować wyniki i śledzić postępy w czasie. Wiele platform CI/CD oferuje wbudowane funkcje raportowania testów.

9. Mockuj zewnętrzne zależności

Podczas pisania testów jednostkowych często konieczne jest mockowanie zewnętrznych zależności (np. API, baz danych, bibliotek firm trzecich), aby odizolować testowany kod. Mockowanie pozwala kontrolować zachowanie tych zależności i zapewnić, że testy są deterministyczne i niezależne.

Przykład: Mockowanie wywołania API za pomocą Jest

            
// Assume we have a function that fetches data from an API
async function fetchData() {
 const response = await fetch('https://api.example.com/data');
 const data = await response.json();
 return data;
}

// Jest test with mocking
import fetch from 'node-fetch';

describe('fetchData', () => {
 it('should fetch data from the API', async () => {
 const mockResponse = {
 json: () => Promise.resolve({ message: 'Hello, world!' }),
 };

 jest.spyOn(global, 'fetch').mockResolvedValue(mockResponse);

 const data = await fetchData();

 expect(data.message).toBe('Hello, world!');
 expect(global.fetch).toHaveBeenCalledWith('https://api.example.com/data');
 });
});

            

              
                Copy
              
            
          

10. Dąż do szybkiego wykonywania testów

Powolne testy mogą znacznie spowolnić przepływ pracy deweloperskiej i sprawić, że deweloperzy będą je rzadziej uruchamiać. Zoptymalizuj swoje testy pod kątem szybkości poprzez:

• Równoległe uruchamianie testów: Większość frameworków do testowania wspiera równoległe uruchamianie testów, co może znacznie skrócić całkowity czas ich wykonania.
• Optymalizację konfiguracji i czyszczenia testów: Unikaj wykonywania niepotrzebnych operacji w konfiguracji i czyszczeniu testów.
• Używanie baz danych w pamięci: W przypadku testów, które wchodzą w interakcję z bazami danych, rozważ użycie baz danych w pamięci, aby uniknąć narzutu związanego z połączeniem z prawdziwą bazą danych.
• Mockowanie zewnętrznych zależności: Jak wspomniano wcześniej, mockowanie zewnętrznych zależności może znacznie przyspieszyć testy.

11. Używaj zmiennych środowiskowych w odpowiedni sposób

Używaj zmiennych środowiskowych do konfigurowania testów dla różnych środowisk (np. deweloperskiego, testowego, produkcyjnego). Pozwala to łatwo przełączać się między różnymi konfiguracjami bez modyfikowania kodu.

Przykład: Ustawianie adresu URL API w zmiennych środowiskowych

Możesz ustawić adres URL API w zmiennej środowiskowej, a następnie uzyskać do niego dostęp w kodzie w ten sposób:

            
const API_URL = process.env.API_URL || 'https://default-api.example.com';

            

              
                Copy
              
            
          

W potoku CI/CD możesz ustawić zmienną środowiskową `API_URL` na odpowiednią wartość dla każdego środowiska.

12. Dokumentuj swoją infrastrukturę testową

Dokumentuj swoją infrastrukturę testową, aby zapewnić, że jest łatwa do zrozumienia i utrzymania. Dołącz informacje o:

• Używanych frameworkach i narzędziach do testowania.
• Różnych rodzajach uruchamianych testów.
• Sposobie uruchamiania testów.
• Progach pokrycia kodu.
• Konfiguracji potoku CI/CD.

Konkretne przykłady dla różnych lokalizacji geograficznych

Podczas tworzenia aplikacji JavaScript dla globalnej publiczności, infrastruktura testowa musi uwzględniać lokalizację i internacjonalizację. Oto kilka przykładów:

• Testowanie walut (E-commerce): Upewnij się, że symbole i formaty walut są wyświetlane poprawnie dla użytkowników w różnych regionach. Na przykład, test w Japonii powinien wyświetlać ceny w JPY przy użyciu odpowiedniego formatu, podczas gdy test w Niemczech powinien wyświetlać ceny w EUR.
• Formatowanie daty i godziny: Testuj formaty daty i godziny dla różnych lokalizacji. Data w USA może być wyświetlana jako MM/DD/YYYY, podczas gdy w Europie może to być DD/MM/YYYY. Upewnij się, że Twoja aplikacja poprawnie obsługuje te różnice.
• Kierunek tekstu (języki od prawej do lewej): W przypadku języków takich jak arabski czy hebrajski, upewnij się, że układ aplikacji poprawnie obsługuje kierunek tekstu od prawej do lewej. Zautomatyzowane testy mogą zweryfikować, czy elementy są odpowiednio wyrównane i czy tekst płynie poprawnie.
• Testowanie lokalizacji: Zautomatyzowane testy mogą sprawdzić, czy cały tekst w aplikacji jest poprawnie przetłumaczony dla różnych lokalizacji. Może to obejmować weryfikację, czy tekst jest wyświetlany poprawnie i czy nie ma problemów z kodowaniem lub zestawami znaków.
• Testowanie dostępności dla międzynarodowych użytkowników: Upewnij się, że aplikacja jest dostępna dla użytkowników z niepełnosprawnościami w różnych regionach. Na przykład, może być konieczne przetestowanie, czy aplikacja obsługuje czytniki ekranu dla różnych języków.

Podsumowanie

Dobrze zdefiniowana i wdrożona infrastruktura do testowania JavaScript jest niezbędna do tworzenia wysokiej jakości, niezawodnych aplikacji internetowych. Postępując zgodnie z najlepszymi praktykami przedstawionymi w tym artykule, możesz stworzyć solidne środowisko testowe, które bezproblemowo integruje się z potokiem CI/CD, umożliwiając szybsze dostarczanie oprogramowania, z mniejszą liczbą błędów i z pewnością siebie. Pamiętaj, aby dostosować te praktyki do specyficznych potrzeb swojego projektu i ciągle ulepszać strategię testowania. Ciągła integracja i kompleksowe testowanie to nie tylko znajdowanie błędów; to budowanie kultury jakości i współpracy w zespole deweloperskim, co ostatecznie prowadzi do lepszego oprogramowania i zadowolonych użytkowników na całym świecie.