Jest: Napredni vzorci testiranja za robustno programsko opremo

V današnjem hitrem svetu razvoja programske opreme je zagotavljanje zanesljivosti in stabilnosti vaše kodne baze ključnega pomena. Čeprav je Jest postal de facto standard za testiranje JavaScripta, prehod onkraj osnovnih enotnih testov odpira novo raven zaupanja v vaše aplikacije. Ta objava se poglablja v napredne vzorce testiranja Jest, ki so bistveni za gradnjo robustne programske opreme in so namenjeni globalnemu občinstvu razvijalcev.

Zakaj preseči osnovne enotne teste?

Osnovni enotni testi preverjajo posamezne komponente v izolaciji. Vendar pa so aplikacije v resničnem svetu kompleksni sistemi, kjer komponente medsebojno delujejo. Napredni vzorci testiranja naslavljajo te kompleksnosti, saj nam omogočajo, da:

• Simuliramo kompleksne odvisnosti.
• Zanesljivo zajamemo spremembe v uporabniškem vmesniku.
• Pišemo bolj izrazne in vzdrževane teste.
• Izboljšamo pokritost testov in zaupanje v integracijske točke.
• Olajšamo delovne procese testno vodenega razvoja (TDD) in vedenjsko vodenega razvoja (BDD).

Obvladovanje mockanja in vohunov (spies)

Mockanje je ključnega pomena za izolacijo enote, ki jo testiramo, z zamenjavo njenih odvisnosti z nadzorovanimi nadomestki. Jest za to ponuja zmogljiva orodja:

jest.fn(): Temelj mockov in vohunov

jest.fn() ustvari mock funkcijo. Sledite lahko njenim klicem, argumentom in vrnjenim vrednostim. To je gradnik za bolj sofisticirane strategije mockanja.

Primer: Sledenje klicem funkcij

// component.js
export const fetchData = () => {
  // Simulates an API call
  return Promise.resolve({ data: 'some data' });
};

export const processData = async (fetcher) => {
  const result = await fetcher();
  return `Processed: ${result.data}`;
};

// component.test.js
import { processData } from './component';

test('should process data correctly', async () => {
  const mockFetcher = jest.fn().mockResolvedValue({ data: 'mocked data' });
  const result = await processData(mockFetcher);
  expect(result).toBe('Processed: mocked data');
  expect(mockFetcher).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(mockFetcher).toHaveBeenCalledWith();
});

jest.spyOn(): Opazovanje brez zamenjave

jest.spyOn() vam omogoča opazovanje klicev metode na obstoječem objektu, ne da bi nujno zamenjali njeno implementacijo. Po potrebi lahko implementacijo tudi mockate.

Primer: Vohunjenje za metodo modula

// logger.js
export const logInfo = (message) => {
  console.log(`INFO: ${message}`);
};

// service.js
import { logInfo } from './logger';

export const performTask = (taskName) => {
  logInfo(`Starting task: ${taskName}`);
  // ... task logic ...
  logInfo(`Task ${taskName} completed.`);
};

// service.test.js
import { performTask } from './service';
import * as logger from './logger';

test('should log task start and completion', () => {
  const logSpy = jest.spyOn(logger, 'logInfo');

  performTask('backup');

  expect(logSpy).toHaveBeenCalledTimes(2);
  expect(logSpy).toHaveBeenCalledWith('Starting task: backup');
  expect(logSpy).toHaveBeenCalledWith('Task backup completed.');

  logSpy.mockRestore(); // Important to restore the original implementation
});

Mockanje uvozov modulov

Jestove zmožnosti mockanja modulov so obsežne. Mockate lahko celotne module ali določene izvoze.

Primer: Mockanje zunanjega API odjemalca

// api.js
import axios from 'axios';

export const getUser = async (userId) => {
  const response = await axios.get(`/api/users/${userId}`);
  return response.data;
};

// user-service.js
import { getUser } from './api';

export const getUserFullName = async (userId) => {
  const user = await getUser(userId);
  return `${user.firstName} ${user.lastName}`;
};

// user-service.test.js
import { getUserFullName } from './user-service';
import * as api from './api';

// Mock the entire api module
jest.mock('./api');

test('should get full name using mocked API', async () => {
  // Mock the specific function from the mocked module
  api.getUser.mockResolvedValue({ id: 1, firstName: 'Ada', lastName: 'Lovelace' });

  const fullName = await getUserFullName(1);

  expect(fullName).toBe('Ada Lovelace');
  expect(api.getUser).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(api.getUser).toHaveBeenCalledWith(1);
});

Samodejno mockanje v primerjavi z ročnim mockanjem

Jest samodejno mocka module Node.js. Za ES module ali module po meri boste morda potrebovali jest.mock(). Za več nadzora lahko ustvarite imenike __mocks__.

Mock implementacije

Za svoje mocke lahko zagotovite implementacije po meri.

Primer: Mockanje z implementacijo po meri

// math.js
export const add = (a, b) => a + b;
export const subtract = (a, b) => a - b;

// calculator.js
import { add, subtract } from './math';

export const calculate = (operation, a, b) => {
  if (operation === 'add') {
    return add(a, b);
  } else if (operation === 'subtract') {
    return subtract(a, b);
  }
  return null;
};

// calculator.test.js
import { calculate } from './calculator';
import * as math from './math';

// Mock the entire math module
jest.mock('./math');

test('should perform addition using mocked math add', () => {
  // Provide a mock implementation for the 'add' function
  math.add.mockImplementation((a, b) => a + b + 10); // Add 10 to the result
  math.subtract.mockReturnValue(5); // Mock subtract as well

  const result = calculate('add', 5, 3);

  expect(math.add).toHaveBeenCalledWith(5, 3);
  expect(result).toBe(18); // 5 + 3 + 10

  const subResult = calculate('subtract', 10, 2);
  expect(math.subtract).toHaveBeenCalledWith(10, 2);
  expect(subResult).toBe(5);
});

Snapshot testiranje: Ohranjanje uporabniškega vmesnika in konfiguracije

Snapshot testi so zmogljiva funkcija za zajemanje izpisa vaših komponent ali konfiguracij. Še posebej so uporabni za testiranje uporabniškega vmesnika ali preverjanje kompleksnih podatkovnih struktur.

Kako deluje snapshot testiranje

Ko se snapshot test prvič izvede, Jest ustvari datoteko .snap, ki vsebuje serializirano predstavitev testirane vrednosti. Pri naslednjih izvedbah Jest primerja trenutni izpis s shranjenim snapshotom. Če se razlikujeta, test ne uspe, kar vas opozori na nenamerne spremembe. To je neprecenljivo za odkrivanje regresij v komponentah uporabniškega vmesnika v različnih regijah ali jezikovnih različicah.

Primer: Snapshot testiranje React komponente

Recimo, da imate React komponento:

// UserProfile.js
import React from 'react';

const UserProfile = ({ name, email, isActive }) => (
  <div>
    <h2>{name}</h2>
    <p><strong>Email:</strong> {email}</p>
    <p><strong>Status:</strong> {isActive ? 'Active' : 'Inactive'}</p>
  </div>
);

export default UserProfile;

// UserProfile.test.js
import React from 'react';
import renderer from 'react-test-renderer'; // For React component snapshots
import UserProfile from './UserProfile';

test('renders UserProfile correctly', () => {
  const user = {
    name: 'Jane Doe',
    email: 'jane.doe@example.com',
    isActive: true,
  };
  const component = renderer.create(
    <UserProfile {...user} />
  );
  const tree = component.toJSON();
  expect(tree).toMatchSnapshot();
});

test('renders inactive UserProfile correctly', () => {
  const user = {
    name: 'John Smith',
    email: 'john.smith@example.com',
    isActive: false,
  };
  const component = renderer.create(
    <UserProfile {...user} />
  );
  const tree = component.toJSON();
  expect(tree).toMatchSnapshot('inactive user profile'); // Named snapshot
});

Po zagonu testov bo Jest ustvaril datoteko UserProfile.test.js.snap. Ko posodobite komponento, boste morali pregledati spremembe in po možnosti posodobiti snapshot z zagonom Jesta z zastavico --updateSnapshot ali -u.

Najboljše prakse za snapshot testiranje

• Uporabite za komponente uporabniškega vmesnika in konfiguracijske datoteke: Idealno za zagotavljanje, da se elementi uporabniškega vmesnika prikažejo, kot je pričakovano, in da se konfiguracija ne spremeni nenamerno.
• Pazljivo preglejte snapshote: Ne sprejemajte posodobitev snapshotov slepo. Vedno preverite, kaj se je spremenilo, da zagotovite, da so spremembe namerne.
• Izogibajte se snapshotom za podatke, ki se pogosto spreminjajo: Če se podatki hitro spreminjajo, lahko snapshoti postanejo krhki in povzročijo preveč šuma.
• Uporabite poimenovane snapshote: Za testiranje več stanj komponente poimenovani snapshoti zagotavljajo boljšo jasnost.

Primerjalniki po meri: Izboljšanje berljivosti testov

Vgrajeni primerjalniki (matchers) v Jestu so obsežni, včasih pa morate preveriti specifične pogoje, ki niso pokriti. Primerjalniki po meri vam omogočajo, da ustvarite lastno logiko za preverjanje, kar naredi vaše teste bolj izrazne in berljive.

Ustvarjanje primerjalnikov po meri

Jestov objekt expect lahko razširite s svojimi primerjalniki.

Primer: Preverjanje veljavnega formata e-pošte

V vaši Jest nastavitveni datoteki (npr. jest.setup.js, konfigurirano v jest.config.js):

// jest.setup.js

expect.extend({
  toBeValidEmail(received) {
    const emailRegex = /^[^\s@]+@[^\s@]+\.[^\s@]+$/;
    const pass = emailRegex.test(received);

    if (pass) {
      return {
        message: () => `expected ${received} not to be a valid email`,
        pass: true,
      };
    } else {
      return {
        message: () => `expected ${received} to be a valid email`,
        pass: false,
      };
    }
  },
});

// In your jest.config.js
// module.exports = { setupFilesAfterEnv: ['/jest.setup.js'] };

V vaši testni datoteki:

// validation.test.js

test('should validate email formats', () => {
  expect('test@example.com').toBeValidEmail();
  expect('invalid-email').not.toBeValidEmail();
  expect('another.test@sub.domain.co.uk').toBeValidEmail();
});

Prednosti primerjalnikov po meri

• Izboljšana berljivost: Testi postanejo bolj deklarativni, saj navajajo, *kaj* se testira, in ne, *kako*.
• Ponovna uporaba kode: Izogibajte se ponavljanju kompleksne logike preverjanja v več testih.
• Domensko specifična preverjanja: Prilagodite preverjanja specifičnim zahtevam domene vaše aplikacije.

Testiranje asinhronih operacij

JavaScript je močno asinhron. Jest ponuja odlično podporo za testiranje obljub (promises) in async/await.

Uporaba async/await

To je sodoben in najbolj berljiv način za testiranje asinhrone kode.

Primer: Testiranje asinhrone funkcije

// dataService.js
export const fetchUserData = async (userId) => {
  // Simulate fetching data after a delay
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 50));
  if (userId === 1) {
    return { id: 1, name: 'Alice' };
  } else {
    throw new Error('User not found');
  }
};

// dataService.test.js
import { fetchUserData } from './dataService';

test('fetches user data correctly', async () => {
  const user = await fetchUserData(1);
  expect(user).toEqual({ id: 1, name: 'Alice' });
});

test('throws error for non-existent user', async () => {
  await expect(fetchUserData(2)).rejects.toThrow('User not found');
});

Uporaba .resolves in .rejects

Ti primerjalniki poenostavijo testiranje izpolnitev in zavrnitev obljub.

Primer: Uporaba .resolves/.rejects

// dataService.test.js (continued)

test('fetches user data with .resolves', () => {
  return expect(fetchUserData(1)).resolves.toEqual({ id: 1, name: 'Alice' });
});

test('throws error for non-existent user with .rejects', () => {
  return expect(fetchUserData(2)).rejects.toThrow('User not found');
});

Upravljanje s časovniki (timers)

Za funkcije, ki uporabljajo setTimeout ali setInterval, Jest omogoča nadzor nad časovniki.

Primer: Nadzor časovnikov

// delayedGreeter.js
export const greetAfterDelay = (name, callback) => {
  setTimeout(() => {
    callback(`Hello, ${name}!`);
  }, 1000);
};

// delayedGreeter.test.js
import { greetAfterDelay } from './delayedGreeter';

jest.useFakeTimers(); // Enable fake timers

test('greets after delay', () => {
  const mockCallback = jest.fn();
  greetAfterDelay('World', mockCallback);

  // Advance timers by 1000ms
  jest.advanceTimersByTime(1000);

  expect(mockCallback).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(mockCallback).toHaveBeenCalledWith('Hello, World!');
});

// Restore real timers if needed elsewhere
jest.useRealTimers();

Organizacija in struktura testov

Ko vaša zbirka testov raste, postane organizacija ključna za vzdrževanje.

Bloki `describe` in `it`

Uporabite describe za združevanje povezanih testov in it (ali test) za posamezne testne primere. Ta struktura odraža modularnost aplikacije.

Primer: Strukturirani testi

describe('User Authentication Service', () => {
  let authService;

  beforeEach(() => {
    // Setup mocks or service instances before each test
    authService = require('./authService');
    jest.spyOn(authService, 'login').mockImplementation(() => Promise.resolve({ token: 'fake_token' }));
  });

  afterEach(() => {
    // Clean up mocks
    jest.restoreAllMocks();
  });

  describe('login functionality', () => {
    it('should successfully log in a user with valid credentials', async () => {
      const result = await authService.login('user@example.com', 'password123');
      expect(result.token).toBeDefined();
      // ... more assertions ...
    });

    it('should fail login with invalid credentials', async () => {
      jest.spyOn(authService, 'login').mockRejectedValue(new Error('Invalid credentials'));
      await expect(authService.login('user@example.com', 'wrong_password')).rejects.toThrow('Invalid credentials');
    });
  });

  describe('logout functionality', () => {
    it('should clear user session', async () => {
      // Test logout logic...
    });
  });
});

Pripravljalni (setup) in pospravljalni (teardown) kavlji (hooks)

• beforeAll: Zažene se enkrat pred vsemi testi v bloku describe.
• afterAll: Zažene se enkrat po vseh testih v bloku describe.
• beforeEach: Zažene se pred vsakim testom v bloku describe.
• afterEach: Zažene se po vsakem testu v bloku describe.

Ti kavlji so bistveni za pripravo mock podatkov, povezav z bazo podatkov ali čiščenje virov med testi.

Testiranje za globalno občinstvo

Pri razvoju aplikacij za globalno občinstvo se upoštevanje pri testiranju razširi:

Internacionalizacija (i18n) in lokalizacija (l10n)

Zagotovite, da se vaš uporabniški vmesnik in sporočila pravilno prilagajajo različnim jezikom in regionalnim oblikam.

• Snapshot testiranje lokaliziranega UI: S snapshot testi preverite, ali se različne jezikovne različice vašega uporabniškega vmesnika pravilno prikažejo.
• Mockanje podatkov o lokalizaciji: Mockajte knjižnice, kot sta react-intl ali i18next, da preizkusite obnašanje komponent z različnimi sporočili za lokalizacijo.
• Oblikovanje datuma, časa in valute: Preverite, ali se ti pravilno obravnavajo z uporabo primerjalnikov po meri ali z mockanjem knjižnic za internacionalizacijo. Na primer, preverjanje, da se datum, oblikovan za Nemčijo (DD.MM.YYYY), prikaže drugače kot za ZDA (MM/DD/YYYY).

Primer: Testiranje lokaliziranega oblikovanja datuma

// dateUtils.js
export const formatLocalizedDate = (date, locale) => {
  return new Intl.DateTimeFormat(locale, { year: 'numeric', month: 'numeric', day: 'numeric' }).format(date);
};

// dateUtils.test.js
import { formatLocalizedDate } from './dateUtils';

test('formats date correctly for US locale', () => {
  const date = new Date(2023, 10, 15); // November 15, 2023
  expect(formatLocalizedDate(date, 'en-US')).toBe('11/15/2023');
});

test('formats date correctly for German locale', () => {
  const date = new Date(2023, 10, 15);
  expect(formatLocalizedDate(date, 'de-DE')).toBe('15.11.2023');
});

Zavedanje časovnih pasov

Testirajte, kako vaša aplikacija obravnava različne časovne pasove, zlasti pri funkcijah, kot so razporejanje ali posodobitve v realnem času. Mockanje sistemske ure ali uporaba knjižnic, ki abstrahirajo časovne pasove, je lahko koristna.

Kulturne posebnosti v podatkih

Razmislite, kako se lahko številke, valute in druge predstavitve podatkov dojema ali pričakuje drugače v različnih kulturah. Primerjalniki po meri so lahko tukaj še posebej uporabni.

Napredne tehnike in strategije

Testno vodeni razvoj (TDD) in vedenjsko vodeni razvoj (BDD)

Jest se dobro ujema z metodologijama TDD (Red-Green-Refactor) in BDD (Given-When-Then). Napišite teste, ki opisujejo želeno obnašanje, preden napišete implementacijsko kodo. To zagotavlja, da je koda napisana z mislijo na testiranje že od samega začetka.

Integracijsko testiranje z Jestom

Čeprav se Jest odlikuje pri enotnih testih, se lahko uporablja tudi za integracijske teste. Mockanje manjšega števila odvisnosti ali uporaba orodij, kot je Jestova možnost runInBand, lahko pomaga.

Primer: Testiranje interakcije z API-jem (poenostavljeno)

// apiService.js
import axios from 'axios';

const API_BASE_URL = 'https://api.example.com';

export const createProduct = async (productData) => {
  const response = await axios.post(`${API_BASE_URL}/products`, productData);
  return response.data;
};

// apiService.test.js (Integration test)
import axios from 'axios';
import { createProduct } from './apiService';

// Mock axios for integration tests to control the network layer
jest.mock('axios');

test('creates a product via API', async () => {
  const mockProduct = { id: 1, name: 'Gadget' };
  const responseData = { success: true, product: mockProduct };

  axios.post.mockResolvedValue({
    data: responseData,
    status: 201,
    headers: { 'content-type': 'application/json' },
  });

  const newProductData = { name: 'Gadget', price: 99.99 };
  const result = await createProduct(newProductData);

  expect(axios.post).toHaveBeenCalledWith(`${process.env.API_BASE_URL || 'https://api.example.com'}/products`, newProductData);
  expect(result).toEqual(responseData);
});

Vzporednost in konfiguracija

Jest lahko teste izvaja vzporedno, da pospeši izvajanje. To konfigurirajte v svoji datoteki jest.config.js. Na primer, nastavitev maxWorkers nadzoruje število vzporednih procesov.

Poročila o pokritosti (coverage)

Uporabite Jestovo vgrajeno poročanje o pokritosti, da prepoznate dele vaše kodne baze, ki niso testirani. Zaženite teste z --coverage, da ustvarite podrobna poročila.

jest --coverage

Pregledovanje poročil o pokritosti pomaga zagotoviti, da vaši napredni vzorci testiranja učinkovito pokrivajo kritično logiko, vključno s kodnimi potmi za internacionalizacijo in lokalizacijo.

Zaključek

Obvladovanje naprednih vzorcev testiranja Jest je pomemben korak k izgradnji zanesljive, vzdrževane in visokokakovostne programske opreme za globalno občinstvo. Z učinkovito uporabo mockanja, snapshot testiranja, primerjalnikov po meri in asinhronih tehnik testiranja lahko izboljšate robustnost vaše zbirke testov in pridobite večje zaupanje v obnašanje vaše aplikacije v različnih scenarijih in regijah. Sprejemanje teh vzorcev opolnomoči razvojne ekipe po vsem svetu, da zagotavljajo izjemne uporabniške izkušnje.

Začnite vključevati te napredne tehnike v svoj delovni proces že danes, da dvignete svoje prakse testiranja JavaScripta na višjo raven.