Інфраструктура тестування JavaScript: Повний посібник із впровадження

У сучасному динамічному середовищі розробки програмного забезпечення надійна інфраструктура тестування — це не просто перевага, а необхідність. Для проєктів на JavaScript, які лежать в основі всього, від інтерактивних вебсайтів до складних вебзастосунків і серверних середовищ на Node.js, чітко визначена стратегія тестування є вирішальною для створення високоякісного та надійного коду. Цей посібник надає вичерпний огляд того, як побудувати та підтримувати повну інфраструктуру тестування JavaScript, охоплюючи все: від вибору правильних інструментів до впровадження автоматизованих робочих процесів тестування та моніторингу покриття коду.

Чому інфраструктура тестування JavaScript є важливою?

Надійна інфраструктура тестування надає кілька критично важливих переваг:

• Раннє виявлення помилок: Виявлення та виправлення помилок на ранніх етапах циклу розробки є значно дешевшим і менш руйнівним, ніж їх вирішення у продакшені.
• Покращення якості коду: Тестування спонукає розробників писати чистіший, більш модульний та придатний до тестування код.
• Зменшення ризиків регресії: Автоматизовані тести допомагають запобігти регресіям, гарантуючи, що нові зміни не порушують існуючу функціональність.
• Швидші цикли розробки: Завдяки автоматизованому тестуванню розробники можуть швидко перевіряти свої зміни та швидше ітерувати.
• Підвищення впевненості: Добре протестована кодова база дає розробникам впевненість під час внесення змін, що веде до швидших інновацій та кращої загальної продуктивності.
• Кращий досвід користувача: Запобігаючи помилкам і забезпечуючи функціональність, тестування безпосередньо покращує досвід кінцевого користувача.

Ключові компоненти інфраструктури тестування JavaScript

Повноцінна інфраструктура тестування JavaScript охоплює кілька ключових компонентів, кожен з яких відіграє життєво важливу роль у забезпеченні якості програмного забезпечення.

1. Фреймворки для тестування

Фреймворки для тестування надають структуру та інструменти, необхідні для написання та запуску тестів. Популярні фреймворки для тестування JavaScript включають:

• Jest: Розроблений Facebook, Jest — це фреймворк для тестування «все включено», який пропонує такі функції, як нульова конфігурація, тестування знімків (snapshot testing) та відмінні можливості для мокування. Це популярний вибір для застосунків на React, що набирає обертів у всій екосистемі JavaScript.
• Mocha: Mocha — це гнучкий і розширюваний фреймворк для тестування, який дозволяє вам обирати власну бібліотеку для тверджень (assertion library), бібліотеку для мокування та засіб для запуску тестів (test runner). Він забезпечує міцну основу для створення індивідуальних робочих процесів тестування.
• Jasmine: Jasmine — це фреймворк для розробки, керованої поведінкою (BDD), який надає чистий і читабельний синтаксис для написання тестів. Його часто використовують у проєктах на Angular.
• Cypress: Cypress — це фреймворк для наскрізного тестування, призначений для тестування всього, що працює в браузері. Він надає зручний інтерфейс та потужні інструменти для налагодження.
• Playwright: Розроблений Microsoft, Playwright — це новіший фреймворк для наскрізного тестування, який забезпечує надійне кросбраузерне тестування.

Приклад: Jest

Розглянемо просту функцію JavaScript:

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

module.exports = sum;

Ось тест Jest для цієї функції:

const sum = require('./sum');

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

2. Бібліотеки для тверджень (Assertion Libraries)

Бібліотеки для тверджень надають методи для перевірки того, що очікувані умови виконуються у ваших тестах. Поширені бібліотеки для тверджень включають:

• Chai: Chai — це універсальна бібліотека для тверджень, яка підтримує три різні стилі: `expect`, `should` та `assert`.
• Assert (Node.js): Вбудований модуль `assert` у Node.js надає базовий набір методів для тверджень.
• Unexpected: Unexpected — це більш розширювана бібліотека для тверджень, яка дозволяє визначати власні твердження.

Приклад: Chai

const chai = require('chai');
const expect = chai.expect;

describe('Array', () => {
  it('should include a specific element', () => {
    const arr = [1, 2, 3];
    expect(arr).to.include(2);
  });
});

3. Бібліотеки для мокування (Mocking Libraries)

Бібліотеки для мокування дозволяють замінювати залежності у ваших тестах контрольованими замінниками, що полегшує ізоляцію та тестування окремих одиниць коду. Популярні бібліотеки для мокування включають:

• Вбудоване мокування Jest: Jest надає потужні вбудовані можливості для мокування, що полегшує мокування функцій, модулів та залежностей.
• Sinon.JS: Sinon.JS — це самостійна бібліотека для мокування, яка надає шпигунів (spies), заглушок (stubs) та моків (mocks) для тестування коду JavaScript.
• TestDouble: TestDouble — це бібліотека для мокування, яка зосереджена на наданні чіткого та читабельного синтаксису для визначення моків.

Приклад: Sinon.JS

const sinon = require('sinon');
const myModule = require('./myModule');

describe('myFunction', () => {
  it('should call the dependency once', () => {
    const myDependency = {
      doSomething: () => {},
    };
    const spy = sinon.spy(myDependency, 'doSomething');
    myModule.myFunction(myDependency);
    expect(spy.calledOnce).to.be.true;
  });
});

4. Засоби для запуску тестів (Test Runners)

Засоби для запуску тестів виконують ваші тести та надають зворотний зв'язок щодо результатів. Популярні засоби для запуску тестів JavaScript включають:

• Jest: Jest діє як власний засіб для запуску тестів.
• Mocha: Mocha вимагає окремої бібліотеки для тверджень і може використовуватися з різними репортерами.
• Karma: Karma — це засіб для запуску тестів, спеціально розроблений для тестування коду в реальних браузерах.

5. Безперервна інтеграція/Безперервне розгортання (CI/CD)

CI/CD є ключовою частиною сучасної інфраструктури тестування. Вона автоматизує процес запуску тестів щоразу, коли вносяться зміни до коду, забезпечуючи стабільність та надійність вашої кодової бази. Популярні платформи CI/CD включають:

• GitHub Actions: Інтегровані безпосередньо в GitHub, Actions надають гнучку та потужну платформу для автоматизації ваших робочих процесів тестування та розгортання.
• Jenkins: Jenkins — це сервер CI/CD з відкритим кодом, який пропонує широкий спектр плагінів та інтеграцій.
• CircleCI: CircleCI — це хмарна платформа CI/CD, яка надає оптимізований та простий у використанні інтерфейс.
• Travis CI: Travis CI — ще одна хмарна платформа CI/CD, яку часто використовують для проєктів з відкритим кодом.
• GitLab CI/CD: GitLab включає функції CI/CD безпосередньо у свою платформу.

Приклад: GitHub Actions

Ось простий робочий процес GitHub Actions, який запускає тести Jest при кожному push та pull request:

name: Node CI

on:
  push:
    branches: [ "main" ]
  pull_request:
    branches: [ "main" ]

jobs:
  build:

    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - name: Use Node.js 14.x
      uses: actions/setup-node@v2
      with:
        node-version: 14.x
    - name: npm install, build, and test
      run: |
        npm install
        npm run build --if-present
        npm test

6. Інструменти для покриття коду

Інструменти для покриття коду вимірюють відсоток вашої кодової бази, що покритий тестами. Це допомагає вам виявити ділянки, які недостатньо протестовані, та пріоритезувати зусилля з тестування. Популярні інструменти для покриття коду включають:

• Istanbul: Istanbul — це широко використовуваний інструмент для покриття коду для JavaScript.
• NYC: NYC — це інтерфейс командного рядка для Istanbul.
• Вбудоване покриття Jest: Jest включає вбудовану функціональність для покриття коду.

Приклад: Покриття коду в Jest

Щоб увімкнути покриття коду в Jest, просто додайте прапорець `--coverage` до вашої команди тестування:

npm test -- --coverage

Це згенерує звіт про покриття в директорії `coverage`.

7. Інструменти статичного аналізу

Інструменти статичного аналізу аналізують ваш код без його виконання, виявляючи потенційні помилки, порушення стилю та вразливості безпеки. Популярні інструменти статичного аналізу включають:

• ESLint: ESLint — це популярний лінтер, який допомагає вам дотримуватися стандартів кодування та виявляти потенційні помилки.
• JSHint: JSHint — ще один широко використовуваний лінтер для JavaScript.
• TSLint: TSLint — це лінтер, спеціально розроблений для коду TypeScript (зараз застарів на користь ESLint).
• SonarQube: SonarQube — це платформа для безперервної перевірки якості коду.

Приклад: ESLint

Щоб налаштувати ESLint, створіть файл `.eslintrc.js` у вашому проєкті:

module.exports = {
  "env": {
    "browser": true,
    "es2021": true,
    "node": true
  },
  "extends": [
    "eslint:recommended",
    "plugin:react/recommended"
  ],
  "parserOptions": {
    "ecmaFeatures": {
      "jsx": true
    },
    "ecmaVersion": 12,
    "sourceType": "module"
  },
  "plugins": [
    "react"
  ],
  "rules": {
    "semi": ["error", "always"],
    "quotes": ["error", "single"]
  }
};

Типи тестів JavaScript

Комплексна стратегія тестування включає різні типи тестів, кожен з яких зосереджений на певному аспекті вашого застосунку.

1. Юніт-тести

Юніт-тести зосереджені на тестуванні окремих одиниць коду, таких як функції або класи, в ізоляції. Мета полягає в тому, щоб перевірити, що кожна одиниця поводиться так, як очікується. Юніт-тести зазвичай швидкі та прості в написанні.

2. Інтеграційні тести

Інтеграційні тести перевіряють, що різні одиниці коду коректно працюють разом. Ці тести зосереджені на взаємодіях між модулями та компонентами. Вони складніші за юніт-тести та можуть вимагати налаштування залежностей і мокування зовнішніх сервісів.

3. Наскрізні (End-to-End, E2E) тести

Наскрізні тести симулюють реальні взаємодії користувача з вашим застосунком, тестуючи весь робочий процес від початку до кінця. Ці тести є найбільш комплексними, але також найповільнішими та найскладнішими в підтримці. Зазвичай їх використовують для перевірки критичних сценаріїв користувача та забезпечення коректної роботи застосунку в середовищі, подібному до продакшену.

4. Функціональні тести

Функціональні тести перевіряють, що конкретні функції вашого застосунку працюють так, як очікується. Вони зосереджені на тестуванні функціональності застосунку з точки зору користувача. Вони схожі на E2E-тести, але можуть фокусуватися на конкретних функціональних можливостях, а не на повних робочих процесах.

5. Тести продуктивності

Тести продуктивності оцінюють швидкодію вашого застосунку за різних умов. Вони допомагають виявити вузькі місця та переконатися, що застосунок може витримати очікуване навантаження. Для тестування продуктивності можна використовувати такі інструменти, як JMeter, LoadView та Lighthouse.

Найкращі практики для впровадження інфраструктури тестування JavaScript

Ось кілька найкращих практик для створення та підтримки надійної інфраструктури тестування JavaScript:

• Пишіть тести рано і часто: Використовуйте підходи Test-Driven Development (TDD) або Behavior-Driven Development (BDD), щоб писати тести перед написанням коду.
• Зберігайте тести сфокусованими: Кожен тест повинен бути зосереджений на тестуванні одного аспекту вашого коду.
• Пишіть чіткі та читабельні тести: Використовуйте описові назви для ваших тестів та тверджень.
• Уникайте складної логіки в тестах: Тести повинні бути простими та легкими для розуміння.
• Використовуйте мокування належним чином: Мокуйте зовнішні залежності, щоб ізолювати ваші тести.
• Запускайте тести автоматично: Інтегруйте тести у ваш конвеєр CI/CD.
• Моніторте покриття коду: Відстежуйте покриття коду, щоб виявити ділянки, які потребують більшого тестування.
• Регулярно рефакторте тести: Підтримуйте ваші тести в актуальному стані відповідно до вашого коду.
• Використовуйте послідовний стиль тестування: Запровадьте єдиний стиль тестування у вашому проєкті.
• Документуйте вашу стратегію тестування: Чітко документуйте вашу стратегію та рекомендації щодо тестування.

Вибір правильних інструментів

Вибір інструментів для тестування залежить від вимог вашого проєкту та конкретних потреб. Враховуйте наступні фактори при виборі інструментів:

• Розмір та складність проєкту: Для невеликих проєктів може бути достатньо простішого фреймворку, як-от Jest. Для більших, складніших проєктів кращим вибором може стати більш гнучкий фреймворк, як-от Mocha або Cypress.
• Досвід команди: Обирайте інструменти, з якими ваша команда знайома або готова вивчити.
• Інтеграція з існуючими інструментами: Переконайтеся, що обрані вами інструменти добре інтегруються з вашим існуючим робочим процесом розробки та конвеєром CI/CD.
• Підтримка спільноти: Обирайте інструменти з сильною спільнотою та гарною документацією.
• Вартість: Враховуйте вартість інструментів, особливо для комерційних платформ CI/CD.

Приклад впровадження: Побудова інфраструктури тестування з Jest та GitHub Actions

Проілюструємо повне впровадження інфраструктури тестування JavaScript з використанням Jest для тестування та GitHub Actions для CI/CD.

Крок 1: Налаштування проєкту

Створіть новий проєкт JavaScript:

mkdir my-project
cd my-project
npm init -y

Крок 2: Встановлення Jest

npm install --save-dev jest

Крок 3: Створення файлу тесту

Створіть файл з назвою `sum.js`:

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

module.exports = sum;

Створіть тестовий файл з назвою `sum.test.js`:

const sum = require('./sum');

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

Крок 4: Налаштування Jest

Додайте наступний рядок до вашого файлу `package.json`, щоб налаштувати скрипт тестування:

"scripts": {
  "test": "jest"
}

Крок 5: Запуск тестів локально

npm test

Крок 6: Налаштування GitHub Actions

Створіть файл з назвою `.github/workflows/node.js.yml`:

name: Node CI

on:
  push:
    branches: [ "main" ]
  pull_request:
    branches: [ "main" ]

jobs:
  build:

    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - name: Use Node.js 14.x
      uses: actions/setup-node@v2
      with:
        node-version: 14.x
    - name: npm install, build, and test
      run: |
        npm install
        npm run build --if-present
        npm test

Крок 7: Закомітьте та відправте ваш код

Закомітьте ваші зміни та відправте їх на GitHub. GitHub Actions автоматично запустить ваші тести при кожному push та pull request.

Глобальні аспекти

При побудові інфраструктури тестування для глобальної команди або продукту враховуйте ці фактори:

• Тестування локалізації: Переконайтеся, що ваші тести охоплюють аспекти локалізації, такі як формати дат, символи валют та переклади мов.
• Обробка часових поясів: Належним чином тестуйте застосунки, які працюють з різними часовими поясами.
• Інтернаціоналізація (i18n): Перевірте, що ваш застосунок підтримує різні мови та набори символів.
• Доступність (a11y): Переконайтеся, що ваш застосунок доступний для користувачів з обмеженими можливостями з різних регіонів.
• Мережева затримка: Тестуйте ваш застосунок за різних умов мережі, щоб симулювати користувачів з різних частин світу.

Висновок

Побудова повноцінної інфраструктури тестування JavaScript — це інвестиція, яка окупається в довгостроковій перспективі. Впроваджуючи стратегії та найкращі практики, викладені в цьому посібнику, ви можете забезпечити якість, надійність та зручність підтримки ваших проєктів на JavaScript, що в кінцевому підсумку призведе до кращого досвіду користувачів та швидших циклів розробки. Пам'ятайте, що надійна інфраструктура тестування — це не одноразове зусилля, а постійний процес, який вимагає безперервного моніторингу, обслуговування та вдосконалення.