Автоматизація тестування JavaScript: Комплексний посібник з налаштування безперервної інтеграції

Уявіть собі такий сценарій: кінець робочого дня. Ви щойно відправили, як вам здається, незначне виправлення помилки в основну гілку. Через кілька миттєвостей починають спрацьовувати сповіщення. Канали підтримки клієнтів завалені повідомленнями про те, що критична, не пов'язана з цим функція повністю зламана. Починається стресова, напружена боротьба за термінове виправлення (хотфікс). Саме для запобігання такій ситуації, надто поширеній серед команд розробників у всьому світі, і призначена надійна стратегія автоматизованого тестування та безперервної інтеграції (CI).

У сучасному, динамічному світі глобальної розробки програмного забезпечення швидкість і якість не є взаємовиключними; вони взаємозалежні. Здатність швидко випускати надійні функції є значною конкурентною перевагою. Саме тут синергія автоматизованого тестування JavaScript та конвеєрів безперервної інтеграції стає наріжним каменем сучасних, високоефективних інженерних команд. Цей посібник слугуватиме вашою вичерпною дорожньою картою для розуміння, впровадження та оптимізації налаштувань CI для будь-якого JavaScript-проєкту, орієнтованого на глобальну аудиторію розробників, керівників команд та DevOps-інженерів.

«Чому»: Розуміння основних принципів CI

Перш ніж ми заглибимося в конфігураційні файли та конкретні інструменти, вкрай важливо зрозуміти філософію, що лежить в основі безперервної інтеграції. CI — це не просто запуск скриптів на віддаленому сервері; це практика розробки та культурний зсув, який глибоко впливає на те, як команди співпрацюють і постачають програмне забезпечення.

Що таке безперервна інтеграція (CI)?

Безперервна інтеграція — це практика частого злиття робочих копій коду всіх розробників в одну спільну основну гілку — часто кілька разів на день. Кожне злиття, або «інтеграція», потім автоматично перевіряється за допомогою збірки та серії автоматизованих тестів. Основна мета — виявити помилки інтеграції якомога раніше.

Уявіть її як пильного, автоматизованого члена команди, який постійно перевіряє, щоб нові внески коду не ламали наявний застосунок. Цей негайний зворотний зв'язок є серцем CI та її найпотужнішою функцією.

Ключові переваги впровадження CI

• Раннє виявлення помилок і швидший зворотний зв'язок: Тестуючи кожну зміну, ви виявляєте помилки за хвилини, а не за дні чи тижні. Це кардинально зменшує час і витрати, необхідні для їх виправлення. Розробники отримують негайний відгук про свої зміни, що дозволяє їм швидко та впевнено ітерувати.
• Покращена якість коду: CI-конвеєр діє як ворота якості. Він може забезпечувати дотримання стандартів кодування за допомогою лінтерів, перевіряти наявність помилок типів і гарантувати, що новий код покритий тестами. З часом це систематично підвищує якість та зручність супроводу всієї кодової бази.
• Зменшення конфліктів злиття: Інтегруючи невеликі порції коду часто, розробники рідше стикаються з великими, складними конфліктами злиття («пеклом мерджів»). Це значно економить час і знижує ризик внесення помилок під час ручного злиття.
• Підвищення продуктивності та впевненості розробників: Автоматизація звільняє розробників від нудних, ручних процесів тестування та розгортання. Знання того, що всеосяжний набір тестів охороняє кодову базу, дає розробникам впевненість для рефакторингу, інновацій та випуску функцій без страху викликати регресії.
• Єдине джерело правди: CI-сервер стає остаточним джерелом для визначення «зеленої» (успішної) чи «червоної» (невдалої) збірки. Кожен у команді, незалежно від географічного розташування чи часового поясу, має чітке уявлення про стан застосунку в будь-який момент.

«Що»: Ландшафт тестування JavaScript

Успішний CI-конвеєр настільки хороший, наскільки хороші тести, які він запускає. Поширеною та ефективною стратегією структурування ваших тестів є «піраміда тестування». Вона візуалізує здоровий баланс різних типів тестів.

Уявіть собі піраміду:

• Основа (найбільша площа): Модульні (юніт) тести. Вони швидкі, численні та перевіряють найменші частини вашого коду ізольовано.
• Середина: Інтеграційні тести. Вони перевіряють, що кілька модулів працюють разом, як очікувалося.
• Вершина (найменша площа): Наскрізні (E2E) тести. Це повільніші, складніші тести, які симулюють реальний шлях користувача через увесь ваш застосунок.

Модульні (юніт) тести: Основа

Модульні тести фокусуються на одній функції, методі або компоненті. Вони ізольовані від решти застосунку, часто використовуючи «моки» (mocks) або «заглушки» (stubs) для симуляції залежностей. Їхня мета — перевірити, що певна частина логіки працює коректно при різних вхідних даних.

• Призначення: Перевірка окремих логічних одиниць.
• Швидкість: Надзвичайно швидкі (мілісекунди на тест).
• Ключові інструменти:
  • Jest: Популярний, універсальний фреймворк для тестування з вбудованими бібліотеками для тверджень, можливостями мокінгу та інструментами для покриття коду. Підтримується Meta.
  • Vitest: Сучасний, надзвичайно швидкий фреймворк для тестування, розроблений для безшовної роботи з інструментом збірки Vite, що пропонує API, сумісний з Jest.
  • Mocha: Дуже гнучкий і зрілий фреймворк для тестування, який забезпечує базову структуру для тестів. Його часто використовують у парі з бібліотекою для тверджень, як-от Chai.

Інтеграційні тести: Сполучна ланка

Інтеграційні тести — це крок вгору від модульних тестів. Вони перевіряють, як взаємодіють кілька модулів. Наприклад, у фронтенд-застосунку інтеграційний тест може відрендерити компонент, що містить кілька дочірніх компонентів, і перевірити, що вони взаємодіють правильно, коли користувач натискає кнопку.

• Призначення: Перевірка взаємодії між модулями або компонентами.
• Швидкість: Повільніші за модульні тести, але швидші за E2E-тести.
• Ключові інструменти:
  • React Testing Library: Це не інструмент запуску тестів, а набір утиліт, який заохочує тестувати поведінку застосунку, а не деталі реалізації. Він працює з такими інструментами, як Jest або Vitest.
  • Supertest: Популярна бібліотека для тестування HTTP-серверів на Node.js, що робить її чудовим вибором для інтеграційних тестів API.

Наскрізні (E2E) тести: Погляд користувача

E2E-тести автоматизують реальний браузер для симуляції повного робочого процесу користувача. Для сайту електронної комерції E2E-тест може включати відвідування домашньої сторінки, пошук товару, додавання його в кошик і перехід на сторінку оформлення замовлення. Ці тести забезпечують найвищий рівень впевненості в тому, що ваш застосунок працює як єдине ціле.

• Призначення: Перевірка повних користувацьких сценаріїв від початку до кінця.
• Швидкість: Найповільніший і найбільш крихкий тип тестів.
• Ключові інструменти:
  • Cypress: Сучасний, універсальний фреймворк для E2E-тестування, відомий своїм чудовим досвідом розробника, інтерактивним інструментом запуску тестів та надійністю.
  • Playwright: Потужний фреймворк від Microsoft, який дозволяє автоматизувати роботу в різних браузерах (Chromium, Firefox, WebKit) за допомогою єдиного API. Він відомий своєю швидкістю та розширеними функціями.
  • Selenium WebDriver: Давній стандарт автоматизації браузерів, що підтримує величезну кількість мов і браузерів. Він пропонує максимальну гнучкість, але може бути складнішим у налаштуванні.

Статичний аналіз: Перша лінія захисту

Ще до запуску будь-яких тестів інструменти статичного аналізу можуть виявити поширені помилки та забезпечити дотримання стилю коду. Це завжди має бути першим етапом у вашому CI-конвеєрі.

• ESLint: Висококонфігурований лінтер для виявлення та виправлення проблем у вашому JavaScript-коді, від потенційних помилок до порушень стилю.
• Prettier: Безальтернативний форматувальник коду, який забезпечує єдиний стиль коду для всієї вашої команди, усуваючи суперечки щодо форматування.
• TypeScript: Додаючи статичні типи до JavaScript, TypeScript може виявити цілий клас помилок на етапі компіляції, задовго до виконання коду.

«Як»: Створення вашого CI-конвеєра — Практичний посібник

Тепер перейдемо до практики. Ми зосередимося на створенні CI-конвеєра за допомогою GitHub Actions, однієї з найпопулярніших і найдоступніших CI/CD-платформ у світі. Однак концепції безпосередньо переносяться на інші системи, як-от GitLab CI/CD або Jenkins.

Передумови

1. JavaScript-проєкт (Node.js, React, Vue тощо).
2. Встановлений фреймворк для тестування (ми будемо використовувати Jest для модульних тестів і Cypress для E2E-тестів).
3. Ваш код розміщено на GitHub.
4. Скрипти визначені у вашому файлі `package.json`.

Типовий `package.json` може мати такі скрипти:

Приклад скриптів у `package.json`:

"scripts": {

"start": "react-scripts start",

"build": "react-scripts build",

"lint": "eslint .",

"test": "jest",

"test:ci": "jest --ci --coverage",

"cypress:open": "cypress open",

"cypress:run": "cypress run"

}

Крок 1: Налаштування вашого першого робочого процесу GitHub Actions

Робочі процеси GitHub Actions визначаються в YAML-файлах, розташованих у каталозі `.github/workflows/` вашого репозиторію. Створимо файл з назвою `ci.yml`.

Файл: `.github/workflows/ci.yml`

Цей робочий процес запускатиме наші лінтери та модульні тести при кожному пуші в гілку `main` та при кожному pull-запиті, націленому на `main`.

# Це назва вашого робочого процесу

name: JavaScript CI

# Цей розділ визначає, коли запускається робочий процес

on:

push:

branches: [ "main" ]

pull_request:

branches: [ "main" ]

# Цей розділ визначає завдання, які будуть виконуватися

jobs:

# Ми визначаємо одне завдання з назвою 'test'

test:

# Тип віртуальної машини, на якій виконуватиметься завдання

runs-on: ubuntu-latest

# Кроки представляють послідовність завдань, які будуть виконані

steps:

# Крок 1: Клонування коду вашого репозиторію

- name: Checkout code

uses: actions/checkout@v4

# Крок 2: Налаштування правильної версії Node.js

- name: Use Node.js 20.x

uses: actions/setup-node@v4

with:

node-version: '20.x'

cache: 'npm' # Це вмикає кешування npm-залежностей

# Крок 3: Встановлення залежностей проєкту

- name: Install dependencies

run: npm ci

# Крок 4: Запуск лінтера для перевірки стилю коду

- name: Run linter

run: npm run lint

# Крок 5: Запуск модульних та інтеграційних тестів

- name: Run unit tests

run: npm run test:ci

Щойно ви закомітите цей файл і відправите його на GitHub, ваш CI-конвеєр запрацює! Перейдіть на вкладку 'Actions' у вашому репозиторії GitHub, щоб побачити його виконання.

Крок 2: Інтеграція наскрізних тестів за допомогою Cypress

E2E-тести складніші. Вони вимагають запущеного сервера застосунку та браузера. Ми можемо розширити наш робочий процес, щоб впоратися з цим. Створимо окреме завдання для E2E-тестів, щоб дозволити їм виконуватися паралельно з нашими модульними тестами, прискорюючи загальний процес.

Ми використаємо офіційний `cypress-io/github-action`, який спрощує багато етапів налаштування.

Оновлений файл: `.github/workflows/ci.yml`

name: JavaScript CI

on:

push:

branches: [ "main" ]

pull_request:

branches: [ "main" ]

jobs:

# Завдання для модульних тестів залишається тим самим

unit-tests:

runs-on: ubuntu-latest

steps:

- uses: actions/checkout@v4

- uses: actions/setup-node@v4

with:

node-version: '20.x'

cache: 'npm'

- run: npm ci

- run: npm run lint

- run: npm run test:ci

# Додаємо нове, паралельне завдання для E2E-тестів

e2e-tests:

runs-on: ubuntu-latest

# Це завдання повинно виконуватися лише якщо завдання unit-tests завершилося успішно

needs: unit-tests

steps:

- uses: actions/checkout@v4

- uses: actions/setup-node@v4

with:

node-version: '20.x'

cache: 'npm'

- name: Install dependencies

run: npm ci

# Використовуємо офіційний екшен Cypress

- name: Cypress run

uses: cypress-io/github-action@v6

with:

# Нам потрібно зібрати застосунок перед запуском E2E-тестів

build: npm run build

# Команда для запуску локального сервера

start: npm start

# Браузер, який використовуватиметься для тестів

browser: chrome

# Чекати, поки сервер буде готовий за цією URL-адресою

wait-on: 'http://localhost:3000'

Це налаштування створює два завдання. Завдання `e2e-tests` потребує (`needs`) завдання `unit-tests`, що означає, що воно розпочнеться лише після успішного завершення першого завдання. Це створює послідовний конвеєр, забезпечуючи базову якість коду перед запуском повільніших і дорожчих E2E-тестів.

Альтернативні CI/CD-платформи: Глобальна перспектива

Хоча GitHub Actions — чудовий вибір, багато організацій по всьому світу використовують інші потужні платформи. Основні концепції є універсальними.

GitLab CI/CD

GitLab має глибоко інтегроване та потужне рішення CI/CD. Конфігурація здійснюється через файл `.gitlab-ci.yml` у корені вашого репозиторію.

Спрощений приклад `.gitlab-ci.yml`:

image: node:20

cache:

paths:

- node_modules/

stages:

- setup

- test

install_dependencies:

stage: setup

script:

- npm ci

run_unit_tests:

stage: test

script:

- npm run test:ci

run_linter:

stage: test

script:

- npm run lint

Jenkins

Jenkins — це високорозширюваний сервер автоматизації з самостійним хостингом. Це популярний вибір у корпоративних середовищах, які вимагають максимального контролю та кастомізації. Конвеєри Jenkins зазвичай визначаються у файлі `Jenkinsfile`.

Спрощений приклад декларативного `Jenkinsfile`:

pipeline {

agent any

stages {

stage('Build') {

steps {

sh 'npm ci'

}

}

stage('Test') {

steps {

sh 'npm run lint'

sh 'npm run test:ci'

}

}

}

}

Просунуті стратегії CI та найкращі практики

Після того, як у вас запрацює базовий конвеєр, ви можете оптимізувати його для швидкості та ефективності, що особливо важливо для великих, розподілених команд.

Розпаралелювання та кешування

Розпаралелювання: Для великих наборів тестів послідовне виконання всіх тестів може зайняти багато часу. Більшість інструментів E2E-тестування та деякі інструменти запуску модульних тестів підтримують розпаралелювання. Це передбачає розподіл вашого набору тестів на кілька віртуальних машин, які працюють одночасно. Сервіси, як-от Cypress Dashboard, або вбудовані функції CI-платформ можуть керувати цим, кардинально скорочуючи загальний час тестування.

Кешування: Повторне встановлення `node_modules` при кожному запуску CI є трудомістким. Усі основні CI-платформи надають механізм для кешування цих залежностей. Як показано в нашому прикладі з GitHub Actions (`cache: 'npm'`), перший запуск буде повільним, але наступні запуски будуть значно швидшими, оскільки вони зможуть відновити кеш замість завантаження всього заново.

Звіти про покриття коду

Покриття коду вимірює, який відсоток вашого коду виконується тестами. Хоча 100% покриття не завжди є практичною або корисною метою, відстеження цього показника може допомогти виявити неперевірені частини вашого застосунку. Інструменти, як-от Jest, можуть генерувати звіти про покриття. Ви можете інтегрувати сервіси, як-от Codecov або Coveralls, у ваш CI-конвеєр, щоб відстежувати покриття з часом і навіть провалювати збірку, якщо покриття падає нижче певного порогу.

Приклад кроку для завантаження покриття в Codecov:

- name: Upload coverage to Codecov

uses: codecov/codecov-action@v4

with:

token: ${{ secrets.CODECOV_TOKEN }}

Робота з секретами та змінними середовища

Вашому застосунку, ймовірно, знадобляться API-ключі, облікові дані бази даних або інша конфіденційна інформація, особливо для E2E-тестів. Ніколи не комітьте їх безпосередньо у ваш код. Кожна CI-платформа надає безпечний спосіб зберігання секретів.

• У GitHub Actions ви можете зберігати їх у `Settings > Secrets and variables > Actions`. Потім вони доступні у вашому робочому процесі через контекст `secrets`, наприклад `${{ secrets.MY_API_KEY }}`.
• У GitLab CI/CD вони керуються в `Settings > CI/CD > Variables`.
• У Jenkins облікові дані можна керувати через вбудований Credentials Manager.

Умовні робочі процеси та оптимізації

Вам не завжди потрібно запускати кожне завдання при кожному коміті. Ви можете оптимізувати свій конвеєр, щоб заощадити час і ресурси:

• Запускайте дорогі E2E-тести тільки для pull-запитів або злиттів у гілку `main`.
• Пропускайте запуски CI для змін, що стосуються лише документації, за допомогою `paths-ignore`.
• Використовуйте стратегії матриць для одночасного тестування вашого коду на кількох версіях Node.js або операційних системах.

За межами CI: Шлях до безперервного розгортання (CD)

Безперервна інтеграція — це перша половина рівняння. Природним наступним кроком є безперервна доставка або безперервне розгортання (CD).

• Безперервна доставка: Після того, як усі тести пройшли в основній гілці, ваш застосунок автоматично збирається та готується до випуску. Для його розгортання у виробниче середовище потрібен останній, ручний крок затвердження.
• Безперервне розгортання: Це йде ще далі. Якщо всі тести пройшли, нова версія автоматично розгортається у виробництво без будь-якого втручання людини.

Ви можете додати завдання `deploy` до вашого CI-робочого процесу, яке запускається лише при успішному злитті в гілку `main`. Це завдання виконуватиме скрипти для розгортання вашого застосунку на таких платформах, як Vercel, Netlify, AWS, Google Cloud або на ваших власних серверах.

Концептуальне завдання розгортання в GitHub Actions:

deploy:

needs: [unit-tests, e2e-tests]

runs-on: ubuntu-latest

# Запускати це завдання лише при пушах в основну гілку

if: github.ref == 'refs/heads/main' && github.event_name == 'push'

steps:

# ... кроки checkout, setup, build ...

- name: Deploy to Production

run: ./deploy-script.sh # Ваша команда розгортання

env:

DEPLOY_KEY: ${{ secrets.DEPLOY_KEY }}

Висновок: Культурний зсув, а не просто інструмент

Впровадження CI-конвеєра для ваших JavaScript-проєктів — це більше, ніж технічне завдання; це прихильність до якості, швидкості та співпраці. Це створює культуру, де кожен член команди, незалежно від його місцезнаходження, має змогу робити свій внесок з упевненістю, знаючи, що існує потужна автоматизована система безпеки.

Починаючи з міцної основи автоматизованих тестів — від швидких модульних тестів до комплексних E2E-сценаріїв користувача — та інтегруючи їх в автоматизований CI-робочий процес, ви трансформуєте свій процес розробки. Ви переходите від реактивного стану виправлення помилок до проактивного стану їх запобігання. Результатом є більш стійкий застосунок, більш продуктивна команда розробників і здатність надавати цінність вашим користувачам швидше та надійніше, ніж будь-коли раніше.

Якщо ви ще не почали, зробіть це сьогодні. Почніть з малого — можливо, з лінтера та кількох модульних тестів. Поступово розширюйте покриття тестами та будуйте свій конвеєр. Початкові інвестиції окупляться багаторазово у вигляді стабільності, швидкості та душевного спокою.