测试你的前端代码 – part2(单元测试)

上一篇文章《测试你的前端代码 – part1(介绍)》中,我介绍了关于前端测试的基本知识,从本文开始将具体介绍测试技术。

单元测试

上一节有讨论过,单元测试就是以代码单元为单位进行测试,代码单元可以是一个函数,一个模块,或者一个类。很多人认为大多数测试都应该叫单元测试,其实我的观点还是那句话,无所谓怎么叫,名字叫什么都行。只要你做了足够多的测试,能够保证你部署到线上的生产代码没有问题就可以了。

单元测试是最容易理解、也最容易实现的测试方式。给单元测试一个输入,让它自动执行,将输出结果和预期结果做对比看其是否正确(输入可以是一个函数参数,输出就是函数的返回值)。

在写单元测试的时候,尽量将你的单元测试独立出来,不要几个单元互相引用。养成这样良好的测试习惯。

测试 Calculator 应用

第一节中提到过,为了这系列博文,我写了一个计算器应用,后面都会拿它进行测试。理论就讲到这里,一起来看一下 Calculator 应用吧,源代码在这里。主要有两个组件: keypad 和 display ,它们自身都是 React 单元,也都没有引用其他单元,后面会介绍如何对它们进行测试。

(如果你已经看了代码可能已经发现了我没有使用 JSX。因为我不想进行转译。现在 Node 和所有流行的浏览器都已经完全支持 ES6 了,那么作为一个例子来讲,让它直接运行会更好一些。虽然它不能运行在 IE 上,不过也没关系,如果是一个真实的线上项目,我会进行转译的。)

还有一个问题是按键和展示的逻辑问题,必须要有代码来控制当点击按键的时候发生什么。这里的按键包括数字键(如“1”,“5”)和操作键(如“+”,“=”)。按通常的做法,我把组件设计成了展示型组件(键盘)和容器型组件。容器型组件在我的 App 中是唯一包含 state 的组件,它要考虑当发生按键行为的时候 App 内在逻辑的问题。

“calculator”模块

处理逻辑问题的代码是一个单独的模块——calculator。这个模块对于单元测试是很完美的例子。因为它没有对 I/O 和 UI 的依赖。你也应该尽量使你的应用逻辑上保持独立——模块不依赖于 I/O 和 UI。

对于 Web 应用来讲,I/O 是什么?没有文件和数据库的操作?其实不仅仅是这样,还有 Ajax 调用,本地存储,DOM 操作等,对我而言,任何和浏览器 API 有关的都是 I/O 操作。

我是怎么把计算逻辑从 React 组件中分离出来的呢?其实很简单,其内在逻辑是计算,我把他封装到一个模块中就可以了。

这个模块的实现也很容易——它接收一个计算器 state(一个对象)和一个字符(数字或者操作符),返回一个新的计算器 state。如果你用过 Redux,它很像 Redux 的 reducer 模式(如果你没用过 Redux 也没关系)。但是如果一直由上一个 state 获取下一个 state,怎么能回到初始状态呢?这里还有一个模块叫做 initialState,通过它可以初始化计算器。计算器的 state 并不是完全黑盒的,它包含了一个字段叫做 display,可以把你想要展示的 state 显示在计算器应用上。

如果你没有耐心看源代码的话,我们一起来看下这里面最重要的部分,应用中算法的细节其实不重要。

再次强调这里的实现细节并不重要,重要的是模块的设计,它暴露出来的函数非常简单——给一个 state,得到下一个 state。

这就是我们在 test-calculator 中所做的事情。那么接下来怎么进行测试呢?使用测试框架,目前比较流行的框架是 Mocha ,我们就用它。不过像 Jest,Jasmine,Tape等框架也都行,随意使用你喜欢的测试框架。

用 Mocha 进行单元测试

所有的测试框架都类似,写测试代码调用被测函数,通过测试框架运行他们,其中运行它们的代码通常叫做“runner”。

Mocha runner 叫做 “mocha”,如果你看测试脚本的 package.json,可以看到:

它会运行 test 文件夹中所有以 test- 开头的文件,你可以复制我的 repo,npm install 后,运行 npm test 自己试试。

(顺便提一句,把所有测试都放在测试目录,并且测试目录放在 package 的根目录是一个公认的 npm package 约定,如果你不想让人觉得你不专业的话,最好还是遵守这一约定。)

运行它,会得到如下输出:

这里有 14 个测试通过的提示信息,如果没通过,就会有红色提示出现。

我们看下面代码:

首先引入 mocha 和断言常量 expect,这里只引入我们需要的函数:describe,it 和 expect。接下来引入我们要测试的模块 calculator。

准备开始测试,用 it 函数来表达:

it 函数接收一个字符串(用来表示测试结果)和一个函数(待测函数)。it 测试不能单独运行,它们必须组成一个测试组。所以如代码中所示,用 describe 函数定义测试组,里面包含了若干个 it 函数。

测试函数中写什么呢?可以写任何想写的东西,在这个例子中我们测试了初始状态所显示的是不是 0。如果我们自己来实现怎么实现呢,比如可以像如下代码:

对于这个问题,上面代码也是可以测出来的。但是 expect 包含了很多特性可以使测试变得更简单,比如可以测试数组或者对象是否和一个给定的值相等。这就是单元测试的要点,即运行一个函数,或一组函数,检查其 运行结果 是否和 预期结果 一致。

编写单元可测的代码

上面的很简单对吧!其实对于单元测试来讲,难的并不是单元测试本身,而是分离代码的艺术,把代码尽量分离成单元可测的模块。单元可测的代码一般都是不依赖于其他模块、不依赖于 I/O 的代码。这是比较困难的,大多数人都倾向于把逻辑代码、I/O 代码和 UI 代码写到一起。困难是困难,但不是说做不到,有很多技巧可以使用,比如你的代码中有一些验证字段,那么你就可以把验证代码组织到一起形成函数,再对这个验证函数进行测试。

测试代码是运行在 NodeJS 下的!?

注意一个重要的事情——单元测试是在 NodeJS 下运行的!而计算器应用是运行在浏览器端的,上面的生产代码都是在 NodeJS 下进行测试的,这也可以吗?

当然可以。因为我们的代码是同构的,它可以运行在浏览器端和 NodeJS 上。如果你的代码没有使用任何 I/O,就是说没有对浏览器做任何的特化处理,那么它就没有理由不能运行在 NodeJS 上。另外,如果你使用了 require,它既可以被本地的 NodeJS 识别,也可以被像 Webpack 一样的打包器识别。你看代码中的 package.json,就可以看到我们就是使用了 Webpack,用 require 进行代码打包:

代码中使用 require 来引入 React 或者其他模块,这不论是在 NodeJS 中还是浏览器中都是通用的。

在浏览器中运行单元测试

我们还可以使用另一个测试框架,Karma 。使用它可以在浏览器中运行 Mocha 代码,但是这里表达一下我的浅见:单元测试能在 Node 下运行就在 Node 下运行,因为很容易执行和 debug(当然现在在浏览器中执行也很方便)。并且如果代码不需要转译的话,执行的也非常快。

但是我们的代码没有在浏览器中测试确实是个问题,因为我们并不真正地知道代码在浏览器中运行会是什么样子。浏览器中的 JS 执行环境和 NodeJS 环境可能会有微妙的差别。

总结

本文中主要介绍了什么:

  • 介绍了如何使用 Mocha (和 Chai)创建单元测试;
  • 介绍了单元测试就是以代码单元为单位进行测试,这个代码单元是独立于其他模块的。
  • 介绍了设计模块时应该独立于其他模块。如果一定要有依赖,那么可以 mock 一个其他模块对本模块进行单元测试,或者进行集成测试。
  • 介绍了我们测试的代码单元应该是同构的,这样就可以在 NodeJS 环境下进行测试了。
  • 介绍了如何写同构代码——没有 I/O操作、使用 require 引入模块、使用 Webpack 来打包模块以使其符合浏览器运行环境。
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