Полное руководство по написанию надежных модульных тестов для приложений JavaScript

Введение

Модульное тестирование является важным аспектом современной разработки программного обеспечения, которое позволяет разработчикам проверять отдельные модули или компоненты своего кода изолированно. Используя автоматизированные тесты, разработчики могут выявлять и устранять ошибки на ранних этапах разработки, что позволяет создавать более надежные и удобные в сопровождении приложения. В этом всеобъемлющем руководстве будут рассмотрены передовые методы написания практических модульных тестов с использованием библиотеки тестирования Jest для JavaScript. Мы также обсудим практические примеры, чтобы закрепить наше понимание концепций модульного тестирования.

Важность модульного тестирования

Модульные тесты имеют решающее значение для обеспечения качества и стабильности программных приложений. Сосредоточив внимание на изолированном тестировании небольших модулей, модульные тесты обеспечивают несколько преимуществ:

1. Улучшенное качество кода. Модульные тесты помогают выявлять и исправлять ошибки на этапе разработки, повышая качество кода и снижая вероятность возникновения проблем в рабочей среде.

2. Быстрая отладка. Когда модульный тест дает сбой, он сужает масштаб проблемы, упрощая поиск и устранение проблем.

3. Поддерживаемость кода. Написание модульного и тестируемого кода повышает его ремонтопригодность. Каждый модуль можно тестировать и улучшать независимо друг от друга, что снижает риск возникновения непреднамеренных побочных эффектов.

4. Предотвращение регрессии. Модульные тесты действуют как подушка безопасности, защищая от непреднамеренных регрессий. Существующие модульные тесты могут быстро проверить, все ли работает должным образом, когда вносятся новые изменения.

Терминология модульного тестирования — Stub/Mock и Spies

  • Заглушки. Заглушки — это объекты или функции, которые заменяют фактические зависимости в тестовом сценарии. Они помогают имитировать определенное поведение или возвращать значения внешних зависимостей, гарантируя, что тестируемый модуль изолирован от своего окружения.
// blogApi.js

const axios = require('axios');

async function fetchBlogData(blogId) {
  const response = await axios.get(`https://api.example.com/blogs/${blogId}`);
  return response.data;
}

module.exports = { fetchBlogData };
// blogApi.test.js

const { fetchBlogData } = require('./blogApi');
const axios = require('axios');

// Creating a stub for axios.get to replace the actual network call
jest.mock('axios', () => ({
  get: jest.fn(),
}));

describe('fetchBlogData with stub', () => {
  it('should return blog data', async () => {
    // Stub the axios.get function to return a mocked response
    axios.get.mockResolvedValueOnce({ data: { id: 1, title: 'Test Blog' } });

    // Call the function under test
    const result = await fetchBlogData(1);

    // Assertion
    expect(result).toEqual({ id: 1, title: 'Test Blog' });

    // Verify that axios.get was called with the correct URL
    expect(axios.get).toHaveBeenCalledWith('https://api.example.com/blogs/1');
  });
});
  • Шпионы. Шпионы — это функции, которые наблюдают и записывают взаимодействие между испытуемым и его зависимостями. Они позволяют разработчикам проверять, были ли вызваны определенные функции, или перехватывать параметры, передаваемые во время вызовов функций.

Давайте разберемся, как использовать шпион для того же файла blogApi.js.

// blogApi.test.js

const { fetchBlogData } = require('./blogApi');
const axios = require('axios');

describe('fetchBlogData with spy', () => {
  it('should return blog data', async () => {
    // Create a spy for the axios.get function
    const axiosGetSpy = jest.spyOn(axios, 'get');

    // Call the function under test
    const result = await fetchBlogData(1);

    // Assertion
    expect(result).toEqual({ id: 1, title: 'Test Blog' });

    // Verify that axios.get was called with the correct URL
    expect(axiosGetSpy).toHaveBeenCalledWith('https://api.example.com/blogs/1');

    // Restore the original implementation of axios.get
    axiosGetSpy.mockRestore();
  });
});

Выбор между использованием Mock или Spy зависит от ситуации. Если мы хотим имитировать весь модуль или зависимость для теста, мы должны использовать Mock. С другой стороны, если нам нужно только частично имитировать определенные функции зависимости для одних тестов и использовать фактическое определение для других, тогда мы должны использовать Spy.

Лучшие практики написания модульных тестов

1. Независимость. Убедитесь, что каждый тест является независимым и не зависит от результатов других тестов. Это позволяет избежать появления непреднамеренных побочных эффектов и обеспечивает изоляцию тестов.

2. Изоляция. Используйте макеты, заглушки или подделки, чтобы изолировать модульный тест от внешних зависимостей. Это позволяет нам сосредоточиться исключительно на тестировании поведения тестируемого модуля.

3. Шаблон Установить-Действовать-Утвердить (AAA). Следуйте шаблону AAA в тестовых примерах. Организуйте необходимые предварительные условия, Действуйте, вызывая проверенную функцию, и Утверждайте ожидаемые результаты или поведение.

4. Одно утверждение на тест. Старайтесь иметь одно утверждение на каждый тест. Это сохраняет фокус теста и упрощает определение того, какая часть теста дает сбой.

5. Удобочитаемость. Пишите тесты, которые легко читать и понимать. Простые и понятные тесты с большей вероятностью выявят проблемы и их легче поддерживать.

6. Описательные имена тестов. Используйте описательные и осмысленные имена тестов. Хорошо названные тесты действуют как документация, давая понять, какое поведение тест проверяет.

7. Достаточное покрытие тестами. Стремитесь к достаточному покрытию тестами для проверки критических частей кода. Покрытие кода измеряет долю кода, выполняемого тестами, и помогает выявить непроверенные области.

8. Проверка граничных условий. Обратите особое внимание на граничные условия, при которых может произойти непредвиденное поведение. Протестируйте с минимальными и максимальными значениями или пустыми входными данными, чтобы проверить, как устройство ведет себя в крайних случаях.

9. Избегайте тестирования деталей реализации. Модульные тесты должны быть сосредоточены на тестировании общедоступного поведения модуля, а не его внутренней реализации. Избегайте утверждений о приватных методах или переменных.

10. Непрерывная интеграция. Интегрируйте модульные тесты в конвейер непрерывной интеграции (CI), чтобы автоматически запускать тесты при каждой фиксации кода. Это гарантирует, что новые изменения кода всегда проверяются перед слиянием.

11. Регулярное обслуживание тестов. По мере развития кодовой базы обновляйте и поддерживайте модульные тесты соответствующим образом. При необходимости проводите рефакторинг тестов и добавляйте новые тесты, чтобы охватить новые функции или исправить ошибки.

Практические примеры с Jest

Давайте проиллюстрируем лучшие практики, применив их к практическим примерам с помощью библиотеки тестирования Jest:

// user-profile.controller.js

const updateUserProfileController = async ({ reqBody }) => {
  validateSchema(updateUserProfileBodySchema, reqBody);

  const userProfile = await updateUserProfileService(reqBody);
  await syncUpdatedUserProfileService(userProfile);

  return {
    message: SUCCESS_RESPONSES.PROFILE_UPDATED,
    data: userProfile,
  };
};
// user-profile.test.js

// Mocking code ...

it('should call "validateSchema" with correct parameters', async () => {
  await updateUserProfileController(clonedMockReq);

  expect(validateSchema).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(validateSchema).toHaveBeenCalledWith(
    updateUserProfileBodySchema,
    mockedReq.reqBody,
  );
});

it('should throw an error when "validateSchema" throws an error', async () => {
  const errorMessage = 'Mocked "validateSchema" error';
  validateSchema.mockImplementation(() => {
    throw new Error(errorMessage);
  });

  await expect(updateUserProfileController(clonedMockReq)).rejects.toThrow(
    new Error(errorMessage)
  );
});

it('should call "updateUserProfileService" with correct parameters', async () => {
  await updateUserProfileController(clonedMockReq);

  expect(updateUserProfileService).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(updateUserProfileService).toHaveBeenCalledWith(mockedReq.reqBody);
});

it('should throw an error when "updateUserProfileService" throws an error', async () => {
  const errorMessage = 'Mocked "updateUserProfileService" error';
  updateUserProfileService.mockImplementation(() => {
    throw new Error(errorMessage);
  });

  await expect(updateUserProfileController(clonedMockReq)).rejects.toThrow(
    new Error(errorMessage)
  );
});

it('should call "syncUpdatedUserProfileService" with correct parameters', async () => {
  await updateUserProfileController(clonedMockReq);

  expect(syncUpdatedUserProfileService).toHaveBeenCalledTimes(1);
  expect(syncUpdatedUserProfileService).toHaveBeenCalledWith(
    mockedUpdatedUserProfileResponse
  );
});

it('should throw an error when "syncUpdatedUserProfileService" throws an error', async () => {
  const errorMessage = 'Mocked "syncUpdatedUserProfileService" error';
  syncUpdatedUserProfileService.mockImplementation(async () => {
    throw new Error(errorMessage);
  });

  await expect(updateUserProfileController(clonedMockReq)).rejects.toThrow(
    new Error(errorMessage)
  );
});

it('should resolve controller correctly with valid parameters', async () => {
  const response = await updateUserProfileController(clonedMockReq);

  expect(response).toEqual({
    message: SUCCESS_RESPONSES.PROFILE_UPDATED,
    data: mockedUpdatedUserProfileResponse,
  });
});

Рекомендации по юнит-тестам бэкенда и внешнего интерфейса

Серверная часть:

  1. Mocking: используйте фреймворки для имитации внешних зависимостей и эффективной изоляции модулей.
  2. Тестирование базы данных. Используйте тестовую базу данных или базы данных в оперативной памяти, чтобы избежать изменения производственных данных.

Внешний интерфейс:

  1. Имитация: имитация внешних зависимостей, таких как вызовы API, для изолированного тестирования компонентов.
  2. Тестирование компонентов. Проверка рендеринга, изменений состояния и взаимодействия с пользователем отдельных компонентов.
  3. Тестирование моментальными снимками. Используйте тестирование моментальных снимков для захвата визуализаций компонентов и обнаружения неожиданных изменений.

Заключение

Модульное тестирование — это важная практика, позволяющая разработчикам создавать более надежное и удобное в сопровождении программное обеспечение. Jest с его интуитивно понятным API и мощными функциями упрощает написание и выполнение модульных тестов. Следуя рекомендациям и тщательно тестируя свой код, вы можете быть уверены в правильности своего программного обеспечения и предоставлять своим пользователям высококачественные продукты.

Помните, что модульное тестирование — это лишь часть комплексной стратегии тестирования. Включите другие типы тестирования, такие как интеграционное тестирование и сквозное тестирование, чтобы обеспечить полное тестовое покрытие и еще больше повысить надежность ваших приложений. Используйте модульное тестирование как важный инструмент в своем арсенале разработки программного обеспечения и наблюдайте, как оно способствует успеху ваших проектов. Удачного тестирования!