单元测试与集成测试
测试必要性说明
相信大家在看到单元测试与集成测试这个标题时，会有很多感慨，我们无数次的在实践中提到要做单元测试、集成测试，但是大多数项目都没有做或者仅建了项目文件。这里有客观原因，已经接近交付日期了，我们没时间做白盒测试了。也有主观原因，面对业务复杂的代码我们不知道如何入手做单元测试，不如就留给黑盒测试吧。但是，当我们的代码无法进行单元测试的时候，往往就是代码开始散发出坏味道的时候。长此以往，将欠下技术债务。在实践过程中，技术债务常常会存在，关键在于何时偿还，如何偿还。
上图说明了随着时间的推移开发/维护难度的变化。
测试框架选择
在 .NET Core 中，提供了 xUnit 、NUnit 、 MSTest 三种单元测试框架。
| MSTest | UNnit | xUnit | 说明 | 提示 |
|---|---|---|---|---|
| [TestMethod] | [Test] | [Fact] | 标记一个测试方法 | |
| [TestClass] | [TestFixture] | n/a | 标记一个 Class 为测试类，xUnit 不需要标记特性，它将查找程序集下所有 Public 的类 | |
| [ExpectedException] | [ExpectedException] | Assert.Throws 或者 Record.Exception | xUnit 去掉了 ExpectedException 特性，支持 Assert.Throws | |
| [TestInitialize] | [SetUp] | Constructor | 我们认为使用 [SetUp] 通常来说不好。但是，你可以实现一个无参构造器直接替换 [SetUp]。 | 有时我们会在多个测试方法中用到相同的变量，熟悉重构的我们会提取公共变量，并在构造器中初始化。但是，这里我要强调的是：在测试中，不要提取公共变量，这会破坏每个测试用例的隔离性以及单一职责原则。 |
| [TestCleanup] | [TearDown] | IDisposable.Dispose | 我们认为使用 [TearDown] 通常来说不好。但是你可以实现 IDisposable.Dispose 以替换。 | [TearDown] 和 [SetUp] 通常成对出现，在 [SetUp] 中初始化一些变量，则在 [TearDown] 中销毁这些变量。 |
| [ClassInitialize] | [TestFixtureSetUp] | IClassFixture< T > | 共用前置类 | 这里 IClassFixture< T > 替换了 IUseFixture< T > ,参考 |
| [ClassCleanup] | [TestFixtureTearDown] | IClassFixture< T > | 共用后置类 | 同上 |
| [Ignore] | [Ignore] | [Fact(Skip="reason")] | 在 [Fact] 特性中设置 Skip 参数以临时跳过测试 | |
| [Timeout] | [Timeout] | [Fact(Timeout=n)] | 在 [Fact] 特性中设置一个 Timeout 参数，当允许时间太长时引起测试失败。注意，xUnit 的单位时毫秒。 | |
| [DataSource] | n/a | [Theory], [XxxData] | Theory(数据驱动测试)，表示执行相同代码，但具有不同输入参数的测试套件 | 这个特性可以帮助我们少写很多代码。 |
以上写了 MSTest 、UNnit 、 xUnit 的特性以及比较，可以看出 xUnit 在使用上相对其它两个框架来说提供更多的便利性。但是这里最终实现还是看个人习惯以选择。
单元测试
新建单元测试项目
新建 Class
添加测试方法
/// <summary> /// 添加地址 /// </summary> /// <returns></returns> [Fact] public async Task Add_Address_ReturnZero() { DbContextOptions<AddressContext> options = new DbContextOptionsBuilder<AddressContext>().UseInMemoryDatabase("Add_Address_Database").Options; var addressContext = new AddressContext(options); var createAddress = new AddressCreateDto { City = "昆明", County = "五华区", Province = "云南省" }; var stubAddressRepository = new Mock<IRepository<Domain.Address>>(); var stubProvinceRepository = new Mock<IRepository<Province>>(); var addressUnitOfWork = new AddressUnitOfWork<AddressContext>(addressContext); var stubAddressService = new AddressServiceImpl.AddressServiceImpl(stubAddressRepository.Object, stubProvinceRepository.Object, addressUnitOfWork); await stubAddressService.CreateAddressAsync(createAddress); int addressAmountActual = await addressContext.Addresses.CountAsync(); Assert.Equal(1, addressAmountActual); }- 测试方法的名字包含了测试目的、测试场景以及预期行为。
- UseInMemoryDatabase 指明使用内存数据库。
- 创建 createAddress 对象。
- 创建 Stub 。在单元测试中常常会提到几个概念 Stub , Mock 和 Fake ,那么在应用中我们该如何选择呢？
- Fake - Fake 通常被用于描述 Mock 或 Stub ,如何判断它是 Stub 还是 Mock 依赖于使用上下文，换句话说，Fake 即是 Stub 也是 Mock 。
- Stub - Stub 是系统中现有依赖项的可控替代品。通过使用 Stub ,你可以不用处理依赖直接测试你的代码。默认情况下， 伪造对象以stub 开头。
- Mock - Mock 对象是系统中的伪造对象，它决定单元测试是否通过或失败。Mock 会以 Fake 开头，直到被断言为止。
- Moq4 ，使用 Moq4 模拟我们在项目中依赖对象。参考
打开视图 -> 测试资源管理器。
点击运行，得到测试结果。
至此，一个单元测试结束。
集成测试
集成测试确保应用的组件功能在包含应用的基础支持下是正确的，例如：数据库、文件系统、网络等。
新建集成测试项目。
添加工具类 Utilities 。
using System.Collections.Generic; using AddressEFRepository; namespace Address.IntegrationTest { public static class Utilities { public static void InitializeDbForTests(AddressContext db) { List<Domain.Address> addresses = GetSeedingAddresses(); db.Addresses.AddRange(addresses); db.SaveChanges(); } public static void ReinitializeDbForTests(AddressContext db) { db.Addresses.RemoveRange(db.Addresses); InitializeDbForTests(db); } public static List<Domain.Address> GetSeedingAddresses() { return new List<Domain.Address> { new Domain.Address { City = "贵阳", County = "测试县", Province = "贵州省" }, new Domain.Address { City = "昆明市", County = "武定县", Province = "云南省" }, new Domain.Address { City = "昆明市", County = "五华区", Province = "云南省" } }; } } }添加 CustomWebApplicationFactory 类，
using System; using System.IO; using System.Linq; using AddressEFRepository; using Microsoft.AspNetCore.Hosting; using Microsoft.AspNetCore.Mvc.Testing; using Microsoft.EntityFrameworkCore; using Microsoft.Extensions.Configuration; using Microsoft.Extensions.DependencyInjection; using Microsoft.Extensions.Logging; namespace Address.IntegrationTest { public class CustomWebApplicationFactory<TStartup> : WebApplicationFactory<TStartup> where TStartup : class { protected override void ConfigureWebHost(IWebHostBuilder builder) { string projectDir = Directory.GetCurrentDirectory(); string configPath = Path.Combine(projectDir, "appsettings.json"); builder.ConfigureAppConfiguration((context, conf) => { conf.AddJsonFile(configPath); }); builder.ConfigureServices(services => { ServiceDescriptor descriptor = services.SingleOrDefault(d => d.ServiceType == typeof(DbContextOptions<AddressContext>)); if (descriptor != null) { services.Remove(descriptor); } services.AddDbContextPool<AddressContext>((options, context) => { //var configuration = options.GetRequiredService<IConfiguration>(); //string connectionString = configuration.GetConnectionString("TestAddressDb"); //context.UseMySql(connectionString); context.UseInMemoryDatabase("InMemoryDbForTesting"); }); // Build the service provider. ServiceProvider sp = services.BuildServiceProvider(); // Create a scope to obtain a reference to the database // context (ApplicationDbContext). using IServiceScope scope = sp.CreateScope(); IServiceProvider scopedServices = scope.ServiceProvider; var db = scopedServices.GetRequiredService<AddressContext>(); var logger = scopedServices.GetRequiredService<ILogger<CustomWebApplicationFactory<TStartup>>>(); // Ensure the database is created. db.Database.EnsureCreated(); try { // Seed the database with test data. Utilities.ReinitializeDbForTests(db); } catch (Exception ex) { logger.LogError(ex, "An error occurred seeding the " + "database with test messages. Error: {Message}", ex.Message); } }); } } }- 这里为什么要添加 CustomWebApplicationFactory 呢？
WebApplicationFactory 是用于在内存中引导应用程序进行端到端功能测试的工厂。通过引入自定义 CustomWebApplicationFactory 类重写 ConfigureWebHost 方法，我们可以重写我们在 StartUp 中定义的内容，换句话说我们可以在测试环境中使用正式环境的配置，同时可以重写，例如：数据库配置，数据初始化等等。 - 如何准备测试数据？
我们可以使用数据种子的方式加入数据，数据种子可以针对每个集成测试做数据准备。 - 除了内存数据库，还可以使用其他数据库进行测试吗？
可以。
- 这里为什么要添加 CustomWebApplicationFactory 呢？
添加集成测试 AddressControllerIntegrationTest 类。
using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Net.Http; using System.Threading.Tasks; using Address.Api; using Microsoft.AspNetCore.Mvc.Testing; using Newtonsoft.Json; using Xunit; namespace Address.IntegrationTest { public class AddressControllerIntegrationTest : IClassFixture<CustomWebApplicationFactory<Startup>> { public AddressControllerIntegrationTest(CustomWebApplicationFactory<Startup> factory) { _client = factory.CreateClient(new WebApplicationFactoryClientOptions { AllowAutoRedirect = false }); } private readonly HttpClient _client; [Fact] public async Task Get_AllAddressAndRetrieveAddress() { const string allAddressUri = "/api/Address/GetAll"; HttpResponseMessage allAddressesHttpResponse = await _client.GetAsync(allAddressUri); allAddressesHttpResponse.EnsureSuccessStatusCode(); string allAddressStringResponse = await allAddressesHttpResponse.Content.ReadAsStringAsync(); var addresses = JsonConvert.DeserializeObject<IList<AddressDto.AddressDto>>(allAddressStringResponse); Assert.Equal(3, addresses.Count); AddressDto.AddressDto address = addresses.First(); string retrieveUri = $"/api/Address/Retrieve?id={address.ID}"; HttpResponseMessage addressHttpResponse = await _client.GetAsync(retrieveUri); // Must be successful. addressHttpResponse.EnsureSuccessStatusCode(); // Deserialize and examine results. string addressStringResponse = await addressHttpResponse.Content.ReadAsStringAsync(); var addressResult = JsonConvert.DeserializeObject<AddressDto.AddressDto>(addressStringResponse); Assert.Equal(address.ID, addressResult.ID); Assert.Equal(address.Province, addressResult.Province); Assert.Equal(address.City, addressResult.City); Assert.Equal(address.County, addressResult.County); } } }在测试资源管理器中运行集成测试方法。
结果。
至此，集成测试完成。需要注意的是，集成测试往往耗时比较多，所以建议能使用单元测试时就不要使用集成测试。
总结：当我们写单元测试时，一般不会同时存在 Stub 和 Mock 两种模拟对象，当同时出现这两种对象时，表明单元测试写的不合理，或者业务写的太过庞大，同时，我们可以通过单元测试驱动业务代码重构。当需要重构时，我们应尽量完成重构，不要留下欠下过多技术债务。集成测试有自身的复杂度存在，我们不要节约时间而打破单一职责原则，否则会引发不可预期后果。为了应对业务修改，我们应该在业务修改以后，进行回归测试，回归测试主要关注被修改的业务部分，同时测试用例如果有没要可以重写，运行整个和修改业务有关的测试用例集。