.NET 專案中的單元測試

WeihanLi發表於2021-01-23

.NET 專案中的單元測試

Intro

“不會寫單元測試的程式設計師不是合格的程式設計師，不寫單元測試的程式設計師不是優秀的工程師。”

—— 一隻想要成為一個優秀程式設計師的渣逼程式猿。

那麼問題來了，什麼是單元測試，如何做單元測試。

單元測試

單元測試的定義

按照維基百科上的說法，單元測試（Unit Testing）又稱為模組測試, 是針對程式模組（軟體設計的最小單位）來進行正確性檢驗的測試工作。 程式單元是應用的最小可測試部件。在物件導向程式設計中，最小單元就是方法，包括基類、抽象類、或者派生類（子類）中的方法。 按照通俗的理解，一個單元測試判斷某個特定場條件下某個特定方法的行為，如斐波那契數列演算法，氣泡排序演算法。

單元測試（unit testing），是指對軟體中的最小可測試單元進行檢查和驗證。 對於單元測試中單元的含義，一般來說，要根據實際情況去判定其具體含義， 如C語言中單元指一個函式，Java裡單元指一個類，圖形化的軟體中可以指一個視窗或一個選單等。 總的來說，單元就是人為規定的最小的被測功能模組。 單元測試是在軟體開發過程中要進行的最低階別的測試活動，軟體的獨立單元將在與程式的其他部分相隔離的情況下進行測試。

—— 百度百科 http://baike.baidu.com/view/106237.htm

單元測試的好處

  1. 它是一種驗證行為

    程式中的每一項功能都是測試來驗證它的正確性。

  2. 它是一種設計行為

    編寫單元測試將使我們從呼叫者觀察、思考。 特別是先寫測試（test-first），迫使我們把程式設計成易於呼叫和可測試的，有利於程式的解耦和模組化。

  3. 它是一種編寫文件的行為

    單元測試是一種無價的文件，它是展示函式或類如何使用的最佳文件。這份文件是可編譯、可執行的，並且它保持最新，永遠與程式碼同步。

  4. 它具有迴歸性

    自動化的單元測試避免了程式碼出現迴歸，編寫完成之後，可以隨時隨地的快速執行測試。

  5. 高效

    自動化的單元測試節省了開發上除錯BUG的時間，絕大多數BUG可以通過單元測試測試出來，並且可以減少測試人員的測試時間。有時候通過寫單元測試能夠更好的完善自己程式的邏輯，讓程式變得更加美好。

    —— 單元測試的優點 http://jingyan.baidu.com/article/d713063522ab4e13fdf47533.html

單元測試的原則

  • 可重複執行的
  • 持續長期有效，並且返回一致的結果
  • 在記憶體中執行，沒有外部依賴元件（比如說真實的資料庫，真實的檔案儲存等）
  • 快速返回結果
  • 一個測試方法只測試一個問題

.NET 中的測試框架

現在比較流行的測試框架包括微軟的 MS Test(VS Test)、NUnit、XUnit

MS Test

VS單元測試的主要類：Assert、StringAssert、CollectionAssert，具體可參照 MSDN介紹

有些時候我們需要對測試的方法用到的資料或配置進行初始化，有幾個特殊的測試方法。

如果需要針對測試中的所有虛擬使用者迭代僅執行一次初始化操作，請使用 TestInitializeAttribute。

初始化方法的執行順序如下：

  1. 用 AssemblyInitializeAttribute 標記的方法。
  2. 用 ClassInitializeAttribute 特性標記的方法。
  3. 用 TestInitializeAttribute 特性標記的方法。
  4. 用 TestMethodAttribute 特性標記的方法。

使用 VS Test 的時候，首先我們需要標記測試方法所在類 TestClass，測試方法標記為 TestMethod

NUnit

NUnit 測試框架使用方法與 MS Test 類似

有一些是 NUnit 中的，但是MS Test框架中是沒有的：

Assert.IsNaN/Assert.IsEmpty/Assert.IsNotEmpty/Assert.Greater/Assert.GreaterOrEqual 等

想要同時使用 VS Test 和 NUnit 的話可以使用巨集來區分不同的測試框架，例如：

#if !NUNIT
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using Category = Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting.DescriptionAttribute;
#else
using NUnit.Framework;
using TestClass = NUnit.Framework.TestFixtureAttribute;
using TestMethod = NUnit.Framework.TestAttribute;
using TestInitialize = NUnit.Framework.SetUpAttribute;
using TestCleanup = NUnit.Framework.TearDownAttribute;
using TestContext = System.Object;
using ClassCleanup = NUnit.Framework.TestFixtureTearDownAttribute;
using ClassInitialize = NUnit.Framework.TestFixtureSetUpAttribute;
#endif

從上面可以看得出來 nunit 很多東西和 vs test 是很類似的，宣告測試類，測試方法，初始化方法等

XUnit

XUnit 是另一個測試框架，個人覺得 XUnit 測試更加簡潔一些，初始化和釋放資源不需要標記單獨的方法，初始化直接放在構造方法裡，資源釋放實現 IDisposable 介面，在 Dispose 方法中進行測試的清理工作即可，相比 ms test（vs test）和 NUnit，我覺得 Xunit 更方便一些，並且對於 Assert ，xunit 更簡潔，例如： 在 ms test 中的 Assert.IsNull(null);/Assert.IsTrue(1 == 1); 在 xunit 中則是 Assert.Null(null);/Assert.True(1 == 1);，雖然看上去差不多，但是寫的多了就會覺得 xunit 更簡潔一些。

xunit 不需要對測試方法所在型別標記 TestClass ，只需要在測試方法上標記 Fact 或者使用資料驅動的 Theory

XUnit 的基本使用

使用 XUnit 來寫測試方法可以使得測試程式碼更為簡潔，更加簡單，推薦使用 xunit 來測試自己的程式碼

測試示例：

public class ResultModelTest
{
    [Fact]
    public void SuccessTest()
    {
        var result = ResultModel.Success();
        Assert.Null(result.ErrorMsg);
        Assert.Equal(ResultStatus.Success, result.Status);
    }

    [Theory]
    [InlineData(ResultStatus.Unauthorized)]
    [InlineData(ResultStatus.NoPermission)]
    [InlineData(ResultStatus.RequestError)]
    [InlineData(ResultStatus.NotImplemented)]
    [InlineData(ResultStatus.ResourceNotFound)]
    [InlineData(ResultStatus.RequestTimeout)]
    public void FailTest(ResultStatus resultStatus)
    {
        var result = ResultModel.Fail("test error", resultStatus);
        Assert.Equal(resultStatus, result.Status);
    }
}

最基本的測試，使用 Fact 標記測試方法，使用 Assert 來斷言自己對結果的預期

可以使用 Theory 來自己指定一批資料來進行測試，來實現測試資料驅動測試，簡單的資料可以通過 InlineData 直接指定，也可以使用 MemberData 來指定一個方法來返回用於測試的資料，也可以自定義一個繼承於 DataAttribute 的 Data Provider

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我覺得在我們開發過程中測試是非常重要的一部分，高質量專案的一個重要指標就是測試覆蓋率，，一個高質量的開源專案一定是有比較完善的測試專案的，所以對於測試非常有必要了解一下，並將它整合到自己的專案中持續保證專案的高質量，同時完善的測試對於專案重構也是非常有好處的，能夠很大程度上檢測是否有發生一些破壞性的變更。

總而言之，開始寫單元測試吧，為成為一個優秀的工程師而努力~~

Reference

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