测试框架 Mocha 实例教程

原文链接：http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/12/a-mocha-tutorial-of-examples.html

作者： 阮一峰
日期： 2015年12月 3日

Mocha（发音"摩卡"）诞生于2011年，是现在最流行的JavaScript测试框架之一，在浏览器和Node环境都可以使用。
所谓"测试框架"，就是运行测试的工具。通过它，可以为JavaScript应用添加测试，从而保证代码的质量。
本文全面介绍如何使用Mocha
，让你轻松上手。如果你以前对测试一无所知，本文也可以当作JavaScript单元测试入门。值得说明的是，除了Mocha以外，类似的测试框架还有Jasmine
、Karma
、Tape
等，也很值得学习。

一、安装
我为本文写了一个示例库Mocha-demos
，请先安装这个库。
$ git clone https://github.com/ruanyf/mocha-demos.git

如果你的电脑没装Git，可以直接下载zip压缩包，进行解压。
然后，进入mocha-demos目录，安装依赖（你的电脑必须有Node）。
$ cd mocha-demos$ npm install

上面代码会在目录内部安装Mocha，为了操作的方便，请在全面环境也安装一下Mocha。
$ npm install --global mocha

二、测试脚本的写法
Mocha的作用是运行测试脚本，首先必须学会写测试脚本。所谓"测试脚本"，就是用来测试源码的脚本。
下面是一个加法模块add.js
的代码。
// add.jsfunction add(x, y) { return x + y;}module.exports = add;

要测试这个加法模块是否正确，就要写测试脚本。通常，测试脚本与所要测试的源码脚本同名，但是后缀名为.test.js（表示测试）或者.spec.js（表示规格）。比如，add.js
的测试脚本名字就是add.test.js。
// add.test.jsvar add = require('./add.js');var expect = require('chai').expect;describe('加法函数的测试', function() { it('1 加 1 应该等于 2', function() { expect(add(1, 1)).to.be.equal(2); });});

上面这段代码，就是测试脚本，它可以独立执行。测试脚本里面应该包括一个或多个describe
块，每个describe块应该包括一个或多个it块。
describe块称为"测试套件"（test suite），表示一组相关的测试。它是一个函数，第一个参数是测试套件的名称（"加法函数的测试"），第二个参数是一个实际执行的函数。
it块称为"测试用例"（test case），表示一个单独的测试，是测试的最小单位。它也是一个函数，第一个参数是测试用例的名称（"1 加 1 应该等于 2"），第二个参数是一个实际执行的函数。
三、断言库的用法
上面的测试脚本里面，有一句断言。
expect(add(1, 1)).to.be.equal(2);

所谓"断言"，就是判断源码的实际执行结果与预期结果是否一致，如果不一致就抛出一个错误。上面这句断言的意思是，调用add(1, 1)
，结果应该等于2。
所有的测试用例（it块）都应该含有一句或多句的断言。它是编写测试用例的关键。断言功能由断言库来实现，Mocha本身不带断言库，所以必须先引入断言库。
var expect = require('chai').expect;

断言库有很多种，Mocha并不限制使用哪一种。上面代码引入的断言库是chai
，并且指定使用它的expect断言风格。
expect断言的优点是很接近自然语言，下面是一些例子。
// 相等或不相等expect(4 + 5).to.be.equal(9);expect(4 + 5).to.be.not.equal(10);expect(foo).to.be.deep.equal({ bar: 'baz' });// 布尔值为trueexpect('everthing').to.be.ok;expect(false).to.not.be.ok;// typeofexpect('test').to.be.a('string');expect({ foo: 'bar' }).to.be.an('object');expect(foo).to.be.an.instanceof(Foo);// includeexpect([1,2,3]).to.include(2);expect('foobar').to.contain('foo');expect({ foo: 'bar', hello: 'universe' }).to.include.keys('foo');// emptyexpect([]).to.be.empty;expect('').to.be.empty;expect({}).to.be.empty;// matchexpect('foobar').to.match(/^foo/);

基本上，expect
断言的写法都是一样的。头部是expect方法，尾部是断言方法，比如equal、a
/an、ok、match等。两者之间使用to或to.be连接。
如果expect断言不成立，就会抛出一个错误。事实上，只要不抛出错误，测试用例就算通过。
it('1 加 1 应该等于 2', function() {});

上面的这个测试用例，内部没有任何代码，由于没有抛出了错误，所以还是会通过。
四、Mocha的基本用法
有了测试脚本以后，就可以用Mocha运行它。请进入demo01
子目录，执行下面的命令。
$ mocha add.test.js 加法函数的测试 ✓ 1 加 1 应该等于 2 1 passing (8ms)

上面的运行结果表示，测试脚本通过了测试，一共只有1个测试用例，耗时是8毫秒。
mocha
命令后面紧跟测试脚本的路径和文件名，可以指定多个测试脚本。
$ mocha file1 file2 file3

Mocha默认运行test
子目录里面的测试脚本。所以，一般都会把测试脚本放在test目录里面，然后执行mocha
就不需要参数了。请进入demo02子目录，运行下面的命令。
$ mocha 加法函数的测试 ✓ 1 加 1 应该等于 2 ✓ 任何数加0应该等于自身 2 passing (9ms)

这时可以看到，test子目录里面的测试脚本执行了。但是，你打开test子目录，会发现下面还有一个test/dir子目录，里面还有一个测试脚本multiply.test.js，并没有得到执行。原来，Mocha默认只执行test
子目录下面第一层的测试用例，不会执行更下层的用例。为了改变这种行为，就必须加上--recursive
参数，这时test子目录下面所有的测试用例----不管在哪一层----都会执行。
$ mocha --recursive 加法函数的测试 ✓ 1 加 1 应该等于 2 ✓ 任何数加0应该等于自身 乘法函数的测试 ✓ 1 乘 1 应该等于 1 3 passing (9ms)

五、通配符
命令行指定测试脚本时，可以使用通配符，同时指定多个文件。
$ mocha spec/{my,awesome}.js$ mocha test/unit/*.js

上面的第一行命令，指定执行spec目录下面的my.js和awesome.js。第二行命令，指定执行test/unit
目录下面的所有js文件。
除了使用Shell通配符，还可以使用Node通配符。
$ mocha 'test/*/.@(js|jsx)'

上面代码指定运行test
目录下面任何子目录中、文件后缀名为js或jsx的测试脚本。注意，Node的通配符要放在单引号之中，否则星号（）会先被Shell解释。上面这行Node通配符，如果改用Shell通配符，要写成下面这样。
$ mocha test/{,/}.{js,jsx}

六、命令行参数
除了前面介绍的--recursive，Mocha还可以加上其他命令行参数。请在demo02
子目录里面，运行下面的命令，查看效果。
6.1 --help, -h
--help
或-h
参数，用来查看Mocha的所有命令行参数。
$ mocha --help

6.2 --reporter, -R
--reporter
参数用来指定测试报告的格式，默认是spec
格式。
$ mocha# 等同于$ mocha --reporter spec

除了spec
格式，官方网站还提供了其他许多报告格式。
$ mocha --reporter tap1..2ok 1 加法函数的测试 1 加 1 应该等于 2ok 2 加法函数的测试 任何数加0应该等于自身# tests 2# pass 2# fail 0

上面是tap
格式报告的显示结果。
--reporters
参数可以显示所有内置的报告格式。
$ mocha --reporters

使用mochawesome
模块，可以生成漂亮的HTML格式的报告。

$ npm install --save-dev mochawesome$ ../node_modules/.bin/mocha --reporter mochawesome

上面代码中，mocha
命令使用了项目内安装的版本，而不是全局安装的版本，因为mochawesome
模块是安装在项目内的。
然后，测试结果报告就在mochaawesome-reports
子目录生成。
6.3 --growl, -G
打开--growl
参数，就会将测试结果在桌面显示。
$ mocha --growl

6.4 --watch，-w
--watch
参数用来监视指定的测试脚本。只要测试脚本有变化，就会自动运行Mocha。
$ mocha --watch

上面命令执行以后，并不会退出。你可以另外打开一个终端窗口，修改test
目录下面的测试脚本add.test.js
，比如删除一个测试用例，一旦保存，Mocha就会再次自动运行。
6.5 --bail, -b
--bail
参数指定只要有一个测试用例没有通过，就停止执行后面的测试用例。这对持续集成很有用。
$ mocha --bail

6.6 --grep, -g
--grep
参数用于搜索测试用例的名称（即it
块的第一个参数），然后只执行匹配的测试用例。
$ mocha --grep "1 加 1"

上面代码只测试名称中包含"1 加 1"的测试用例。
6.7 --invert, -i
--invert
参数表示只运行不符合条件的测试脚本，必须与--grep
参数配合使用。
$ mocha --grep "1 加 1" --invert

七，配置文件mocha.opts
Mocha允许在test
目录下面，放置配置文件mocha.opts
，把命令行参数写在里面。请先进入demo03
目录，运行下面的命令。
$ mocha --recursive --reporter tap --growl

上面这个命令有三个参数--recursive、--reporter tap、--growl。
然后，把这三个参数写入test目录下的mocha.opts
文件。
--reporter tap--recursive--growl

然后，执行mocha就能取得与第一行命令一样的效果。
$ mocha

如果测试用例不是存放在test子目录，可以在mocha.opts写入以下内容。
server-tests--recursive

上面代码指定运行server-tests目录及其子目录之中的测试脚本。
八、ES6测试
如果测试脚本是用ES6写的，那么运行测试之前，需要先用Babel转码。进入demo04
目录，打开test/add.test.js
文件，可以看到这个测试用例是用ES6写的。
import add from '../src/add.js';import chai from 'chai';let expect = chai.expect;describe('加法函数的测试', function() { it('1 加 1 应该等于 2', function() { expect(add(1, 1)).to.be.equal(2); });});

ES6转码，需要安装Babel。
$ npm install babel-core babel-preset-es2015 --save-dev

然后，在项目目录下面，新建一个.babelrc
配置文件。
{ "presets": [ "es2015" ]}

最后，使用--compilers参数指定测试脚本的转码器。
$ ../node_modules/mocha/bin/mocha --compilers js:babel-core/register

上面代码中，--compilers
参数后面紧跟一个用冒号分隔的字符串，冒号左边是文件的后缀名，右边是用来处理这一类文件的模块名。上面代码表示，运行测试之前，先用babel-core/register模块，处理一下.js
文件。由于这里的转码器安装在项目内，所以要使用项目内安装的Mocha；如果转码器安装在全局，就可以使用全局的Mocha。
下面是另外一个例子，使用Mocha测试CoffeeScript脚本。测试之前，先将.coffee文件转成.js文件。
$ mocha --compilers coffee:coffee-script/register

注意，Babel默认不会对Iterator、Generator、Promise、Map、Set等全局对象，以及一些全局对象的方法（比如Object.assign）转码。如果你想要对这些对象转码，就要安装babel-polyfill。
$ npm install babel-polyfill --save

然后，在你的脚本头部加上一行。
import 'babel-polyfill'

九、异步测试
Mocha默认每个测试用例最多执行2000毫秒，如果到时没有得到结果，就报错。对于涉及异步操作的测试用例，这个时间往往是不够的，需要用-t或--timeout参数指定超时门槛。
进入demo05
子目录，打开测试脚本timeout.test.js
。
it('测试应该5000毫秒后结束', function(done) { var x = true; var f = function() { x = false; expect(x).to.be.not.ok; done(); // 通知Mocha测试结束 }; setTimeout(f, 4000);});

上面的测试用例，需要4000毫秒之后，才有运行结果。所以，需要用-t
或--timeout
参数，改变默认的超时设置。
$ mocha -t 5000 timeout.test.js

上面命令将测试的超时时限指定为5000毫秒。
另外，上面的测试用例里面，有一个done
函数。it块执行的时候，传入一个done
参数，当测试结束的时候，必须显式调用这个函数，告诉Mocha测试结束了。否则，Mocha就无法知道，测试是否结束，会一直等到超时报错。你可以把这行删除试试看。
Mocha默认会高亮显示超过75毫秒的测试用例，可以用-s或--slow
调整这个参数。
$ mocha -t 5000 -s 1000 timeout.test.js

上面命令指定高亮显示耗时超过1000毫秒的测试用例。
下面是另外一个异步测试的例子async.test.js
。
it('异步请求应该返回一个对象', function(done){ request .get('https://api.github.com') .end(function(err, res){ expect(res).to.be.an('object'); done(); });});

运行下面命令，可以看到这个测试会通过。
$ mocha -t 10000 async.test.js

另外，Mocha内置对Promise的支持，允许直接返回Promise，等到它的状态改变，再执行断言，而不用显式调用done方法。请看promise.test.js
。
it('异步请求应该返回一个对象', function() { return fetch('https://api.github.com') .then(function(res) { return res.json(); }).then(function(json) { expect(json).to.be.an('object'); });});

十、测试用例的钩子
Mocha在describe
块之中，提供测试用例的四个钩子：before()、after()、beforeEach()和afterEach()
。它们会在指定时间执行。
describe('hooks', function() { before(function() { // 在本区块的所有测试用例之前执行 }); after(function() { // 在本区块的所有测试用例之后执行 }); beforeEach(function() { // 在本区块的每个测试用例之前执行 }); afterEach(function() { // 在本区块的每个测试用例之后执行 }); // test cases});

进入demo06
子目录，可以看到下面两个例子。首先是beforeEach
的例子beforeEach.test.js
。
// beforeEach.test.jsdescribe('beforeEach示例', function() { var foo = false; beforeEach(function() { foo = true; }); it('修改全局变量应该成功', function() { expect(foo).to.be.equal(true); });});

上面代码中，beforeEach
会在it之前执行，所以会修改全局变量。
另一个例子beforeEach-async.test.js则是演示，如何在beforeEach之中使用异步操作。
// beforeEach-async.test.jsdescribe('异步 beforeEach 示例', function() { var foo = false; beforeEach(function(done) { setTimeout(function() { foo = true; done(); }, 50); }); it('全局变量异步修改应该成功', function() { expect(foo).to.be.equal(true); });});

十一、测试用例管理
大型项目有很多测试用例。有时，我们希望只运行其中的几个，这时可以用only
方法。describe块和it块都允许调用only方法，表示只运行某个测试套件或测试用例。
进入demo07子目录，测试脚本test/add.test.js就使用了only。
it.only('1 加 1 应该等于 2', function() { expect(add(1, 1)).to.be.equal(2);});it('任何数加0应该等于自身', function() { expect(add(1, 0)).to.be.equal(1);});

上面代码中，只有带有only方法的测试用例会运行。
$ mocha test/add.test.js 加法函数的测试 ✓ 1 加 1 应该等于 2 1 passing (10ms)

此外，还有skip方法，表示跳过指定的测试套件或测试用例。
it.skip('任何数加0应该等于自身', function() { expect(add(1, 0)).to.be.equal(1);});

上面代码的这个测试用例不会执行。
十二、浏览器测试
除了在命令行运行，Mocha还可以在浏览器运行。

首先，使用mocha init
命令在指定目录生成初始化文件。
$ mocha init demo08

运行上面命令，就会在demo08
目录下生成index.html
文件，以及配套的脚本和样式表。
<!DOCTYPE html><html> <body> <h1>Unit.js tests in the browser with Mocha</h1> <div id="mocha"></div> <script src="mocha.js"></script> <script> mocha.setup('bdd'); </script> <script src="tests.js"></script> <script> mocha.run(); </script> </body></html>

然后，新建一个源码文件add.js
。
// add.jsfunction add(x, y) { return x + y;}

然后，把这个文件，以及断言库chai.js，加入index.html。
<script> mocha.setup('bdd');</script><script src="add.js"></script><script src="http://chaijs.com/chai.js"></script><script src="tests.js"></script><script> mocha.run();</script>

最后，在tests.js里面写入测试脚本。
var expect = chai.expect;describe('加法函数的测试', function() { it('1 加 1 应该等于 2', function() { expect(add(1, 1)).to.be.equal(2); }); it('任何数加0等于自身', function() { expect(add(1, 0)).to.be.equal(1); expect(add(0, 0)).to.be.equal(0); });});

现在，在浏览器里面打开index.html，就可以看到测试脚本的运行结果。
十三、生成规格文件
Mocha支持从测试用例生成规格文件。

进入demo09
子目录，运行下面的命令。
$ mocha --recursive -R markdown > spec.md

上面命令根据test
目录的所有测试脚本，生成一个规格文件spec.md
。-R markdown
参数指定规格报告是markdown格式。
如果想生成HTML格式的报告spec.html
，使用下面的命令。
$ mocha --recursive -R doc > spec.html

（完）