在Nodejs中贯彻单元测试

作者: JC_Huang | 来源:发表于2015-07-30 16:32 被阅读1710次

在团队合作中，你写好了一个函数，供队友使用，跑去跟你的队友说，你传个A值进去，他就会返回B结果了。过了一会，你队友跑过来说，我传个A值却返回C结果，怎么回事？你丫的有没有测试过啊？

大家一起写个项目，难免会有我要写的函数里面依赖别人的函数，但是这个函数到底值不值得信赖？单元测试是衡量代码质量的一重要标准，纵观Github的受欢迎项目，都是有test文件夹，并且buliding-pass的。如果你也为社区贡献过module，想更多人使用的话，加上单元测试吧，让你的module值得别人信赖。

要在Nodejs中写单元测试的话，你需要知道用什么测试框架，怎么测试异步函数，怎么测试私有方法，怎么模拟测试环境，怎么测试依赖HTTP协议的web应用，需要了解TDD和BDD，还有需要提供测试的覆盖率。

本文的示例代码会备份到 Github : unittest-demo

测试框架

Nodejs的测试框架还用说？大家都在用，Mocha。
Mocha 是一个功能丰富的Javascript测试框架，它能运行在Node.js和浏览器中，支持BDD、TDD、QUnit、Exports式的测试，本文主要示例是使用更接近与思考方式的BDD，�如果了解更多可以访问Mocha的官网

测试接口

Mocha的BDD接口有：

describe()
it()
before()
after()
beforeEach()
afterEach()

安装

npm install mocha -g

编写一个稳定可靠的模块

模块具备limit方法，输入一个数值，小于0的时候返回0，其余正常返回

exports.limit = function (num) {
  if (num < 0) {
    return 0;
  }
  return num;
};

目录分配

lib，存放模块代码的地方
test，存放单元测试代码的地方
index.js，向外导出模块的地方
package.json，包描述文件

测试

var lib = require('index');

describe('module', function () {
  describe('limit', function () {
    it('limit should success', function () {
      lib.limit(10);
    });
  });
});

结果

在当前目录下执行mocha：

$ mocha

  ․

  ✔ 1 test complete (2ms)

断言库

上面的代码只是运行了代码，并没有对结果进行检查，这时候就要用到断言库了，Node.js中常用的断言库有：

should.js
expect.js
chai

加上断言

使用should库为测试用例加上断言

it('limit should success', function () {
  lib.limit(10).should.be.equal(10);
});

�需求变更

需求变更啦： limit这个方法还要求返回值大于100时返回100。
针对需求重构代码之后，正是测试用例的价值所在了，
它能确保你的改动对原有成果没有造成破坏。
但是，你要多做的一些工作的是，需要为新的需求编写新的测试代码。

异步测试

测试异步回调

lib库中新增async函数：

exports.async = function (callback) {
  setTimeout(function () {
    callback(10);
  }, 10);
};

测试异步代码：

describe('async', function () {
  it('async', function (done) {
    lib.async(function (result) {
      done();
    });
  });
});

测试Promise

使用should提供的Promise断言接口:

finally | eventually
fulfilled
fulfilledWith
rejected
rejectedWith
then

测试代码

describe('should', function () {
  describe('#Promise', function () {
    it('should.reject', function () {
      (new Promise(function (resolve, reject) {
        reject(new Error('wrong'));
      })).should.be.rejectedWith('wrong');
    });

    it('should.fulfilled', function () {
      (new Promise(function (resolve, reject) {
        resolve({username: 'jc', age: 18, gender: 'male'})
      })).should.be.fulfilled().then(function (it) {
          it.should.have.property('username', 'jc');
        })
    });
  });
});

异步方法的超时支持

Mocha的超时设定默认是2s，如果执行的测试超过2s的话，就会报timeout错误。
可以主动修改超时时间，有两种方法。

命令行式

mocha -t 10000

API式

describe('async', function () {
  this.timeout(10000);
  it('async', function (done) {
    lib.async(function (result) {
      done();
    });
  });
});

这样的话async执行时间不超过10s，就不会报错timeout错误了。

异常测试

异常应该怎么测试，现在有getContent方法，他会读取指定文件的内容，但是不一定会成功，会抛出异常。

exports.getContent = function (filename, callback) {
  fs.readFile(filename, 'utf-8', callback);
};

这时候就应该模拟(mock)错误环境了

简单Mock

describe("getContent", function () {
  var _readFile;
  before(function () {
    _readFile = fs.readFile;
    fs.readFile = function (filename, encoding, callback) {
      process.nextTick(function () {
        callback(new Error("mock readFile error"));
      });
    };  
  });
  // it();
  after(function () {
    // 用完之后记得还原。否则影响其他case
    fs.readFile = _readFile;
  })
});

�Mock库

Mock小模块：muk ，略微优美的写法：

var fs = require('fs');
var muk = require('muk');

before(function () {
  muk(fs, 'readFile', function(path, encoding, callback) {
    process.nextTick(function () {
      callback(new Error("mock readFile error"));
    });
  });
});
// it();
after(function () {
  muk.restore();
});

测试私有方法

针对一些内部的方法，没有通过exports暴露出来，怎么测试它？

function _adding(num1, num2) {
  return num1 + num2;
}

通过rewire导出方法

模块：rewire

it('limit should return success', function () {
  var lib = rewire('../lib/index.js');
  var litmit = lib.__get__('limit');
  litmit(10);
});

测试Web应用

在开发Web项目的时候，要测试某一个API，如：/user，到底怎么编写测试用例呢？

使用：supertest

var express = require("express");
var request = require("supertest");
var app = express();

// 定义路由
app.get('/user', function(req, res){
  res.send(200, { name: 'jerryc' });
});

describe('GET /user', function(){
  it('respond with json', function(done){
    request(app)
      .get('/user')
      .set('Accept', 'application/json')
      .expect('Content-Type', /json/)
      .expect(200)
      .end(function (err, res) {
        if (err){
          done(err);
        }
        res.body.name.should.be.eql('jerryc');
        done();
      })
  });
});

覆盖率

测试的时候，我们常常关心，是否所有代码都测试到了。

这个指标就叫做"代码覆盖率"（code coverage）。它有四个测量维度。

行覆盖率（line coverage）：是否每一行都执行了？

函数覆盖率（function coverage）：是否每个函数都调用了？

分支覆盖率（branch coverage）：是否每个if代码块都执行了？

语句覆盖率（statement coverage）：是否每个语句都执行了？

Istanbul 是 JavaScript 程序的代码覆盖率工具。

安装

$ npm install -g istanbul

覆盖率测试

在编写过以上的测试用例之后，执行命令：

istanbul cover _mocha

就能得到覆盖率:

JerryC% istanbul cover _mocha                                                                                                                                                                


  module
    limit
      ✓ limit should success
    async
      ✓ async
    getContent
      ✓ getContent
    add
      ✓ add

  should
    #Promise
      ✓ should.reject
      ✓ should fulfilled


  6 passing (32ms)


================== Coverage summary ======================
Statements   : 100% ( 10/10 )
Branches     : 100% ( 2/2 )
Functions    : 100% ( 5/5 )
Lines        : 100% ( 10/10 )
==========================================================

这条命令同时还生成了一个 coverage 子目录，其中的 coverage.json 文件包含覆盖率的原始数据，coverage/lcov-report 是可以在浏览器打开的覆盖率报告，其中有详细信息，到底哪些代码没有覆盖到。

覆盖率html

上面命令中，istanbul cover 命令后面跟的是 _mocha 命令，前面的下划线是不能省略的。

因为，mocha 和 _mocha 是两个不同的命令，前者会新建一个进程执行测试，而后者是在当前进程（即 istanbul 所在的进程）执行测试，只有这样， istanbul 才会捕捉到覆盖率数据。其他测试框架也是如此，必须在同一个进程执行测试。

如果要向 mocha 传入参数，可以写成下面的样子。

$ istanbul cover _mocha -- tests/test.sqrt.js -R spec

上面命令中，两根连词线后面的部分，都会被当作参数传入 Mocha 。如果不加那两根连词线，它们就会被当作 istanbul 的参数（参考链接1，2）。

使用Makefile串起项目

TESTS = test/*.test.js
REPORTER = spec
TIMEOUT = 10000
JSCOVERAGE = ./node_modules/jscover/bin/jscover

test:
    @NODE_ENV=test ./node_modules/mocha/bin/mocha -R $(REPORTER) -t $(TIMEOUT) $(TESTS)

test-cov: lib-cov
    @LIB_COV=1 $(MAKE) test REPORTER=dot
    @LIB_COV=1 $(MAKE) test REPORTER=html-cov > coverage.html

lib-cov:
    @rm -rf ./lib-cov
    @$(JSCOVERAGE) lib lib-cov

.PHONY: test test-cov lib-cov

make test
make test-cov

用项目自身的jscover和mocha，避免版本冲突和混乱

持续集成，Travis-cli

Travis-ci
- 绑定Github帐号
- 在Github仓库的Admin打开Services hook
- 打开Travis
- 每次push将会hook触发执行npm test命令

注意：Travis会将未描述的项目当作Ruby项目。所以需要在根目录下加入.travis.yml文件。内容如下：

language: node_js
node_js:
  - "0.12"

Travis-cli还会对项目颁发标签，

生成用户

整理

Nodejs的单元测试工具

测试框架 mocha
断言库：should.js、expect.js、chai
覆盖率：istanbul、jscover、blanket
Mock库：muk
测试私有方法：rewire
Web测试：supertest
持续集成：Travis-cli

参考

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