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ABP入门系列（11）——编写单元测试

發布時間：2023/12/10 编程问答 35 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 ABP入门系列（11）——编写单元测试小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1. 前言

In computer programming, unit testing is a software testing method by which individual units of source code, sets of one or more computer program modules together with associated control data, usage procedures, and operating procedures, are tested to determine whether they are fit for use.
在電腦編程中，單元測試是一種軟件測試方法。通過該方法來測試代碼的單個單元、一個或多個計算機程序模塊的集合以及相關聯的控制數據、使用過程和操作過程，以確定它們是否適合使用。

單元測試是保證軟件質量的重要指標。單元測試能夠幫助我們提高程序的穩定性，使用單元測試更容易發現問題，也便于重構。TDD（測試驅動開發）的原理就是在開發功能代碼之前先編寫單元測試。但寫單元測試也是一個浩大的工程。其中優劣也只有真正實踐才能有更深的體會。

TDD開發流程

Abp作為一個優秀的框架，自然也應用了單元測試。Abp的代碼都通過XUnit進行了單元測試。下面我們就延續Abp的優良作風，為我們的業務代碼編寫單元測試。

2. 對Abp模板測試項目一探究竟

Test Project

2.1. 測試項目結構

如圖所示，通過在Abp官網創建的模板項目中，默認就已經為我們創建好了測試項目。并對Session、User創建了單元測試。其中LearningMpaAbpTestBase是繼承的集成測試基類，主要用來偽造一個數據庫連接。該項目添加了對Application、Core、EntityFramework項目的引用，以便于我們針對它們進行測試，從這我們也可以看出，Abp是按照Service-->Repository-->Domain這條線來進行集成測試。
打開測試項目的NuGet程序包我們可以發現主要依賴了以下幾個NuGet包：

Abp.TestBase：提供了測試基類和基礎架構以便我們創建單元集成測試。
Effort.EF6：對基于EF的應用程序提供了一種便利的方式來進行單元測試。
XUnit：.Net上好用的測試框架。
Shouldly：斷言框架，方便我們書寫斷言。

2.2. Effort（EF單元測試工具）

It is basically an ADO.NET provider that executes all the data operations on a lightweight in-process main memory database instead of a traditional external database. It provides some intuitive helper methods too that make really easy to use this provider with existing ObjectContext or DbContext classes. A simple addition to existing code might be enough to create data driven tests that can run without the presence of the external database.
簡而言之，Effort提供了一個輕量級的內存數據庫，來執行所有數據操作。

想對Effort有更對了解，請直接訪問Effort Github官方鏈接。

2.3. xUnit（.Net測試框架）

xUnit專門為.Net Framework打造的一個免費的開源的單元測試工具。
同樣，想對Xunit有更對了解，請直接訪問xUnit 官方鏈接。

這里我們就簡要介紹下xUnit的基本用法。
xUnit.net 支持兩種主要類型的單元測試：facts and theories（事實和理論）。

Facts are tests which are always true. They test invariant conditions.
Theories are tests which are only true for a particular set of data.

Facts：使用[Fact]標記的測試方法，表示不需要傳參的常態測試方法。
Theories：使用[Theory]標記的測試方法，表示期望一個或多個DataAttribute實例用來提供參數化測試的方法的參數的值。

首先來看下[Fact]的簡單示例：

public class Class1{[Fact]public void PassingTest(){Assert.Equal(4, Add(2, 2));}[Fact]public void FailingTest(){Assert.Equal(5, Add(2, 2));}int Add(int x, int y){return x + y;}}

其中xUnit.Net提供了三種繼承于DataAttribute的特性（[InlineData]、 [ClassData]、 [PropertyData]）用于為[Theory]標記的參數化測試方法傳參。
下面是使用這三種特性傳參的實例：
InlineData Example

public class StringTests1 {[Theory,InlineData("goodnight moon", "moon", true),InlineData("hello world", "hi", false)]public void Contains(string input, string sub, bool expected){var actual = input.Contains(sub);Assert.Equal(expected, actual);} }

PropertyData Example

public class StringTests2 {[Theory, PropertyData("SplitCountData")]public void SplitCount(string input, int expectedCount){var actualCount = input.Split(' ').Count();Assert.Equal(expectedCount, actualCount);}public static IEnumerable<object[]> SplitCountData{get{// Or this could read from a file. :)return new[]{new object[] { "xUnit", 1 },new object[] { "is fun", 2 },new object[] { "to test with", 3 }};}} }

ClassData Example

public class StringTests3 {[Theory, ClassData(typeof(IndexOfData))]public void IndexOf(string input, char letter, int expected){var actual = input.IndexOf(letter);Assert.Equal(expected, actual);} }public class IndexOfData : IEnumerable<object[]> {private readonly List<object[]> _data = new List<object[]>{new object[] { "hello world", 'w', 6 },new object[] { "goodnight moon", 'w', -1 }};public IEnumerator<object[]> GetEnumerator(){ return _data.GetEnumerator(); }IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator(){ return GetEnumerator(); } }

2.4. Shouldly（斷言框架）

Shouldly提供的斷言方式與傳統的Assert相比更實用易懂。
對比一下就明白了：

Assert.That(contestant.Points, Is.EqualTo(1337)); //Expected 1337 but was 0 contestant.Points.ShouldBe(1337); //contestant.Points should be 1337 but was 0

首先上寫法上更清晰易懂，第二當測試失敗時，提示消息也更清楚直接。

同樣，想對Shouldly有更對了解，請直接訪問Shouldly官方鏈接。

2.5. 測試基類XxxTestBase

首先來看看代碼：

public abstract class LearningMpaAbpTestBase : AbpIntegratedTestBase<LearningMpaAbpTestModule>{private DbConnection _hostDb;private Dictionary<int, DbConnection> _tenantDbs; //only used for db per tenant architectureprotected LearningMpaAbpTestBase(){//Seed initial data for hostAbpSession.TenantId = null;UsingDbContext(context =>{new InitialHostDbBuilder(context).Create();new DefaultTenantCreator(context).Create();});//Seed initial data for default tenantAbpSession.TenantId = 1;UsingDbContext(context =>{new TenantRoleAndUserBuilder(context, 1).Create();});LoginAsDefaultTenantAdmin();UsingDbContext(context => new InitialDataBuilder().Build(context));}protected override void PreInitialize(){base.PreInitialize();/* You can switch database architecture here: */UseSingleDatabase();//UseDatabasePerTenant();}/* Uses single database for host and all tenants.*/private void UseSingleDatabase(){_hostDb = DbConnectionFactory.CreateTransient();LocalIocManager.IocContainer.Register(Component.For<DbConnection>().UsingFactoryMethod(() => _hostDb).LifestyleSingleton());} //...省略后續代碼 }

從該段代碼中我們可以看出該測試基類繼承自AbpIntegratedTestBase<T>。
在PreInitialize()方法中指定了為租戶創建單一數據庫還是多個數據庫。
_hostDb = DbConnectionFactory.CreateTransient();是Effort提供的方法用來創建的DbConnection（數據庫連接）。然后將其使用單例的模式注冊到IOC容器中，這樣在測試中，所有的數據庫連接都將使用Effort為我們創建的數據庫連接。
在構造函數中主要做了兩件事，預置了初始數據和種子數據，并以默認租戶Admin登錄。

至此我們對abp為我們默認創建的測試項目有了一個大概的認識。下面我們就開始實戰階段。

3. 單元測試實戰

3.1. 理清要測試的方法邏輯

我們以應用服務層的TaskAppService的CreateTask方法為例，創建單元測試。先來看看該方法的代碼：

public int CreateTask(CreateTaskInput input) {//We can use Logger, it's defined in ApplicationService class.Logger.Info("Creating a task for input: " + input);//判斷用戶是否有權限if (input.AssignedPersonId.HasValue && input.AssignedPersonId.Value != AbpSession.GetUserId()) PermissionChecker.Authorize(PermissionNames.Pages_Tasks_AssignPerson);var task = Mapper.Map < Task > (input);int result = _taskRepository.InsertAndGetId(task);//只有創建成功才發送郵件和通知if (result > 0) {task.CreationTime = Clock.Now;if (input.AssignedPersonId.HasValue) {task.AssignedPerson = _userRepository.Load(input.AssignedPersonId.Value);var message = "You hava been assigned one task into your todo list.";//TODO:需要重新配置QQ郵箱密碼//SmtpEmailSender emailSender = new SmtpEmailSender(_smtpEmialSenderConfig);//emailSender.Send("ysjshengjie@qq.com", task.AssignedPerson.EmailAddress, "New Todo item", message);_notificationPublisher.Publish("NewTask", new MessageNotificationData(message), null, NotificationSeverity.Info, new[] {task.AssignedPerson.ToUserIdentifier()});}}

該方法主要有三步，第一步判斷權限，第二步保存數據庫并返回Id，第三步發送通知。

3.2. 創建單元測試類并注入依賴

創建TaskAppSerice_Tests類并繼承自XxxTestBase類，并注入需要的依賴。

public class TaskAppService_Tests : LearningMpaAbpTestBase{private readonly ITaskAppService _taskAppService;public TaskAppService_Tests(){_taskAppService = Resolve<TaskAppService>();} }

3.3. 創建單元測試方法

第一個方法我們應該測試Happy path（即測試方法的默認場景，沒有異常和錯誤信息）。

[Fact] public void Should_Create_New_Task_WithPermission() {//Arrange//LoginAsDefaultTenantAdmin();//基類的構造函數中已經以默認租戶Admin登錄。var initalCount = UsingDbContext(ctx = >ctx.Tasks.Count());var task1 = new CreateTaskInput() {Title = "Test Task",Description = "Test Task",State = TaskState.Open};var task2 = new CreateTaskInput() {Title = "Test Task2",Description = "Test Task2",State = TaskState.Open};//Actint taskResult1 = _taskAppService.CreateTask(task1);int taskResult2 = _taskAppService.CreateTask(task2);//AssertUsingDbContext(ctx = >{taskResult1.ShouldBeGreaterThan(0);taskResult2.ShouldBeGreaterThan(0);ctx.Tasks.Count().ShouldBe(initalCount + 2);ctx.Tasks.FirstOrDefault(t = >t.Title == "Test Task").ShouldNotBe(null);var task = ctx.Tasks.FirstOrDefault(t = >t.Title == "Test Task2");task.ShouldNotBe(null);task.State.ShouldBe(TaskState.Open);}); }

在這里啰嗦一下單元測試的AAA原則：

Arrange：為測試做準備工作
Act：運行實際測試的代碼
Assert：斷言，校驗結果

再說明一下單元測試的方法推薦命名規則：
some_result_occurs_when_doing...

回到我們這個測試方法。
Arrange階段我們先以Admin登錄（Admin具有所有權限），然后獲取數據庫中初始Task的數量，再準備了兩條測試數據。
Act階段，直接調用TaskAppService的CreateTask方法。
Assert階段：首先判斷CreateTask的返回值大于0 ；再判斷現在數據庫的數量是否增加了2條；再校驗數據庫中是否包含創建的Task，并核對Task的狀態。

3.4. 預置數據

在進行測試的時候，我們肯定需要一些測試數據，以便我們進行合理的測試。
在基礎設施層，我們有專門的SeedData目錄用來預置種子數據。但是進行單元測試的測試數據不應該污染實體數據庫，所以直接在SeedData目錄預置數據就不太現實。

3.4.1. 創建TestDataBuilder

所以，我們就直接在測試項目中，新建一個TestDatas文件夾來管理測試種子數據。
然后創建TestDataBuilder類，通過該類來統一創建所需的測試數據。（注意，需要修改下類中的_context類型為你自己項目對應的DbContext）

namespace LearningMpaAbp.Tests.TestDatas {public class TestDataBuilder{private readonly LearningMpaAbpDbContext _context;private readonly int _tenantId;public TestDataBuilder(LearningMpaAbpDbContext context, int tenantId){_context = context;_tenantId = tenantId;}public void Create(){_context.DisableAllFilters();//new TestUserBuilder(_context,_tenantId).Create();//new TestTasksBuilder(_context,_tenantId).Create();_context.SaveChanges();}} }

然后修改我們的測試基類XxxTestBase，在構造函數調用我們新建的TestDataBuilder的Create()方法。new TestDataBuilder(context, 1).Create();，如下圖：

3.4.2. 創建Task測試數據

創建TestTasksBuilder，如下：（注意，需要修改下類中的_context類型為你自己項目對應的DbContext）

namespace LearningMpaAbp.Tests.TestDatas {public class TestTasksBuilder{private readonly LearningMpaAbpDbContext _context;private readonly int _tenantId;public TestTasksBuilder(LearningMpaAbpDbContext context, int tenantId){_context = context;_tenantId = tenantId;}public void Create(){for (int i = 0; i < 8; i++){var task = new Task(){Title = "TestTask" + i,Description = "Test Task " + i,CreationTime = DateTime.Now,State = (TaskState)new Random().Next(0, 1)};_context.Tasks.Add(task);}}} }

然后再在TestDataBuild中調用該類的Create()的方法即可。
new TestTasksBuilder(_context,_tenantId).Create();

3.5. Run the test（單元測試跑起來）

UT Passed

喜聞樂見的綠色，單元測試通過。

3.6. 完善測試用例

單元測試中我們僅僅測試Happy Path是遠遠不夠的。因為畢竟我們只是測試了正常的正確場景。為了提高單元測試的覆蓋度，我們應該針對代碼可能出現的異常問題進行測試。
還拿我們剛剛的CreateTask方法為例，其中第二步有一個驗證權限操作，當用戶沒有權限的時候，Task應該不能創建并拋出異常。那我們就針對無權限的場景補充一個單元測試吧。

3.6.1. 預置數據

無權限簡單，直接創建一個新用戶登錄就ok了。但為了用戶復用，我們還是在種子數據中預置測試用戶吧。

回到我們的TestDatas目錄，創建TestUserBuilder，來預置測試用戶。

namespace LearningMpaAbp.Tests.TestDatas {/// <summary>/// 預置測試用戶（無權限）/// </summary>public class TestUserBuilder{private readonly LearningMpaAbpDbContext _context;private readonly int _tenantId;public TestUserBuilder(LearningMpaAbpDbContext context, int tenantId){_context = context;_tenantId = tenantId;}public void Create(){var testUser =_context.Users.FirstOrDefault(u => u.TenantId == _tenantId && u.UserName == "TestUser");if (testUser == null){testUser = new User{TenantId = _tenantId,UserName = "TestUser",Name = "Test User",Surname = "Test",EmailAddress = "test@defaulttenant.com",Password = User.DefaultPassword,IsEmailConfirmed = true,IsActive = true};_context.Users.Add(testUser);}}} }

然后再在TestDataBuild中調用該類的Create()的方法即可。
new TestUserBuilder(_context,_tenantId).Create();

3.6.2. 完善單元測試

/// <summary> /// 若沒有分配任務給他人的權限，創建的任務指定給他人，則任務創建不成功。 /// </summary> [Fact] public void Should_Not_Create_New_Order_AssignToOrther_WithoutPermission() {//ArrangeLoginAsTenant(Tenant.DefaultTenantName, "TestUser");//獲取admin用戶var adminUser = UsingDbContext(ctx => ctx.Users.FirstOrDefault(u => u.UserName == User.AdminUserName));var newTask = new CreateTaskInput(){Title = "Test Task",Description = "Test Task",State = TaskState.Open,AssignedPersonId = adminUser.Id //TestUser創建Task并分配給Admin};//Act,AssertAssert.Throws<AbpAuthorizationException>(() => _taskAppService.CreateTask(newTask));}

當用戶無權限時，將拋出Abp封裝的AbpAuthorizationException（未授權異常）。