单元测试2

单元测试的定义：一个单元测试是一段自动化的代码，这段代码调用被测试的工作单元，之后对这个单元的单个最终结果的某些假设进行检验。单元测试几乎都是用单元测试框架编写的。单元测试容易编写，能快速运行。单元测试可靠、可读，并且可维护。只要产品代码不发生变化，单元测试的结果是稳定的。

成功进行TDD的三种核心技能：知道如何编写优秀的测试、在编码前编写测试、以及良好的测试设计。

测试命名和位置的基本规则

测试方法名称的三部分：

1. UnitOfWorkName 被测试的方法、一组方法或者一组类
2. Scenario 测试进行的假设条件，例如"登入失败""无效用户"或"密码正确"。你可以用测试场景描述传给公开方法的参数，或者单元测试进行时系统的初始状态，例如："系统内存不足""无用户存在"或"用户已经存在"。
3. ExpectedBehavior 在测试场景指定的条件下，你对被测试方法行为的预期。测试方法的行为有三种可能的结果：返回一个值（一个真实值，或者一个异常），改变系统状态（例如在系统中添加了一个用户，导致在下一次登入时系统的行为发生变化），或调用一个第三方系统（例如一个外部的Web服务）。

在我们对IsValidLogFileName方法进行测试中，场景是你给方法传入一个有效的文件名，预期行为是方法返回一个值true。我们可以把这个测试的方法命名为IsValidFileName_BadExtension_ReturnFalse()。

你应该把测试代码放在产品代码项目中吗？还是应该把测试代码单独放在另一个测试相关的项目里呢？我通常选择把测试和产品代码分开，这样可以使测试相关的所有其他任务更容易进行，而且，在产品代码中包含测试代码容易导致复杂的条件编译设置，还会带来其他的问题，降低代码的可读性，因此很多人都不喜欢这种做法。

一个单元测试通常主要包含三个行为：

1. 准备（Arrange）对象，创建对象，进行必要的设置；
2. 操作（Act）对象；
3. 断言（Assert）某件事情是预期的。

下面是一段简单的代码，分别为被测试代码与测试单元，测试单元包含了以上全部三个行为，其中断言部分使用了NUnit框架提供的Assert类。

public class LogAnalyzer
{
    public bool IsValidLogFileName(string fileName)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(fileName))
        {
            throw new ArgumentException("filename has to be provided");
        }
        if (fileName.EndsWith(".SLF")//此中故意丢失!运算符与忽略大小写，就是为了测试其存在缺陷。
        {
            return false;
        }
        return true;
    }
}
[Test]
public void IsValidLogFileName_BadExtension_ReturnsFalse()
{
LogAnalyzer analyzer = new LogAnalyzer();//三部分行为“A-A-A”，都隔一行就是便于区分与阅读

bool result = analyzer.IsValidLogFileName("filewithbadextension.foo");

Assert.False(result);
}

如上，当我们需要使用多个文件名来测试单元有效性时，难道要写多个测试方法吗。肯定不是，可以使用TestCase属性标记，该属性与更多属性的详细说明上一节已经列出。如下代码：

[TestCase("filewithgoodextension.SLF",true)]
[TestCase("filewithgoodextension.slf",true)]
[TestCase("filewithbadextension.foo",false)]
public void IsValidLogFileName_VariousExtensions_ChecksThem(string file, bool expected)
{
    LogAnalyzer analyzer = new LogAnalyzer();

    bool result = analyzer.IsValidLogFileName(file);

    Assert.AreEqual(expected, result);
}

检测预期的异常，一个常见的场景是：保证当异常应该抛出时，被测试的方法能够抛出正确的异常。

假设传入一个空文件名的时候，你的方法应该抛出一个ArgumentException异常，如果代码在这种情况下没有抛出异常，你的测试就应该失败，代码上面已列出。对此有两种测试方法，让我们先来看不应该用的那种，因为这种方法很流行，而且曾经是做这种测试的唯一方法。使用ExpectedException属性标记测试异常。代码如下：

[Test]
[ExpectedException(typeof(ArgumentException),ExpectedMessage = "filename has to be provided")]
public void IsValidLogFileName_EmptyFileName_ThrowsException()
{
    LogAnalyzer la = MakeAnalyzer();
    la.IsValidLogFileName(string.Empty);
}

private LogAnalyzer MakeAnalyzer()
{
    return new LogAnalyzer();
}

在这段代码中没有使用Assert调用，[ExceptedException]属性内部包含断言，为什么说不应该使用这种方法呢？因为这个属性基本上是告诉测试运行器把这整个方法包在一个大的try-catch块里，如果没有东西"捕捉"到，就认为测试失败。这种做法有一个很大的问题，就是你不知道是哪一行代码抛出的这个异常。实际上，如果构造函数有问题，抛出了一个异常，你的测试也会通过，而构造函数是绝对不应该抛出异常的，这样的话，使用这个属性，测试结果有可能是不真实。所以尽量不要用这种方法。

NUnit提供了一个更新的API：Assert。Catch<T>(delegate)，以下是使用Assert.Catch编写的代码：

[Test]
public void IsValidLogFileName_EmptyFileName_Throws()
{
    LogAnalyzer la = MakeAnalyzer();

    var ex = Assert.Catch<ArgumentException>(() => la.IsValidLogFileName(""));
    
    StringAssert.Contains("filename has to be provided", ex.Message);
}

Assert.Catch函数返回Lambda内抛出的异常实例，你可以在之后的代码中对这个异常对象的消息进行断言。

使用StringAssert，它包含能够简化字符串测试的辅助方法，使用这个类可以提高代码可读性。

没有用Assert.AreEqual进行全字符串相等断言，而是使用StringAssert.Contains断言消息包含你寻找的字符串。随着时间的变化，当代码中加入新功能后，字符串经常会发生变化，经常会包含额外的换行符以及你不关心的多余信息，使用StringAssert.Contains可以使测试更容易维护，否则就不得不对这个测试进行修复。

使用这种方法测试结果的可能性就比较小了，因此我推荐使用Assert.Catch而不是[ExpectedException]。

测试系统状态的改变而非返回值

基于状态的测试（也称为状态验证）通过检查被测试系统极其协作方（依赖物）在被测试方法执行后行为的改变，判定被测试方法是否正确工作。

考虑对LogAnalyzer类的基于状态的简单测试，引入一个新的属性WasLastFilenameValid，这个属性记录IsValidLogFileName方法的上次调用成功与否。代码如下：

public class LogAnalyzer
{
    public bool WasLastFileNameValid { get; set; }
    public bool IsValidLogFileName(string fileName)
    {
        WasLastFileNameValid = false;
        if (string.IsNullOrEmpty(fileName))
        {
            throw new ArgumentException("filename has to be provided");
        }
        if (!fileName.EndsWith(".SLF",StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase))
        {
            return false;
        }
        WasLastFileNameValid = true;
        return true;
    }
}
[TestCase("badfile.foo", false)]
[TestCase("goodfile.slf", true)]
public void IsValidLogFileName_WhenCalled_ChangesWasLastFileNameValid(string file, bool expected)
{
    LogAnalyzer la = MakeAnalyzer();

    la.IsValidLogFileName(file);

    Assert.AreEqual(expected, la.WasLastFileNameValid);
}

如你在以上代码中所见，LogAnlyzer记住了最后一次验证的结果，因为WasLastFileNameValid的值依赖另一个方法先调用，所以无法通过编写一个获得方法返回值的测试来检测它的功能。需要单独的状态属性进行断言。

以上内容根据《单元测试的艺术----第二版》进行整理的（其内容主要讲解编写优秀的测试）。

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