通过构建自己的JavaScript测试框架来了解JS测试

杭州程序员张张

测试(单元或集成)是编程中非常重要的一部分。在当今的软件开发中,单元/功能测试已成为软件开发的组成部分。随着Nodejs的出现,我们已经看到了许多超级JS测试框架的发布:Jasmine,Jest等。

单元测试框架

这有时也称为隔离测试,它是测试独立的小段代码的实践。如果你的测试使用某些外部资源(例如网络或数据库),则不是单元测试。

单元测试框架试图以人类可读的格式描述测试,以便非技术人员可以理解所测试的内容。然而,即使你是技术人员,BDD格式的阅读测试也会使你更容易理解所发生的事情。

例如,如果我们要测试此功能:

function helloWorld() {
  return 'Hello world!';
}

我们会像这样写一个jasmine测试规范:

describe('Hello world', () => { ①
  it('says hello', () => { ②
      expect(helloWorld())③.toEqual('Hello world!'); ④
  });
});

说明:

  • describe(string, function) 函数定义了我们所谓的测试套件,它是各个测试规范的集合。
  • it(string, function) 函数定义了一个单独的测试规范,其中包含一个或多个测试期望。
  • ③ 预计(实际)表达式就是我们所说的一个期望。它与匹配器一起描述应用程序中预期的行为片段。
  • ④ matcher(预期)表达式就是我们所说的Matcher。如果传入的期望值与传递给Expect函数的实际值不符,则将布尔值与规范进行布尔比较。

安装和拆卸

有时候为了测试一个功能,我们需要进行一些设置,也许是创建一些测试对象。另外,完成测试后,我们可能需要执行一些清理活动,也许我们需要从硬盘驱动器中删除一些文件。

这些活动称为“设置和拆卸”(用于清理),Jasmine有一些功能可用来简化此工作:

  • beforeAll 这个函数在describe测试套件中的所有规范运行之前被调用一次。
  • afterAll 在测试套件中的所有规范完成后,该函数将被调用一次。
  • beforeEach 这个函数在每个测试规范之前被调用,it 函数已经运行。
  • afterEach 在运行每个测试规范之后调用此函数。

在Node中的使用

在Node项目中,我们在与 src 文件夹相同目录的 test 文件夹中定义单元测试文件:

node_prj
    src/
        one.js
        two.js
    test/
        one.spec.js
        two.spec.js
    package.json

该测试包含规格文件,这些规格文件是src文件夹中文件的单元测试, package.jsonscript 部分进行了 test

{
  ...,
  "script": {
      "test": "jest" // or "jasmine"
    }
}

如果 npm run test 在命令行上运行,则jest测试框架将运行 test 文件夹中的所有规范文件,并在命令行上显示结果。

现在,我们知道了期望和构建的内容,我们继续创建自己的测试框架。我们的这个框架将基于Node,也就是说,它将在Node上运行测试,稍后将添加对浏览器的支持。

我们的测试框架将包含一个CLI部分,该部分将从命令行运行。第二部分将是测试框架的源代码,它将位于lib文件夹中,这是框架的核心。

首先,我们首先创建一个Node项目。

mkdir kwuo
cd kwuo
npm init -y

安装chalk依赖项,我们将需要它来为测试结果上色:npm i chalk

创建一个lib文件夹,其中将存放我们的文件。

mkdir lib

我们创建一个bin文件夹是因为我们的框架将用作Node CLI工具。

mkdir bin

首先创建CLI文件。

在bin文件夹中创建kwuo文件,并添加以下内容:

#!/usr/bin/env node

process.title = 'kwuo'
require('../lib/cli/cli')

我们将hashbang设置为指向 /usr/bin/env node,这样就可以在不使用node命令的情况下运行该文件。

我们将process的标题设置为“kwuo”,并要求文件“lib/cli/cli”,这样就会调用文件cli.js,从而启动整个测试过程。

现在,我们创建“lib/cli/cli.js”并填充它。

mkdir lib/cli
touch lib/cli/cli.js

该文件将搜索测试文件夹,在“test”文件夹中获取所有测试文件,然后运行测试文件。

在实现“lib/cli/cli.js”之前,我们需要设置全局变量。

测试文件中使用了describe,beforeEach,beforeEach,afterAll,beforeAll函数:

describe('Hello world', () => { 
  it('says hello', () => { 
    expect(helloWorld()).toEqual('Hello world!');
  });
});

但是在测试文件中都没有定义。没有ReferenceError的情况下文件和函数如何运行?因为测试框架在运行测试文件之前,会先实现这些函数,并将其设置为globals,所以测试文件调用测试框架已经设置好的函数不会出错。而且,这使测试框架能够收集测试结果并显示失败或通过的结果。

让我们在lib文件夹中创建一个 index.js 文件:

touch lib/index.js

在这里,我们将设置全局变量并实现describeitexpectEachbeforeEachafterAllbeforeAll 函数。

// lib/index.js

const chalk = require('chalk')
const log = console.log
var beforeEachs = []
var afterEachs = []
var afterAlls = []
var beforeAlls = []
var Totaltests = 0
var passedTests = 0
var failedTests = 0
var stats = []
var currDesc = {
  it: []
}

var currIt = {}

function beforeEach(fn) {
  beforeEachs.push(fn)
}

function afterEach(fn) {
  afterEachs.push(fn)
}

function beforeAll(fn) {
  beforeAlls.push(fn)
}

function afterAll(fn) {
  afterAlls.push(fn)
}

function expect(value) {
  return {

    // Match or Asserts that expected and actual objects are same.
    toBe: function(expected) {
      if (value === expected) {
        currIt.expects.push({ name: `expect ${value} toBe ${expected}`, status: true })
        passedTests++
      } else {
        currIt.expects.push({ name: `expect ${value} toBe ${expected}`, status: false })
        failedTests++
      }
    },

    // Match the expected and actual result of the test.
    toEqual: function(expected) {
      if (value == expected) {
        currIt.expects.push({ name: `expect ${value} toEqual ${expected}`, status: true })
        passedTests++
      } else {
        currIt.expects.push({ name: `expect ${value} toEqual ${expected}`, status: false })
        failedTests++
      }
    }
  }
}

function it(desc, fn) {
  Totaltests++
  if (beforeEachs) {
    for (var index = 0; index < beforeEachs.length; index++) {
      beforeEachs[index].apply(this)
    }
  }
  //var f = stats[stats.length - 1]
  currIt = {
    name: desc,
    expects: []
  }
  //f.push(desc)
  fn.apply(this)
  for (var index = 0; index < afterEachs.length; index++) {
    afterEachs[index].apply(this)
  }
  currDesc.it.push(currIt)
}

function describe(desc, fn) {
  currDesc = {
    it: []
  }
  for (var index = 0; index < beforeAlls.length; index++) {
    beforeAlls[index].apply(this)
  }
  currDesc.name = desc
  fn.apply(this)
  for (var index = 0; index < afterAlls.length; index++) {
    afterAlls[index].apply(this)
  }
  stats.push(currDesc)
}

exports.showTestsResults = function showTestsResults() {
    console.log(`Total Test: ${Totaltests}    
Test Suites: passed, total
Tests: ${passedTests} passed, ${Totaltests} total
`)
  const logTitle = failedTests > 0 ? chalk.bgRed : chalk.bgGreen
  log(logTitle('Test Suites'))
  for (var index = 0; index < stats.length; index++) {
    var e = stats[index];
    const descName = e.name
    const its = e.it
    log(descName)
    for (var i = 0; i < its.length; i++) {
      var _e = its[i];
      log(`   ${_e.name}`)
      for (var ii = 0; ii < _e.expects.length; ii++) {
        const expect = _e.expects[ii]
        log(`      ${expect.status === true ? chalk.green('√') : chalk.red('X') } ${expect.name}`)
      }
    }
    log()
  }
}

global.describe = describe
global.it = it
global.expect = expect
global.afterEach = afterEach
global.beforeEach = beforeEach
global.beforeAll = beforeAll
global.afterAll = afterAll

在开始的时候,我们需要使用chalk库,因为我们要用它来把失败的测试写成红色,把通过的测试写成绿色。我们将 console.log 缩短为 log。

接下来,我们设置beforeEachs,afterEachs,afterAlls,beforeAlls的数组。beforeEachs将保存在它所附加的 it 函数开始时调用的函数;afterEachs将在它所附加的 it 函数的末尾调用;beforeEachs和afterEachs分别在 describe 函数的开始和结尾处调用。

我们设置了 Totaltests 来保存运行的测试数量, passTests 保存已通过的测试数, failedTests 保存失败的测试数。

stats 收集每个describe函数的stats,curDesc 指定当前运行的describe函数来帮助收集测试数据,currIt 保留当前正在执行的 it 函数,以帮助收集测试数据。

我们设置了beforeEach、afterEach、beforeAll和afterAll函数,它们将函数参数推入相应的数组,afterAll推入afterAlls数组,beforeEach推入beforeEachs数组,等等。

接下来是expect函数,此函数进行测试:

expect(56).toBe(56) // 经过测试56预期会是56
expect(func()).toEqual("nnamdi") // 该函数将返回一个等于“nnamdi”的字符串

expect 函数接受一个要测试的参数,并返回一个包含匹配器函数的对象。在这里,它返回一个具有 toBetoEqual 函数的对象,它们具有期望参数,用于与expect函数提供的value参数匹配。toBe 使用 === 将value参数与期望参数匹配,toEqual 使用 == 测试期望值。如果测试通过或失败,则这些函数将递增 passedTestsfailedTests 变量,并且还将统计信息记录在currIt变量中。

我们目前只有两个matcher函数,还有很多:

  • toThrow
  • toBeNull
  • toBeFalsy
  • etc

你可以搜索它们并实现它们。

接下来,我们有 it 函数,desc 参数保存测试的描述名称,而 fn 保存函数。它先对beforeEachs进行fun,设置统计,调用 fn 函数,再调用afterEachs。

describe 函数的作用和 it 一样,但在开始和结束时调用 beforeAllsafterAlls

showTestsResults 函数通过 stats 数组进行解析,并在终端上打印通过和失败的测试。

我们实现了这里的所有函数,并将它们都设置为全局对象,这样才使得测试文件调用它们时不会出错。

回到“lib/cli/cli.js”:

// lib/cli/cli.js
const path = require('path')
const fs = require('fs')
const { showTestsResults } = require('./../')

首先,它从“lib/index”导入函数 showTestsResult,该函数将在终端显示运行测试文件的结果。另外,导入此文件将设置全局变量。

让我们继续:

run 函数是这里的主要函数,这里调用它,可以引导整个过程。它搜索 test 文件夹 searchTestFolder,然后在数组getTestFiles 中获取测试文件,它循环遍历测试文件数组并运行它们 runTestFiles

  • searchTestFolder:使用 fs#existSync 方法检查项目中是否存在“test/”文件夹。
  • getTestFiles:此函数使用 fs#readdirSync 方法读取“test”文件夹的内容并返回它们。
  • runTestFiles:它接受数组中的文件,使用 forEach 方法循环遍历它们,并使用 require 方法运行每个文件。

kwuo文件夹结构如下所示:

测试我们的框架

我们已经完成了我们的测试框架,让我们通过一个真实的Node项目对其进行测试。

我们创建一个Node项目:

mkdir examples
mkdir examples/math
cd examples/math
npm init -y

创建一个src文件夹并添加add.js和sub.js

mkdir src
touch src/add.js src/sub.js

add.js和sub.js将包含以下内容:

// src/add.js
function add(a, b) {
    return a+b
}

module.exports = add

// src/sub.js
function sub(a, b) {
    return a-b
}

module.exports = sub

我们创建一个测试文件夹和测试文件:

mkdir test
touch test/add.spec.js test/sub.spec.js

规范文件将分别测试add.js和sub.js中的add和sub函数

// test/sub.spec.js
const sub = require('../src/sub')
describe("Subtract numbers", () => {
  it("should subtract 1 from 2", () => {
    expect(sub(2, 1)).toEqual(1)
  })
  
  it("should subtract 2 from 3", () => {
    expect(sub(3, 2)).toEqual(1)
  })
})

// test/add.spec.js
const add = require('../src/add')
describe("Add numbers", () => {
  it("should add 1 to 2", () => {
    expect(add(1, 2)).toEqual(3)
  })
  
  it("should add 2 to 3", () => {
    expect(add(2, 3)).toEqual(5)
  })
})
describe('Concat Strings', () => {
  let expected;
  beforeEach(() => {
    expected = "Hello";
  });
  
  afterEach(() => {
    expected = "";
  });
  
  it('add Hello + World', () => {
    expect(add("Hello", "World"))
      .toEqual(expected);
  });
});

现在,我们将在package.json的“script”部分中运行“test”以运行我们的测试框架:

{
  "name": "math",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "test": "kwuo"
  },
  "keywords": [],
  "author": "Chidume Nnamdi <[email protected]>",
  "license": "ISC"
}

我们在命令行上运行 npm run test,结果将是这样的:

看,它给我们展示了统计数据,通过测试的总数,以及带有“失败”或“通过”标记的测试套件列表。看到通过的测试期望“add Hello + World”,它将返回“HelloWorld”,但我们期望返回“Hello”。如果我们纠正它并重新运行测试,所有测试都将通过。

// test/add.spec.js
...
describe('Concat Strings', () => {
  let expected;
  beforeEach(() => {
    expected = "Hello";
  });
  
  afterEach(() => {
    expected = "";
  });
  
  it('add Hello + World', () => {
    expect(add("Hello", ""))
      .toEqual(expected);
  });
});

看,我们的测试框架像Jest和Jasmine一样工作。它仅在Node上运行,在下一篇文章中,我们将使其在浏览器上运行。

代码在Github上

Github仓库地址:philipszdavido/kwuoKwuo

你可以使用来自NPM的框架:

cd IN_YOUR_NODE_PROJECT
npm install kwuo -D

将package.json中的“test”更改为此:

{
  ...
  "scripts": {
    "test": "kwuo"
    ...
  }
}

总结

我们建立了我们的测试框架,在这个过程中,我们学会了如何使用全局来设置函数和属性在运行时任何地方可见。

我们看到了如何在项目中使用 describeitexpect 和各种匹配函数来运行测试。下一次,你使用Jest或Jasmine,你会更有信心,因为现在你知道它们是如何工作的。


来源:https://blog.bitsrc.io
作者:Chidume Nnamdi
翻译:公众号《前端全栈开发者》
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