六种关于部分/模拟测试的重要用途

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引言

• 先决条件
• 部分测试的世界
• 部分测试显而易见之处有六个
  • 不可用/复杂环境
  • 回归测试
  • 测试驱动开发
  • 减少测试时间
  • 开发依赖
  • 工作流程测试
• 模拟/假对象/模拟 - 相同的目标
• 首先，让我们找一个好的模拟工具
• 感谢 William Wake 先生的 AAA 风格
• 模拟测试的示例代码
• 使用 MOQ 和 JustMock
• 理解 Arrange 部分
• 关于 MOQ 的视频
• 模拟私有方法还是不模拟？
• 模拟测试的副产品：- 行为验证
• 源代码下载
• 感谢 Sukesh 先生

前提条件

如果您从未做过单元测试，那么本文对您来说可能是中文，如果您已经是中文，那么对您来说就是法文 :)。您可能需要先阅读我的 单元测试 文章，然后再继续。

部分测试的世界

每个人或多或少都会遇到部分测试。而且，每个人都有自己的实现方式。让我快速回顾一下我所说的“部分测试”是什么意思，首先是那些对此不熟悉的人，或者更确切地说，我会说他们已经遇到过，我们只需要将其关联起来。

“首先，‘部分测试’这个词不是官方术语；至少我不知道。我个人觉得使用它很舒服。所以如果我在任何方面越界了，请原谅我。”

现在，假设您有一个很棒的数据访问层组件，它在数据库上执行 CRUD（创建、读取、更新、删除）操作。当数据访问层执行这些操作时，它需要发送一封关于该活动的电子邮件。简单来说，数据库组件依赖于发送电子邮件组件。

现在让我们设想一个场景。假设您想单元测试数据库组件，而发送电子邮件组件尚未就绪或SMTP 配置不可用。因此，如果您运行数据库组件的测试用例，您将收到一个致命错误，这并没有帮助。

如果您不熟悉单元测试，请从这里开始：VSTS 单元测试。

简单来说，您只想测试“数据库组件”并模拟“发送电子邮件”组件。总而言之，您想部分地测试您系统的一部分，并模拟您系统尚未完成的另一部分。

部分测试显而易见之处有六个

部分测试的需求有不同的形式。以下是部分测试非常有用的六种场景。

不可用/复杂环境：我们都知道所有代码都需要一个环境。有时，当您进行测试时，这些环境不可用/未完成/未配置，但我们仍然希望测试其余已完成的代码。例如，在之前的介绍中，我们想测试数据库代码，但 SMTP 配置不可用。

另一个经典例子是，如果您想测试 ASP.NET 后端代码，它需要一个 HTTP 上下文对象、请求对象和响应对象。这些对象是在拥有像 IIS 这样的完整 Web 服务器时创建的。当我们进行单元测试时，我们无法以简单的方式创建这些对象。

回归测试：第二个非常需要部分测试的地方是“维护”。维护是软件开发生命周期中的重要组成部分。维护的重要活动之一是“变更请求”。当应用这些变更请求时，它们只会更改代码的某些部分。从逻辑上讲，您只想测试那些已更改的代码以及使用这些代码的影响区域。换句话说，您想进行“回归测试”。

例如，我们可以看到我们有一个发票和会计应用程序正在维护中，现在假设我们在产品类（发票部分）中应用了一些变更请求。在这种情况下，我们只想运行产品类及其周围受影响区域的测试用例。但我们会避免运行会计测试用例。因为会计部分根本没有受到影响。

所以，在这里我们仍然想实现部分测试，即我们只“模拟”会计组件的所有类，只运行产品测试用例和受影响的发票测试用例。

测试驱动开发：我们不是 TDD 的忠实粉丝（无冒犯之意），但这又是部分测试非常需要的一个领域。如果您不熟悉 TDD，请观看此有关 TDD（测试驱动开发） 的视频。

在 TDD 中，我们首先从测试用例开始，而不是实际代码。 所以我们编写测试用例，我们编写足够的代码以使测试用例通过，我们添加一些更多功能，我们测试，我们再次添加一些更多功能，再次测试，以此类推，直到逻辑完成。 现在在这个场景中，在任何给定时刻，您都会有一半的代码未完成，但您仍然想测试完整的代码。再次出现一个非常需要部分测试的情况。

减少测试时间：如今，人们希望测试更快速、更高效。许多时候，测试用例得到了优化，但业务系统执行本身就需要一些时间。

例如，您有一个组件调用另一个组件“同步”。现在假设另一个组件是一个耗时任务。

现在，如果您想测试这个组件，您还必须运行您的耗时任务。由于组件同步调用它，测试用例将花费很长时间来执行。所以，如果您能只测试组件并“模拟”耗时任务，那么您的测试用例可以更快地完成。

开发依赖：您正在处理/测试一段代码，而这段代码需要另一个组件或第三方代码。这个其他组件已完成一半或根本未完成。所以您想对已完成的代码进行部分测试，并“模拟”依赖的代码。

工作流程测试：有时“模拟”测试的一个间接好处是 行为测试。在模拟测试中，从技术上讲，我们可以完全控制方法。通过完全控制，我们可以知道方法是否已执行。所以，如果您想测试工作流程顺序的正确性，或者方法被调用的次数等，“模拟”测试会有所帮助。

模拟/假对象/模拟 - 相同的目标

坦白说，英语是我们的第二语言，所以有时我们使用自己的词汇，这让我们感觉舒服。但由于文化差异（Sukesh 和我住在亚洲），地球的其他地方可能会误解我们的意思。

在上一节中，我们强调了部分测试的重要性；现在，这是事物的另一方面。为了实现部分测试，我们也说我们需要“模拟”不可用的代码的另一部分。

出于各种原因，“模拟”是一个更官方的词，而不是“模拟”。所以，从现在开始，我想随波逐流，我们将称“模拟”为“模拟”。

VS 2012 通过使用“Fakes”实现了部分测试，http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh549175.aspx。所以又多了一个词汇来增加混乱。

但无论您使用哪个术语，目标都是相同的。因此，为了与广泛接受的词汇保持一致，我们将在本文中将部分测试称为“模拟”测试。

快速说明：MOQ 测试团队选择“模拟”这个词是因为它是一个更广泛接受的术语，在此处阅读了解更多详情。以下是 MOQ 团队的一句话。

“但我认为‘模拟’这个通用概念在一般意义上比‘存根’甚至‘假对象’使用得更广泛” - Daniel Cazzulino 先生 MOQ 测试团队。

首先，让我们找一个好的模拟工具

好消息是，我们有很多“模拟”测试工具，包括 VS 2012 中引入的 Fakes。但为了让本文简短明了，我们将选择其中两个：MOQ（开源）和 JustMock（付费）。在未来的文章中，我将讨论开源 MOQ 的一些限制，这些限制促使我们讨论付费模拟工具 JustMock。

您可以从 http://code.google.com/p/moq/ 下载 MOQ，从 http://www.telerik.com/products/mocking.aspx 下载 JustMock。

感谢 William Wake 先生的 AAA 风格

在开始使用上述任何工具进行模拟编码之前，让我们先采用一种标准的单元测试用例编写结构，即 AAA 风格。几乎所有的模拟测试工具都遵循这种结构。这将使我们的测试看起来整洁、有序且易于阅读。

现在，所有的单元测试用例都可以可视化为三个较大的部分：Arrange（设置）、Act（执行）和 Assert（断言）。

Arrange：为测试用例做好准备。

Mathsobj = new Maths(); //Arrange

Act：执行测试用例。

int total = obj.Add(10,10); //Act

Assert：检查测试用例是否通过。

Assert.AreEqual(20,Total); // Assert

模拟测试的示例代码

让我们首先为 MOQ 测试创建一个简单的示例代码，然后我们将为“JustMock”做一个代码。下面是我们要做的事情。我们有一个简单的 Customer 业务类，如下面的代码所示。该类有一个简单的函数 called SaveRecord。此函数将客户数据保存到数据库。

在客户数据保存到数据库之前，它会使用 SendEmail 函数发送电子邮件。目前，我们假设 SendEmail 未配置，因为我们没有 SMTP 详细信息。所以我们想模拟 SendEmail 函数并测试 SaveRecord 函数。

public class ClsCustomerBAL
{
public  virtual bool SendEmail()
{
....
....
}
 
public bool SaveRecord(string strCustomerName)
{    
this.SendEmail(); // This line throws a error

using(SqlConnection objConnection = new SqlConnection(ClsCustomerBAL.ConnectionString))
{
SqlCommand objSelectCommand = objConnection.CreateCommand();
objSelectCommand.CommandText = "Insert Into TblCustomer(CustomerName) values(@CustomerName)";
objSelectCommand.Parameters.AddWithValue("@CustomerName", strCustomerName.Trim());
objConnection.Open();
objSelectCommand.ExecuteNonQuery();
}
return true;
}
}

使用 MOQ 和 JustMock

下面是针对上述 ClsCustomerBAL 类，采用 AAA 风格编写的“MOQ”和“JustMock”的代码。Act 和 Assert 部分的代码非常简单且易于理解。现在唯一需要解释的是 Arrange 部分。

Mock<ClsCustomerBAL> target = new 
Mock<ClsCustomerBAL>();

target.Setup(x => x.SendEmail()).Returns(true);

ClsCustomerBAL target = new ClsCustomerBAL();
 
bool called = true;
 
target.Arrange(() => 
  target.SendEmail()).DoInstead(()=> called = true);

string strCustomerName = "MOQ Test Data"; 
 
bool returnvalue = 
  target.Object.SaveRecord(strCustomerName);

string strCustomerName ="Just Mock Test Data"; 
 
bool returnvalue = target.SaveRecord(strCustomerName);

Assert.AreEqual(true,returnvalue);

Assert.AreEqual(true, returnvalue);

理解 Arrange 部分

让我们先来讲解 MOQ。我们需要创建的第一个步骤是使用 Mock 创建 Mock 实例。下面是 MOQ 的代码。

Mock<ClsCustomerBAL> target = new Mock<ClsCustomerBAL>(); 

对于 JustMock，您可以创建一个简单的对象，也可以使用 Mock.Create。

ClsCustomerBAL target = new ClsCustomerBAL>(); 

或

ClsCustomerBAL target = Mock.Create<ClsCustomerBAL>(); 

创建 Mock 对象后，我们需要指定如何模拟 SendEmail 函数。下面是 MOQ 代码，它指定 SendEmail 函数应仅返回 true 并避免运行实际逻辑。

target.Setup(x => x.SendEmail()).Returns(true); 

以下是 SendEmail 函数如何模拟的简单代码。您可以看到 Arrange 这个词，它非常符合“AAA”的思路。在 JustMock 中，我们有一个 DoInstead 函数，它接受一个委托作为输入并定义输出。

bool called = true;
Mock.Arrange(() => target.SendEmail()).DoInstead(()=> called = true); 

关于 MOQ 的视频

视觉效果就是视觉效果。下面是一个简单的视频，演示了 MOQ 的一个简单示例。

模拟私有方法还是不模拟？

如果您仔细观察前面的示例，您会发现 SendEmail 函数是 public（公共）和 virtual（虚方法）。现在，作为开发人员，您会希望遵循 OOP 原则，使 SendEmail 方法为私有，而不是公开。如果您编译，您会使用 MOQ 遇到如下错误：

public class ClsCustomerBAL
{
public  virtual bool SendEmail()
{
}
}
public bool SaveRecord(string strCustomerName)
{    
this.SendEmail(); // This line throws a error
}

简单来说，MOQ 不允许模拟“私有”方法。给出的原因是：

“测试私有方法对于模拟纯粹主义者来说品味不佳。从模拟测试的角度来看，我们只测试作为逻辑封闭单元的公共 API。内部发生的事情是黑箱，孤立或模拟这些部分是不合逻辑的。但是，如果您认为这些单独的方法应该单独测试，那么它们可能值得一个单独的类。”

这个论点听起来完全合乎逻辑。我们只关心给出结果的公共 API，而这正是我们应该作为一个逻辑单元进行测试的。

但我个人仍然认为，当您着眼于减少测试时间或模拟复杂环境时，模拟私有方法仍然是有价值的。所以，如果您的某些私有方法花费的时间过多，那么模拟可能是一个好主意。

由于 MOQ 有限制，或者我会说这更多是设计使然，我们可以为之使用 JustMock。下面是一个使用 AAA 风格的简单示例代码。

Customerobj = new Customer();
bool called = false;
Mock.NonPublic.Arrange(obj, "Validate").DoInstead(() => called = true);

obj.Add();

Assert.IsTrue(called);  

Validate 方法是客户类中的一个私有方法。通过使用 NonPublic 函数，我们可以模拟 Validate 以返回 true。

Mock.NonPublic.Arrange(obj, "Validate").DoInstead(() => called = true);

模拟测试的副产品：行为验证

既然我们可以拦截对“方法”的调用，我们也可以实现一个称为“行为验证”的不错副产品。在我们上面正在测试的代码中，假设我们想确保电子邮件首先被发送，然后客户稍后被插入数据库。简单来说，我们想测试这些方法的调用顺序。

下面是使用 MOQ 进行行为测试的简单代码。

首先创建 mock 对象。

int order=0;
Mock<clscustomerbal> target = new Mock<clscustomerbal>(); 

附加一个回调，递增一个计数器，该计数器将检查方法的触发顺序。例如，您可以在下面的代码中看到 SendEmail 递增顺序计数器并检查值。我们为 SaveRecord 做了同样的事情。对于发送电子邮件，顺序计数器的值为零，对于保存记录，它将是 1。

target.Setup(d => d.SendEmail()).Callback(() => Assert.AreEqual(order++, 0));
target.Setup(d => d.SaveRecord()).Callback(() => Assert.AreEqual(order++, 1));
target.Object.SaveAll();

以下是 JustMock 的代码。

ClsCustomerBAL target = new ClsCustomerBAL();
Mock.Arrange(() => target.SendEmail()).DoInstead(() =>
{
Assert.AreEqual(1, counter++);
});
 
Mock.Arrange(() => target.InsertCustomer(Arg.IsAny<string>())).DoInstead(() =>
{
Assert.AreEqual(2, counter++);
});

源代码下载

您可以 在此处 下载本文的完整源代码。

感谢 Sukesh 先生

以上所有代码和输入均由 Sukesh 提供：http://www.sukesh-marla.com/。没有他，我将通宵达旦地研究各种问题。

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