如何對 Service 單元測試 ?

栏目: Java · 发布时间: 8年前

内容简介：如何對 Service 單元測試 ?

凡與顯示相關邏輯，我們會寫在 component；凡與資料相關邏輯，我們會寫在 service。而 service 最常見的應用，就是透過 HttpClient 存取 API。

對於 service 單元測試而言，我們必須對 HttpClient 加以隔離；而對 component 單元測試而言，我們必須對 service 加以隔離，我們該如何對 service 與 component 進行單元測試呢 ?

Version

Angular CLI 1.6.2

Node.js 8.9.4

Angular 5.2.2

User Story

如何對 Service 單元測試 ?

  • Header 會顯示 Welcome to app!
  • 程式一開始會顯示 所有 post
  • 按 Add Post 會呼叫 POST API 新增 post
  • 按 List Posts 會呼叫 GET API 回傳 所有 post

Task

  • 目前有 PostService 使用 HttpClient 存取 API，為了對 PostService 做 單元測試 ，必須對 HttpClient 加以隔離
  • 目前有 AppComponent 使用 PostService ， 為了對 AppComponent 做 單元測試 ，必須對 PostService 加以隔離

Architecture

如何對 Service 單元測試 ?

  • AppComponent 負責 新增 post 與 顯示 post 的介面顯示；而 PostService 負責 API 的串接
  • 根據 依賴反轉原則 ， AppComponent 不應該直接相依於 PostService ，而是兩者相依於 interface
  • 根據 介面隔離原則 ， AppComponent 只相依於它所需要的 interface，因此以 AppComponent 的角度訂出 PostInterface ，且 PostService 必須實作此 interface
  • 因為 AppComponent 與 PostService 都相依於 PostInterface ，兩者都只知道 PostInterface 而已，而不知道彼此，因此 AppComponent 與 PostService 徹底解耦合
  • 透過 DI 將實作 PostInterface 的 PostService 注入到 AppComponent ，且將 HttpClient 注入到 PostService

Implementation

AppComponent 與 PostService 的實作並非本文的重點，本文的重點在於實作 AppComponent 與 PostService 的 單元測試 部分。

PostService

如何對 Service 單元測試 ?

post.service.spec.ts

import { TestBed } from '@angular/core/testing';
import { PostService } from './post.service';
import { HttpClientTestingModule, HttpTestingController } from '@angular/common/http/testing';
import { PostInterfaceToken } from '../interface/injection.token';
import { Post } from '../../model/post.model';
import { environment } from '../../environments/environment';
import { PostInterface } from '../interface/post.interface';

describe('PostService', () => {
  let postService: PostInterface;
  let mockHttpClient: HttpTestingController;

  beforeEach(() => {
    TestBed.configureTestingModule({
      imports: [
        HttpClientTestingModule
      ],
      providers: [
        {provide: PostInterfaceToken, useClass: PostService}
      ]
    });

    postService = TestBed.get(PostInterfaceToken, PostService);
    mockHttpClient = TestBed.get(HttpTestingController);
  });

  it('should be created', () => {
    expect(PostService).toBeTruthy();
  });

  it(`should list all posts`, () => {
    /** act */
    const expected: Post[] = [
      {
        id: 1,
        title: 'Design Pattern',
        author: 'Dr. Eric Gamma'
      }
    ];

    postService.listPosts$().subscribe(posts => {
      /** assert */
      expect(posts).toEqual(expected);
    });

    /** arrange */
    const mockResponse: Post[] = [
      {
        id: 1,
        title: 'Design Pattern',
        author: 'Eric Gamma'
      }
    ];

    mockHttpClient.expectOne({
      url: `${environment.apiServer}/posts`,
      method: 'GET'
    }).flush(mockResponse);
  });

  it(`should add post`, () => {
    /** act */
    const expected: Post = {
      id: 1,
      title: 'OOP',
      author: 'Sam'
    };

    postService.addPost(expected).subscribe(post => {
      /** assert */
      expect(post).toBe(expected);
    });

    /** arrange */
    mockHttpClient.expectOne({
      url: `${environment.apiServer}/posts`,
      method: 'POST'
    }).flush(expected);
  });

  afterEach(() => {
    mockHttpClient.verify();
  });
});

14 行

TestBed.configureTestingModule({
  imports: [
    HttpClientTestingModule
  ],
  providers: [
    {provide: PostInterfaceToken, useClass: PostService}
  ]
});

Angular 有 module 觀念，若使用到了其他 module，必須在 imports 設定；若使用到 DI，則必須在 providers 設定。

若只有一個 module，則在 AppModule 設定。

但是單元測試時，並沒有使用 AppModule 的設定，因為我們可能在測試時使用其他替代 module，也可能自己實作 fake 另外 DI。

Angular 提供了 TestBed.configureTestingModule() ，讓我們另外設定跑測試時的 imports 與 providers 部分。

15 行

imports: [
  HttpClientTestingModule
],

原本 HttpClient 使用的是 HttpClientModule ，這會使得 HttpClient 真的透過網路去打 API，這就不符合單元測試 隔離 的要求，因此 Angular 另外提供 HttpClientTestingModule 取代 HttpClientModule 。

18 行

providers: [
  {provide: PostInterfaceToken, useClass: PostService}
]

由於我們要測試的就是 PostService ，因此 PostService 也必須由 DI 幫我們建立。

但因爲 PostService 是基於 PostInterface 建立，因此必須透過 PostInterfaceToken mapping 到 PostService 。

23 行

postService = TestBed.get(PostInterfaceToken, PostService);
mockHttpClient = TestBed.get(HttpTestingController);

由 providers 設定好 interface 與 class 的 mapping 關係後，我們必須透過 DI 建立 postService 與 mockHttpClient 。

其中 HttpTestingController 相當於 mock 版的 HttpClient ，因此取名為 mockHttpClient 。

TestBed.get() 其實相當於 new ，只是這是藉由 DI 幫我們 new 而已

31 行

it(`should list all posts`, () => {
  /** act */
  const expected: Post[] = [
    {
      id: 1,
      title: 'Design Pattern',
      author: 'Dr. Eric Gamma'
    }
  ];

  postService.listPosts$().subscribe(posts => {
    /** assert */
    expect(posts).toEqual(expected);
  });

  /** arrange */
  const mockResponse: Post[] = [
    {
      id: 1,
      title: 'Design Pattern',
      author: 'Eric Gamma'
    }
  ];

  mockHttpClient.expectOne({
    url: `${environment.apiServer}/posts`,
    method: 'GET'
  }).flush(mockResponse);
});

先談談如何測試 GET 。

3A 原則的 arrange 習慣都會寫在最前面，但在 service 的單元測試時， arrange 必須寫在最後面，否則會執行錯誤，稍後會解釋原因。

32 行

/** act */
const expected: Post[] = [
  {
    id: 1,
    title: 'Design Pattern',
    author: 'Dr. Eric Gamma'
  }
];

postService.listPosts$().subscribe(posts => {
  /** assert */
  expect(posts).toEqual(expected);
});

直接對 PostService.listPost$() 測試，由於 listPost$() 回傳 Observable ，因此 expect() 必須寫在 subscribe() 內。

將預期的測試結果寫在 expected 內。

一般 Observable 會在 subscribe() 後執行，不過在 HttpTestingController 的設計裡， subscribe() 會在 flush() 才執行，稍後會看到 flush() ，所以此時並還沒有執行 expect() 測試

46 行

/** arrange */
const mockResponse: Post[] = [
  {
    id: 1,
    title: 'Design Pattern',
    author: 'Eric Gamma'
  }
];

mockHttpClient.expectOne({
  url: `${environment.apiServer}/posts`,
  method: 'GET'
}).flush(mockResponse);

之前已經使用 HttpClientTestingModule 取代 HttpClient ， HttpTestingController 取代 HttpClient ，這只能確保呼叫 API 時不用透過網路。

還要透過 expectOne() 設定要 mock 的 URI 與 action，之所以取名為 expectOne() ，就是期望有人真的呼叫這個 URI 一次 ，且必須為 GET ，若沒有呼叫這個 URI 或者不是 GET ，將造成單元測試 紅燈 。

這也是為什麼 HttpTestingController 的設計是 act 與 assert 要先寫，最後再寫 arrange ，因為 HttpTestingController 本身也有 assert 功能，必須有 act ，才能知道 assert URI 與 GET 有沒有錯誤。

最後使用 flush() 設定 mock 的回傳值， flush 英文就是 沖水 ，當 HttpTestingController 將 mockResponse 沖出去後，才會執行 subscribe() 內的 expect() 測試。

也就是說若你忘了寫 flush() ，其實單元測試也會 綠燈 ，但此時的綠燈並不是真的測試通過，而是根本沒有執行到 subscribe() 內的 expect() 。

81 行

afterEach(() => {
  mockHttpClient.verify();
});

實務上可能真的忘了寫 expectOne() 與 flush() ，導致 subscribe() 內的 expect() 根本沒跑到而造成單元測試 綠燈 ，因此必須在每個單元測試跑完補上 mockHttpClient.verify() ，若有任何 API request 卻沒有經過 expectOne() 與 flush() 測試，則 verify() 會造成單元測試 紅燈 ，藉以彌補忘了寫 expectOne() 與 flush() 的人為錯誤。

Q : 我們在 listPosts$() 的單元測試到底測試了什麼 ?

  • 若 service 的 API 與 mock 不同，會出現單元測試 紅燈 ，可能是 service 的 API 錯誤
  • 若 service 的 action 與 mock 不同，會出現單元測試 紅燈 ，可能是 service 的 action 錯誤
  • 若 service 的 response 與 expected 不同，可能是 service 的邏輯錯誤

61 行

it(`should add post`, () => {
    /** act */
    const expected: Post = {
      id: 1,
      title: 'OOP',
      author: 'Sam'
    };

    postService.addPost(expected).subscribe(post => {
      /** assert */
      expect(post).toBe(expected);
    });

    /** arrange */
    mockHttpClient.expectOne({
      url: `${environment.apiServer}/posts`,
      method: 'POST'
    }).flush(expected);
  });

再來談談如何測試 POST 。

62 行

/** act */
const expected: Post = {
  id: 1,
  title: 'OOP',
  author: 'Sam'
};

postService.addPost(expected).subscribe(post => {
  /** assert */
  expect(post).toBe(expected);
});

直接對 PostService.addPost() 測試，由於 addPost() 回傳 Observable ，因此 expect() 必須寫在 subscribe() 內。

將預期的測試結果寫在 expected 內。

74 行

/** arrange */
mockHttpClient.expectOne({
  url: `${environment.apiServer}/posts`,
  method: 'POST'
}).flush(expected);

因為要 mock POST ，因此 method 部分改為 POST ，其他部分與 GET 部分完全相同。

Q : 我們在 addPost() 到底測試了什麼 ?

  • 若 service 的 API 與 mock 不同，會出現單元測試 紅燈 ，可能是 service 的 API 錯誤
  • 若 service 的 action 與 mock 不同，會出現單元測試 紅燈 ，可能是 service 的 action 錯誤
  • 若 service 的 response 與 expected 不同，可能是 service 的邏輯錯誤

如何對 Service 單元測試 ?

使用 Wallaby.js 通過所有 service 單元測試。

AppComponent

如何對 Service 單元測試 ?

app.component.spec.ts

import { async, ComponentFixture, TestBed } from '@angular/core/testing';
import { AppComponent } from './app.component';
import { FormsModule } from '@angular/forms';
import { HttpClientTestingModule } from '@angular/common/http/testing';
import { PostService } from './service/post.service';
import { PostInterfaceToken } from './interface/injection.token';
import { DebugElement } from '@angular/core';
import { Observable } from 'rxjs/Observable';
import 'rxjs/add/observable/of';
import { PostInterface } from './interface/post.interface';

describe('AppComponent', () => {
  let fixture: ComponentFixture<AppComponent>;
  let appComponent: AppComponent;
  let debugElement: DebugElement;
  let htmlElement: HTMLElement;
  let postService: PostInterface;

  beforeEach(async(() => {
    TestBed.configureTestingModule({
      declarations: [
        AppComponent
      ],
      imports: [
        FormsModule,
        HttpClientTestingModule
      ],
      providers: [
        {provide: PostInterfaceToken, useClass: PostService}
      ]
    }).compileComponents();

    fixture = TestBed.createComponent(AppComponent);
    appComponent = fixture.componentInstance;
    debugElement = fixture.debugElement;
    htmlElement = debugElement.nativeElement;
    fixture.detectChanges();

    postService = TestBed.get(PostInterfaceToken, PostService);
  }));
  
  it('should create the app', async(() => {
    expect(appComponent).toBeTruthy();
  }));

  it(`should have as title 'app'`, async(() => {
    expect(appComponent.title).toEqual('app');
  }));

  it('should render title in a h1 tag', async(() => {
    expect(htmlElement.querySelector('h1').textContent).toContain('Welcome to app!');
  }));

  it(`should list posts`, () => {
    const expected$ = Observable.of([
      {
        id: 1,
        title: 'Design Pattern',
        author: 'Dr. Eric Gamma'
      }
    ]);

    /** arrange */
    spyOn(postService, 'listPosts$').and.returnValue(expected$);
    /** act */
    appComponent.onListPostsClick();
    /** assert */
    expect(appComponent.posts$).toEqual(expected$);
  });

  it(`should add post`, () => {
    const expected$ = Observable.of(
      {
        id: 1,
        title: 'Design Pattern',
        author: 'Dr. Eric Gamma'
      }
    );

    /** arrange */
    const spy = spyOn(postService, 'addPost').and.returnValue(expected$);
    /** act */
    appComponent.onAddPostClick();
    /** assert */
    expect(spy).toHaveBeenCalled();
  });
});

20 行

TestBed.configureTestingModule({
  declarations: [
    AppComponent
  ],
  imports: [
    FormsModule,
    HttpClientTestingModule
  ],
  providers: [
    {provide: PostInterfaceToken, useClass: PostService}
  ]
}).compileComponents();

跑 component 單元測試時，一樣沒有使用 AppModule 的設定，因為我們可能在測試時使用其他替代 module，也可能自己實作 fake 另外 DI。

因此一樣使用 TestBed.configureTestingModule() ，讓我們另外設定跑測試時的 imports 與 providers 部分。

24 行

imports: [
  FormsModule,
  HttpClientTestingModule
],

因為在 component 使用了 two-way binding，因此要加上 FormsModule 。

Q : 為什麼要 import HttpClientTestingModule 呢 ?

AppComponent 依賴的是 PostService ，看起來與 HttpClient 無關，應該不需要注入 HttpClientTestingModule 。

但其實 DI 並不是這樣運作，雖然 AppComponent 只用到了 PostService ，但 DI 會將 PostService 下所有的 dependency 都一起注入，所以也要 import HttpClientTestingModule 。

28 行

providers: [
  {provide: PostInterfaceToken, useClass: PostService}
]

由於我們要測試的就是 PostService ，因此 PostService 也必須由 DI 幫我們建立。

但因爲 PostService 是基於 PostInterface 建立，因此必須透過 PostInterfaceToken mapping 到 PostService 。

39 行

postService = TestBed.get(PostInterfaceToken, PostService);

由 providers 設定好 interface 與 class 的 mapping 關係後，我們必須透過 DI 建立 postService 與。

53 行

it(`should list posts`, () => {
  const expected$ = Observable.of([
    {
      id: 1,
      title: 'Design Pattern',
      author: 'Dr. Eric Gamma'
    }
  ]);

  /** arrange */
  spyOn(postService, 'listPosts$').and.returnValue(expected$);
  /** act */
  appComponent.onListPostsClick();
  /** assert */
  expect(appComponent.posts$).toEqual(expected$);
});

55 行

const expected$ = Observable.of([
  {
    id: 1,
    title: 'Design Pattern',
    author: 'Dr. Eric Gamma'
  }
]);

透過 Observable.of() 將 Post[] 轉成 Observable<Post[]> 。

63 行

/** arrange */
spyOn(postService, 'listPosts$').and.returnValue(expected$);

由於我們要隔離 PostService ，因此使用 spyOn() 對 PostService 的 listPost$() 加以 mock，並設定其假的回傳值。

65 行

/** act */
appComponent.onListPostsClick();

實際測試 onListPostClick() 。

67 行

/** assert */
expect(appComponent.posts$).toEqual(expected$);

測試 AppComponent.post$ 是否如預期。

Q : 我們在 onListPostsClick() 到底測試了什麼 ?

  • 若 component 的 return 與 expected 不同，可能是 component 的邏輯錯誤

70 行

it(`should add post`, () => {
  const expected$ = Observable.of(
    {
      id: 1,
      title: 'Design Pattern',
      author: 'Dr. Eric Gamma'
    }
  );

  /** arrange */
  const spy = spyOn(postService, 'addPost').and.returnValue(expected$);
  /** act */
  appComponent.onAddPostClick();
  /** assert */
  expect(spy).toHaveBeenCalled();
});

72 行

const expected$ = Observable.of(
  {
    id: 1,
    title: 'Design Pattern',
    author: 'Dr. Eric Gamma'
  }
);

透過 Observable.of() 將 Post 轉成 Observable<Post> 。

80 行

/** arrange */
const spy = spyOn(postService, 'addPost').and.returnValue(expected$);

由於我們要隔離 PostService ，因此使用 spyOn() 對 PostService 的 addPost 加以 mock，並設定其假的回傳值。

82 行

/** act */
appComponent.onAddPostClick();

實際測試 onAddPostClick() 。

84 行

/** assert */
expect(spy).toHaveBeenCalled();

由於 onAddPostClick() 回傳值為 void ，且 PostService.addPost() 已經有單元測試保護，因此只要測試 PostService.addPost() 曾經被呼叫過即可。

如何對 Service 單元測試 ?

使用 Wallaby.js 通過所有 component 單元測試。

Conclusion

  • 當 component 使用了 service，若要單元測試就牽涉到 DI 與 spyOn()
  • Service 單元測試可透過 HttpTestingController 加以隔離 HttpClient
  • Component 單元測試可透過 spyOn() 加以隔離 service

Sample Code

完整的範例可以在我的 GitHub 上找到

Reference

Angular , Testing

Angular , HttpClient service-unit-test.md

Fabian Gosebrink , Testing Angular Http Service

Chris Pawlukiewicz , Simple Observable Unit Testing in Angular 2

Jesse Palmer, Testing Angular Applications


以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持 码农网

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