.net、C#单元测试xUnit

xUnit单元测试

测试的分类

• 单元测试：对某个类或者某个方法进行测试

• 集成测试：可使用Web资源、数据库数据进行测试

• 皮下测试：在Web中对controller下的节点测试

• UI测试：对界面的功能进行测试

  程序员主要关注单元测试和集成测试

xUnit

xUnit是一个可对.net进行测试的框架，支持.Net Framework、.Net Core、.Net Standard、UWP、Xamarin。

• 支持多平台
• 并行测试
• 数据驱动测试
• 可扩展

测试一般针对Public方法进行测试，如果是私有方法需要改变修饰符才能进行测试。同时测试项目需添加对被测项目的引用，同时测试项目需要引入xUnit框架库。

最简单的测试

1. 创建一个.net core类库:Demo，添加一个Calculator类

   namespace Demo
   {
       public class Calculator
       {
           public int Add(int x,int y)
           {
               return x + y;
           }
       }
   }

2. 在同一解决方案，创建一个xUnit测试项目：DemoTest

   命名规则：一般是项目名+Test命名测试项目。创建一个类：CalculatorTests：

   public class CalculatorTests
   {
   	[Fact]
   	public void ShouldAddEquals5() //注意命名规范
   	{
   	    //Arrange 
   	    var sut = new Calculator(); //sut-system under test，通用命名
   	    //Act
   	    var result = sut.Add(3, 2);
   	    //Assert
   	    Assert.Equal(5, result);
   	}
   }

3. 运行测试，s自带的测试资源管理器，找到测试项目，选择运行

测试的三个阶段

• Arrange: 在这里做一些准备。例如创建对象实例，数据，输入等。
• Act: 在这里执行生产代码并返回结果。例如调用方法或者设置属性。
• Assert:在这里检查结果，会产生测试通过或者失败两种结果。

Assert详解

xUnit提供了以下类型的Assert

类型	行为
bool	True/False
string	是否相等、空、以什么开始/结束、是否包含、是否匹配正则
数值	是否相等、是否在范围内、浮点的精度
集合	内容是否相等、是否包含、是否包含某种条件的元素、每个元素是否满足条件
事件	自定义事件、.net事件
Object	是否为某种类型、是否继承某类型

实例

创建一个类库

public class Patient : Person, INotifyPropertyChanged
   {
       public Patient()
       {
           IsNew = true;
           BloodSugar = 4.900003f;
           History = new List<string>();
           //throw new InvalidOperationException("not able to create"); 测试异常使用
       }

       public string FullName => $"{FirstName} {LastName}";
       public int HeartBeatRate { get; set; }

       public bool IsNew { get; set; }

       public float BloodSugar { get; set; }
       public List<string> History { get; set; }

       /// 事件
       public event EventHandler<EventArgs> PatientSlept;


       public void OnPatientSleep()
       {
           PatientSlept?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
       }

       public void Sleep()
       {
           OnPatientSleep();
       }

       public void IncreaseHeartBeatRate()
       {
           HeartBeatRate = CalculateHeartBeatRate() + 2;
           OnPropertyChanged(nameof(HeartBeatRate));
       }

       private int CalculateHeartBeatRate()
       {
           var random = new Random();
           return random.Next(1, 100);
       }

       public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

       protected virtual void OnPropertyChanged([CallerMemberName] string propertyName = null)
       {
           PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
       }
   }

Bool类型测试

[Fact] //必须有这个特性
public void BeNewWhenCreated()
{
    // Arrange
    var patient = new Patient();
    // Act
    var result = patient.IsNew;
    // Assert
    Assert.True(result);
}

String测试

[Fact]
public void HaveCorrectFullName()
{
    var patient = new Patient();
    patient.FirstName = "Nick";
    patient.LastName = "Carter";
    var fullName = _patient.FullName;
    Assert.Equal("Nick Carter", fullName); //相等
    Assert.StartsWith("Nick", fullName);//以开头
    Assert.EndsWith("Carter", fullName);//以结尾
    Assert.Contains("Carter", fullName);//包含
    Assert.Contains("Car", fullName);
    Assert.NotEqual("CAR", fullName);//不相等
    Assert.Matches(@"^[A-Z][a-z]*\s[A-Z][a-z]*", fullName);//正则表达式
}

数值测试

[Fact]
public void HaveDefaultBloodSugarWhenCreated()
{
    var p = new Patient();
    var bloodSugar = p.BloodSugar;
    Assert.Equal(4.9f, bloodSugar,5); //判断是否相等,最后一个是精度，很重要
    Assert.InRange(bloodSugar, 3.9, 6.1);//判断是否在某一范围内
}

空值判断

[Fact]
public void HaveNoNameWhenCreated()
{
    var p = new Patient();
    Assert.Null(p.FirstName);
    Assert.NotNull(_patient);
}

集合测试

[Fact]
public void HaveHadAColdBefore()
{
	//Arrange
    var _patient = new Patient();
    
	//Act
	var diseases = new List<string>
    {
        "感冒",
        "发烧",
        "水痘",
        "腹泻"
    };
    _patient.History.Add("发烧");
    _patient.History.Add("感冒");
    _patient.History.Add("水痘");
    _patient.History.Add("腹泻");
    
	//Assert
	//判断集合是否含有或者不含有某个元素
    Assert.Contains("感冒",_patient.History);
    Assert.DoesNotContain("心脏病", _patient.History);

    //判断p.History至少有一个元素，该元素以水开头
    Assert.Contains(_patient.History, x => x.StartsWith("水"));
	//判断集合的长度
    Assert.All(_patient.History, x => Assert.True(x.Length >= 2));

    //判断集合是否相等,这里测试通过，说明是比较集合元素的值，而不是比较引用
    Assert.Equal(diseases, _patient.History);

}

object测试

[Fact]
public void BeAPerson()
{
    var p = new Patient();
    var p2 = new Patient();
    Assert.IsNotType<Person>(p); //测试对象是否相等，注意这里为false
    Assert.IsType<Patient>(p);

    Assert.IsAssignableFrom<Person>(p);//判断对象是否继承自Person,true

    //判断是否为同一个实例
    Assert.NotSame(p, p2);
    //Assert.Same(p, p2);

}

异常测试

[Fact]
public void ThrowException() 
{
    var p = new Patient();
    //判断是否返回指定类型的异常
    var ex = Assert.Throws<InvalidOperationException>(()=> { p.NotAllowed(); });
    //判断异常信息是否相等
    Assert.Equal("not able to create", ex.Message);
}

判断是否触发事件

[Fact]
public void RaizeSleepEvent()
{
    var p = new Patient();
    Assert.Raises<EventArgs>(
        handler=>p.PatientSlept+=handler,
        handler=>p.PatientSlept -= handler,
        () => p.Sleep());
}

判断属性改变是否触发事件

[Fact]
public void RaisePropertyChangedEvent()
{
    var p = new Patient();
    Assert.PropertyChanged(p, nameof(p.HeartBeatRate),
                           () => p.IncreaseHeartBeatRate());
}

分组

使用trait特性，对测试进行分组：[Trait(“GroupName”,”Name”)] 可以作用于方法级和Class级别。相同的分组使用相同的特性。

[Fact]
[Trait("Category","New")]//凡是使用这个特性且组名一样，则分到一个组中
public void BeNewWhenCreated()
{...}

忽略测试

在测试方法上加上特性[Fact(Skip="不跑这个测试")]

自定义输出内容

使用ITestOutputHelper可以自定义在测试时的输出内容

public class PatientShould:IClassFixture<LongTimeFixture>,IDisposable
{
    private readonly ITestOutputHelper _output;
    public PatientShould(ITestOutputHelper output,LongTimeFixture fixture)
    {
        this._output = output;
    }

    [Fact]
    public void BeNewWhenCreated()
    {
        _output.WriteLine("第一个测试");
    }
}

常用技巧

• 减少new对象，减少new对象，可以在构造函数中new，在方法中使用。
• 测试类实现IDispose接口，测试完释放资源，注意每个测试结束后都会调用Dispose方法。

共享上下文

某个方法需要执行很长时间，而在构造函数中new时，每个测试跑的时候都会new对象或者执行方法，这是导致测试很慢。解决方法：

模拟运行长时间的任务

public class LongTimeTask
{
    public LongTimeTask()
    {
        Thread.Sleep(2000);
    }
}

相同测试类

1. 创建一个类：

public class LongTimeFixture
    {
        public LongTimeTask Task { get; }
        public LongTimeFixture()
        {
            Task = new LongTimeTask();
        }
    }
}

2. 测试类实现IClassFixture<LongTimeFixture>接口,并在构造函数中使用依赖注入的方式获取方法

public class PatientShould:IClassFixture<LongTimeFixture>,IDisposable
{
    private readonly Patient _patient;
    private readonly LongTimeTask _task;
    public PatientShould(ITestOutputHelper output,LongTimeFixture fixture)
    {
        this._output = output;
        _task = fixture.Task;//获取方法
    }
}
//这样的话其实只有一个LongTimeTask实例，所以要保证该实例不能有副作用

不同测试类

如果多个测试类都要用到相同的耗时任务，则可以这样用

1. 添加一个类

[CollectionDefinition("Lone Time Task Collection")]
public class TaskCollection:ICollectionFixture<LongTimeFixture>
{
}

2. 在使用的类上加上[CollectionDefinition("Lone Time Task Collection")]注意里面的字符串要相同

[Collection("Lone Time Task Collection")]
public class AAAShould:IClassFixture<LongTimeFixture>,IDisposable
{
    private readonly LongTimeTask _task;
    public PatientShould(LongTimeFixture fixture)
    {
        _task = fixture.Task;//获取方法
    }
}
[Collection("Lone Time Task Collection")]
public class BBBShould:IClassFixture<LongTimeFixture>,IDisposable
{
    private readonly LongTimeTask _task;
    public BBBShould(LongTimeFixture fixture)
    {
        _task = fixture.Task;//获取方法
    }
}
//此时这两个类中测试方法都会共享一个LongTimeFixture实例

数据共享

1.[Theory]

可以写有构造参数的测试方法,使用InlineData传递数据

[Theory]
[InlineData(1,2,3)]
[InlineData(2,2,4)]
[InlineData(3,3,6)]
public void ShouldAddEquals(int operand1,int operand2,int expected)
{
    //Arrange
    var sut = new Calculator(); //sut-system under test
    //Act
    var result = sut.Add(operand1, operand2);
    //Assert
    Assert.Equal(expected, result);
}

2.[MemberData]

可以在多个测试中使用

1. 创建一个类

public  class CalculatorTestData
{
    private static readonly List<object[]> Data = new List<object[]>
    {
        new object[]{ 1,2,3},
        new object[]{ 1,3,4},
        new object[]{ 2,4,6},
        new object[]{ 0,1,1},
    };

    public static IEnumerable<object[]> TestData => Data;
}

2. 使用MemberData

[Theory]
[MemberData(nameof(CalculatorTestData.TestData),MemberType =typeof(CalculatorTestData))]
public void ShouldAddEquals2(int operand1, int operand2, int expected)
{
    //Arrange
    var sut = new Calculator(); //sut-system under test
    //Act
    var result = sut.Add(operand1, operand2);
    //Assert
    Assert.Equal(expected, result);
}

3.使用外部数据

1. 读取外部集合类

//    读取文件并返回数据集合 必须是IEnumerable
public class CalculatorCsvData
{
        public static IEnumerable<object[]> TestData
        {
            get
            {
	            //把csv文件中的数据读出来，转换
                string[] csvLines = File.ReadAllLines("Data\\TestData.csv");
                var testCases = new List<object[]>();
                foreach (var csvLine in csvLines)
                {
                    IEnumerable<int> values = csvLine.Trim().Split(',').Select(int.Parse);
                    object[] testCase = values.Cast<object>().ToArray();
                    testCases.Add(testCase);
                }
                return testCases;
            }
        }
    }

2. 使用

[Theory]
[MemberData(nameof(CalculatorCsvData.TestData), MemberType = typeof(CalculatorCsvData))]
public void ShouldAddEquals3(int operand1, int operand2, int expected)
{
    //Arrange
    var sut = new Calculator(); //sut-system under test
    //Act
    var result = sut.Add(operand1, operand2);
    //Assert
    Assert.Equal(expected, result);
}

4.DataAttribute

1. 自定义特性

public class CalculatorDataAttribute : DataAttribute
{
    public override IEnumerable<object[]> GetData(MethodInfo testMethod)
    {
        yield return new object[] { 0, 100, 100 };
        yield return new object[] { 1, 99, 100 };
        yield return new object[] { 2, 98, 100 };
        yield return new object[] { 3, 97, 100 };
    }
}

2. 使用

[Theory]
[CalculatorDataAttribute]
public void ShouldAddEquals4(int operand1, int operand2, int expected)
{
    //Arrange
    var sut = new Calculator(); //sut-system under test
    //Act
    var result = sut.Add(operand1, operand2);
    //Assert
    Assert.Equal(expected, result);
}