【Node.js从基础到高级运用】十五、单元测试与集成测试

引言

在Node.js开发过程中，测试是确保代码质量和功能正确性的关键步骤。单元测试和集成测试是最常见的测试类型。下面我们将使用

Jest

框架来进行测试。

单元测试

单元测试是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。在Node.js中，这通常指的是函数或者模块。

安装Jest

首先，你需要在你的Node.js项目中安装Jest。通过npm可以轻松安装：

npminstall --save-dev jest

配置Jest

在

package.json

文件中添加以下Jest配置：

{"scripts":{"test":"jest"}}

这样，你就可以通过运行

npm test

命令来执行测试了。

编写单元测试

假设我们有一个简单的函数

add

，我们想要测试它：

// js/add.jsfunctionadd(a, b){return a + b;}

module.exports = add;

为了测试这个函数，我们创建一个测试文件

add.test.js

：

// test/add.test.jsconst add =require('../js/add');test('adds 1 + 2 to equal 3',()=>{expect(add(1,2)).toBe(3);});

在上面的代码中，我们使用

test

函数定义了一个测试用例，然后使用

expect

和

toBe

来进行断言。

运行单元测试

运行以下命令来执行测试：

npmtest

Jest将自动找到所有的测试文件并执行它们。

集成测试

集成测试是指测试应用程序中多个模块或服务协同工作的情况。在Node.js中，这通常涉及到数据库操作、网络请求等。

编写集成测试

假设我们有一个简单的Express服务器，我们想要测试它的一个端点：

// test15.jsconst express =require('express');const add =require('./add');const app =express();

app.get('/add',(req, res)=>{const{ a, b }= req.query;
  res.send({result:add(Number(a),Number(b))});});

module.exports = app;

我们可以使用Jest和

supertest

来测试这个端点：

npminstall --save-dev supertest

创建一个测试文件

test15.test.js

：

// test/test15.test.jsconst request =require('supertest');// 引入supertest库，用于对HTTP请求进行模拟const app =require('./test15');// 引入我们的Express应用// 使用describe定义一个测试套件，其中包含了多个测试用例describe('GET /add',()=>{// 使用it定义一个测试用例，测试GET /add端点it('responds with json containing the sum of a and b',(done)=>{request(app)// 使用supertest对app发起请求.get('/add')// 指定请求类型为GET，并设置请求路径为/add.query({a:1,b:2})// 设置请求查询参数a=1&b=2.expect('Content-Type',/json/)// 预期响应头Content-Type为json类型.expect(200)// 预期响应状态码为200.then(response=>{// 请求成功后获取响应对象expect(response.body.result).toBe(3);// 使用expect断言响应体中的result值为3done();// 调用done回调函数表示测试结束}).catch(err=>done(err));// 捕获异常，如果有异常通过done传递给Jest处理});});

在这个测试文件中，我们使用了

describe

和

it

来组织我们的测试代码。

describe

定义了一个测试套件，它是一系列相关测试用例的集合。

it

则定义了一个具体的测试用例。

我们通过

supertest

库来模拟发起HTTP请求，并通过链式调用来设置请求的具体参数和预期的响应。通过

.expect

方法可以设置对响应的预期，例如预期的响应头和状态码。

.then

方法用于处理请求成功的情况，我们在其中使用

expect

来进行断言，验证响应体是否符合预期。

最后，我们使用

done

回调来告诉Jest这个异步的测试用例何时完成。如果请求过程中出现异常，我们通过

.catch

捕获异常，并通过

done

将错误传递给Jest，以便Jest可以正确地标记这个测试用例失败。

运行集成测试

和运行单元测试一样，你只需要执行：

npmtest

Jest同样会执行集成测试。

jest高级运用

我们来实现一个异步函数的测试，该函数从某个API获取数据，并使用mock功能来模拟API调用。这样可以在不实际进行网络请求的情况下测试函数的逻辑。

异步数据获取函数

假设我们有一个函数

fetchData

，它从一个假设的API

https://api.example.com/data

获取数据：

// test15-2.jsconst axios =require('axios');// 引入axios库，用于发起HTTP请求asyncfunctionfetchData(){const response =await axios.get('https://api.example.com/data');// 使用axios向API发起GET请求return response.data;// 返回响应体的数据}

module.exports = fetchData;

编写测试并使用Jest Mock

为了测试这个异步函数而不实际发起网络请求，我们将使用Jest的mock功能来模拟axios库。

// test/test15-2.test.js
jest.mock('axios');// 告诉Jest模拟axios模块const axios =require('axios');// 引入axiosconst fetchData =require('../test15-2');// 引入我们的fetchData函数// 定义测试套件describe('fetchData',()=>{// 定义一个测试用例，测试fetchData是否能正确处理数据it('fetches successfully data from an API',async()=>{const mockData ={data:'some data'};// 定义模拟的API响应数据
    axios.get.mockResolvedValue(mockData);// 使用mockResolvedValue来模拟axios.get方法的成功返回awaitexpect(fetchData()).resolves.toEqual('some data');// 使用resolves来测试Promise是否被成功解析，期望fetchData的结果等于'some data'});// 定义另一个测试用例，测试在API请求失败时的行为it('fetches erroneously data from an API',async()=>{const errorMessage ='Network Error';// 定义模拟的错误消息
    axios.get.mockRejectedValue(newError(errorMessage));// 使用mockRejectedValue来模拟axios.get方法的失败返回awaitexpect(fetchData()).rejects.toThrow(errorMessage);// 使用rejects来测试Promise是否被拒绝，并且抛出了错误消息});});

在这个高级示例中，我们首先使用

jest.mock

来告诉Jest我们想要模拟

axios

模块。这样，当我们在测试中调用

axios.get

时，实际上调用的是一个Jest提供的模拟函数，而不是真正的

axios.get

。这使得测试既快速又独立于外部系统。

通过

mockResolvedValue

和

mockRejectedValue

，我们可以控制模拟的

axios.get

方法在被调用时返回一个成功的Promise或一个失败的Promise，从而测试我们的

fetchData

函数在不同情况下的行为。

这种方式非常适合测试依赖于异步数据获取的函数，无需担心网络延迟或服务不可用的问题，同时也能确保测试的准确性和可重复性。

运行测试

总结

通过上述步骤，我们学习了如何在Node.js项目中使用Jest进行单元测试和集成测试。单元测试帮助我们验证各个独立模块的功能，而集成测试确保这些模块能够协同工作。Jest是一个功能强大的测试框架，它提供了丰富的API来编写和运行测试用例。通过这些测试，我们可以提高代码的质量和稳定性。