Asp.Net Core 單元測試正確姿勢

来源:https://www.cnblogs.com/xboo/archive/2019/11/08/11811838.html
-Advertisement-
Play Games

背景 ASP.NET Core 支持依賴關係註入 (DI) 軟體設計模式，並且預設註入了很多服務，具體可以參考 "官方文檔" , 相信只要使用過依賴註入框架的同學，都會對此有不同深入的理解，在此無需贅言。 然而，在引入 IOC 框架之後，對於之前常規的對於類的依賴（new Class）變成通過構造函 ...


背景

ASP.NET Core 支持依賴關係註入 (DI) 軟體設計模式，並且預設註入了很多服務，具體可以參考 官方文檔, 相信只要使用過依賴註入框架的同學，都會對此有不同深入的理解，在此無需贅言。

然而，在引入 IOC 框架之後，對於之前常規的對於類的依賴（new Class）變成通過構造函數對於介面的依賴（ASP.NET CORE 預設註入方式），這本身更加符合依賴倒置原則，但是對於單元測試來說確會帶來另一個問題：由於層層依賴，導致在某個類的方法進行測試的時候，需要構造一大堆該類依賴的介面的實現，非常麻煩。

這個時候，我們腦子裡會下意識想一個問題：為什麼常用的 .Net 單元測試框架不支持依賴註入？

於是筆者帶著這個問題在查閱了一些關於在單元測試中支持依賴註入的討論Github Issue,以及其他的相關文檔，突然明白一個之前一直忽視但實際卻非常重要的問題：

在對於一個方法的單元測試中，我們應該關註的是這個方法內部的邏輯測試，而這個方法內部對於外部的依賴，則不在這個單元測試關註的範圍內

換言之，單元測試永遠都只關註需要測試的方法內部的邏輯實現，至於外部依賴方法的測試，則應該放在另一個專門針對這個方法的單元測試用例中。弄清楚這個問題，我們才能更加理解另一個單元測試不可缺少的框架——Mock框架，在我們寫的測試中，應該忽略外部依賴具體的實現，而是通過模擬該介面方法來顯示的指定返回值，從而降低該返回值對於當前單元測試結果的影響，而 Mock 框架（例如最常用的Moq），剛好可以滿足我們對於介面的模擬需求。

相信有同學跟我有同樣的疑惑，並且當我嘗試在 ASP.NET CORE 單元測試中的一切外部依賴通過 Mock 的方式進行編寫的時候，遇到了一些問題，才有了本篇文章，希望對有同樣疑惑的同學有所幫助。

如何對 ASP.NET CORE 常用服務進行單元測試和 Mock

本文以 Xunit 以及 Moq 4.x 為例，展示在常用的 ASP.NET CORE 中會遇到的各種測試情況。

業務服務類示例如下：

public class UserService : IUserService
{
    private ILogger _logger;
    private IOptions<RabbitMqOptions> _options;
    private IConfiguration _configuration;

    public UserService(ILogger<UserService> logger, IConfiguration configuration, IOptions<RabbitMqOptions> options)
    {
        this._logger = logger;
        this._options = options;
        this._configuration = configuration;
    }

    public void Login()
    {
        var hostName = this._configuration["RabbitMqOptions:Host"];
        var options = this._options.Value;
        //do something
        this._logger.Log(LogLevel.Information, new EventId(), "Login", null, (m, e) => m);
    }

    public string GetUserInfo()
    {
        return $"hello world!";
    }
}

public class RabbitMqOptions
{
    public string Host { get; set; }

    public string UserName { get; set; }

    public string Password { get; set; }
}

1. IConfiguration 獲取配置Mock

獲取單個配置：

var mockConfiguration = new Mock<IConfiguration>();
mockConfiguration.SetupGet(_ => _["RabbitMqOptions:Host"]).Returns("127.0.0.1");

Mock IOptions<T>

var mockRabbitmqOptions = new Mock<IOptions<RabbitMqOptions>>();
mockRabbitmqOptions.Setup(_ => _.Value).Returns(new RabbitMqOptions
{
    Host = "127.0.0.1",
    UserName = "root",
    Password = "123456"
});

2. Mock 方法返回參數

[Fact]
public void mock_return_test()
{
    var mockInfo = "mock hello world";
    var mockUserService = new Mock<IUserService>();
    mockUserService.Setup(_ => _.GetUserInfo()).Returns(mockInfo);

    var userInfo= mockUserService.Object.GetUserInfo();
    Assert.Equal(mockInfo, userInfo);
}

3. ILogger 日誌組件 Mock

通過 logger.Verify 驗證日誌至少輸出一次：

[Fact]
public void log_in_login_test()
{
    var logger = new Mock<ILogger<UserService>>();
    var userService = new UserService(logger.Object);
    userService.Login();

    logger.Verify(_ => _.Log(It.IsAny<LogLevel>(),
                                It.IsAny<EventId>(),
                                It.IsAny<string>(),
                                It.IsAny<Exception>(), 
                                It.IsAny<Func<string, Exception, string>>()),
                    Times.Once);
}

4. ServiceCollection 單元測試

public static void AddUserService(this IServiceCollection services, IConfiguration configuration)
{
    services.TryAddSingleton<IUserService, UserService>();
}
 [Fact]
public void add_user_service_test() 
{
    var mockConfiguration = new Mock<IConfiguration>();

    var serviceConllection = new ServiceCollection();
    serviceConllection.AddUserService(mockConfiguration.Object);

    var provider = serviceConllection.BuildServiceProvider();
    var userService = provider.GetRequiredService<IUserService>();
    Assert.NotNull(userService);
}

5. Middleware 單元測試

Middleware單元測試重點在於對委托 _next 的模擬

示例 HealthMiddleware:

public class HealthMiddleware
{
    private readonly RequestDelegate _next;
    private readonly ILogger _logger;
    private readonly string _healthPath = "/health";

    public HealthMiddleware(RequestDelegate next, ILogger<HealthMiddleware> logger, IConfiguration configuration)
    {
        this._next = next;
        this._logger = logger;

        var healthPath = configuration["Consul:HealthPath"];
        if (!string.IsNullOrEmpty(healthPath))
        {
            this._healthPath = healthPath;
        }
    }

    public async Task Invoke(HttpContext httpContext)
    {
        if (httpContext.Request.Path == this._healthPath)
        {
            httpContext.Response.StatusCode = (int)HttpStatusCode.OK;
            await httpContext.Response.WriteAsync("I'm OK!");
        }
        else
            await _next(httpContext);
    }
}

單元測試：

public class HealthMiddlewareTest
{
    private readonly Mock<ILogger<HealthMiddleware>> _mockLogger;
    private readonly Mock<IConfiguration> _mockConfiguration;
    private readonly string _healthPath = "/health";
    private readonly HttpContext _httpContext;
    private readonly Mock<RequestDelegate> _mockNext; //middleware next

    public HealthMiddlewareTest()
    {
        this._mockConfiguration = new Mock<IConfiguration>();
        this._mockConfiguration.SetupGet(c => c["Consul:HealthPath"]).Returns(_healthPath);

        this._mockLogger = new Mock<ILogger<HealthMiddleware>>();
        this._mockLogger.Setup(_ => _.Log<object>(It.IsAny<LogLevel>(), It.IsAny<EventId>(),
            It.IsAny<object>(), It.IsAny<Exception>(), It.IsAny<Func<object, Exception, string>>()))
            .Callback<LogLevel, EventId, object, Exception, Func<object, Exception, string>>(
            (logLevel, eventId, message, ex, fun) =>
            {
                Console.WriteLine($"{logLevel}\n{eventId}\n{message}\n{message}");
            });

        this._httpContext = new DefaultHttpContext();
        this._httpContext.Response.Body = new MemoryStream();
        this._httpContext.Request.Path = this._healthPath;

        this._mockNext = new Mock<RequestDelegate>();//next 委托 Mock
        this._mockNext.Setup(_ => _(It.IsAny<HttpContext>())).Returns(async () =>
        {
            await this._httpContext.Response.WriteAsync("Hello World!"); //模擬http請求最終輸出
        });
    }

    [Fact]
    public async Task health_request_test()
    {
        var middleWare = new HealthMiddleware(this._mockNext.Object, this._mockLogger.Object,
            this._mockConfiguration.Object);

        await middleWare.Invoke(this._httpContext);//執行middleware

        this._httpContext.Response.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin); //獲取監控檢查請求獲取到的response內容
        var reader = new StreamReader(this._httpContext.Response.Body);
        var returnStrs = await reader.ReadToEndAsync();

        Assert.Equal("I'm OK!", returnStrs);//斷言健康檢查api是否中間件攔截輸出 "I'm OK!"
    }

    [Fact]
    public async Task general_request_test()
    {
        this._mockConfiguration.SetupGet(c => c["Consul:HealthPath"]).Returns("/api/values");

        var middleWare = new HealthMiddleware(this._mockNext.Object, this._mockLogger.Object,
            this._mockConfiguration.Object);

        await middleWare.Invoke(this._httpContext);
        this._httpContext.Response.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
        var reader = new StreamReader(this._httpContext.Response.Body);
        var returnStrs = await reader.ReadToEndAsync();

        Assert.Equal("Hello World!", returnStrs); //斷言非健康檢查請求api返回模擬 Hello World!
    }
}

6. Mock HttpClient

HttpClient 中的 GetAsync、PostAsync 等方法底層實際都是通過HttpMessageHandler 調用 SendAsync 完成（見源碼），所以在 Mock HttpClient 時，實際需要 Mock 的是 HttpMessageHandler 的 SendAsync 方法：

[Fact]
public async Task get_async_test()
{
    var responseContent = "Hello world!";
    var mockHttpClient = this.BuildMockHttpClient("https://github.com/", responseContent);
    var response = await mockHttpClient.GetStringAsync("/api/values");
    Assert.Equal(responseContent, response);
}

private HttpClient BuildMockHttpClient(string baseUrl, string responseStr)
{
    var mockHttpMessageHandler = new Mock<HttpMessageHandler>();
    mockHttpMessageHandler.Protected()
        .Setup<Task<HttpResponseMessage>>("SendAsync",
        ItExpr.IsAny<HttpRequestMessage>(),
        ItExpr.IsAny<CancellationToken>()).ReturnsAsync((HttpRequestMessage request, CancellationToken token) =>
        {
            HttpResponseMessage response = new HttpResponseMessage();
            response.Content = new StringContent(responseStr, Encoding.UTF8);
            return response;
        });
    var mockHttpClient = new HttpClient(mockHttpMessageHandler.Object);
    mockHttpClient.BaseAddress = new Uri(baseUrl);
    return mockHttpClient;
}

結語

幾個問題：

  1. CI/CD 流程中應該包含單元測試

    例如在編寫 Repository 層進行單元測試時，經常有同學會編寫依賴於資料庫數據的單元測試，這樣並不利於隨時隨地的進行單元測試檢查，如果將該流程放在CI/CD中，在代碼的發佈過程中通過單元測試可以檢查代碼邏輯的正確性，同時依賴於資料庫的單元測試將不會通過（通常情況下，生產環境和開發環境隔離），變相迫使開發小伙伴通過 mock 方式模擬資料庫返回結果。這個原則同樣適用於不能依賴三方API編寫單元測試。

  2. 單元測試覆蓋率

    通常很多開發 Leader 都會要求開發團隊編寫單元測試，但是很少檢查單元測試的質量，即單元測試最重要的指標——單元測試代碼覆蓋率，如果不註重覆蓋率的提升，那麼很有可能會導致開發成員為了單元測試而寫單元測試，預期就會與實際情況相差甚遠。保證單元測試代碼覆蓋率，將會大大降低代碼變更帶來的 Bug 率，從而節省整體開發成本。

  3. 新人問題：為何要寫單元測試？

    對於初次開始編寫單元測試的開發人員，腦中經常會對此表示懷疑：我為什麼要去驗證一堆我自己寫的正確的邏輯？實際這個問題包含了區分一個一般開發人員和優秀開發人員很重要的一個條件：他是否會反向思考當前邏輯的正確性。有了這種思維，看待問題才會從多個角度入手分析，對問題的本質掌握更加全面。不要懷疑，堅持寫單元測試，因為這本身也是對反向思維的一種鍛煉，以筆者的經驗，只有當編寫過一段時間之後，才會真正認識單元測試的魅力，並且開始非常習慣的在寫一段邏輯之後，順手寫了對於它的單元測試。即使筆者也算很早就開始寫單元測試了，但直到寫這篇文章，仍然不斷在加深對單元測試的認識。

其實編程也如人生三境：看山是山；看山不是山；看山還是山；階段不同，認知不同，唯有堅持不懈，持之以恆，才能不斷進步，提升境界，這不就是人追求的根本麽！


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • .net core 發佈到iis問題 HTTP Error 500.30 - ANCM In-Process Start Failure
    1. 沒有在Program里配置IIS webBuilder.UseIIS(); 2. StartupProduction 里AutoFac容器註入錯誤和新版的CORS中間件已經阻止使用允許任意Origin，即 AllowAnyOrgin設置了也不會生效 3. 可以嘗試下 在網站根目錄dotnet ...
  • .NET Core 使用NPOI讀取Excel返回泛型List集合
    我是一名 ASP.NET 程式員，專註於 B/S 項目開發。累計文章閱讀量超過一千萬，我的博客主頁地址：https://www.itsvse.com/blog_xzz.html 網上有很多關於npoi讀取excel表格的例子，很多都是返回一個Datatable的對象，但是我需要的是一個list集合， ...
  • Winform中雙擊DevExpress的TreeList的樹形節點怎樣獲取當前節點
    場景 DevExpress的TreeList怎樣設置數據源，從實例入手： https://blog.csdn.net/BADAO_LIUMANG_QIZHI/article/details/102548490 滑鼠雙擊TreeList中的某一節點，在雙擊事件中怎樣獲取當前節點。 註： 博客主頁： h ...
  • Winform中在使用Dock屬性設計頁面佈局控制項的順序導致頁面效果不同的問題
    場景 在Winform中進行頁面設計時，常使用控制項的Dock屬性來進行佈局調整。但是由於設置屬性的順序問題，導致達不到想要的效果。 比如以下兩個控制項 下麵的控制項設置的Dock屬性是Bottom，即在頁面底部，那麼再設置上面的控制項的Dock屬性為Fill，理想效果是應該他們按當前佈局顯示在頁面上。但是 ...
  • C# 實現敏感詞過濾
    實現 該 敏感詞過濾 採用的是 DFA演算法，參考文章：https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/26961957 具體 實現 步驟 如下： 第一步，構建 敏感詞庫（WordsLibrary） 類： using System.Collections.G ...
  • 建議收藏：.net core 使用EPPlus導入導出Excel詳細案例，精心整理源碼已更新至開源模板
    還記得剛曾經因為導入導出不會做而發愁的自己嗎？我見過自己前同事因為一個導出改了好幾天，然後我們發現雖然有開源的庫但是用起來卻不得心應手，主要是因為百度使用方案的時候很多方案並不能解決問題。 尤其是嘗試新技術那些舊的操作還會有所改變，為了節約開發時間，我們把解決方案收入到一個個demo中，方便以後即拿 ...
  • C#斐波那契數列求法（比較階乘和迴圈所用時間）
    using System; namespace ConsoleApp3 { class Program { static void Main(string[] args) { Console.Write("你要輸入多少項？"); int a = Convert.ToInt32(Console.Rea ...
  • 新版上線！解析PSD文件管理控制項Aspose.PSD實用功能——色彩平衡調整層
    Aspose.PSD for .NET高級PSD文件格式操作API，沒有任何Adobe Photoshop依賴項。API允許創建或編輯Photoshop文件，並提供更新圖層屬性，添加水印，執行圖形操作或將一種文件格式轉換為另一種文件的功能。 近日，Aspose.PSD for .NET更新至最新版本 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • Dapr Outbox 執行流程
    Dapr Outbox 是1.12中的功能。 本文只介紹Dapr Outbox 執行流程，Dapr Outbox基本用法請閱讀官方文檔 。本文中appID=order-processor，topic=orders 本文前提知識：熟悉Dapr狀態管理、Dapr發佈訂閱和Outbox 模式。 Outbo ...
  • Advanced .Net Debugging 7：托管堆與垃圾收集
    引言 在前幾章我們深度講解了單元測試和集成測試的基礎知識，這一章我們來講解一下代碼覆蓋率,代碼覆蓋率是單元測試運行的度量值,覆蓋率通常以百分比表示，用於衡量代碼被測試覆蓋的程度，幫助開發人員評估測試用例的質量和代碼的健壯性。常見的覆蓋率包括語句覆蓋率（Line Coverage）、分支覆蓋率（Bra ...
  • C#S7.NET實現西門子PLCDB塊數據採集的完整步驟
    前言 本文介紹瞭如何使用S7.NET庫實現對西門子PLC DB塊數據的讀寫，記錄了使用電腦模擬，模擬PLC，自至完成測試的詳細流程，並重點介紹了在這個過程中的易錯點，供參考。 用到的軟體： 1.Windows環境下鏈路層網路訪問的行業標準工具（WinPcap_4_1_3.exe）下載鏈接：http ...
  • WPF控制項：密碼框綁定MVVM
    從依賴倒置原則（Dependency Inversion Principle, DIP）到控制反轉（Inversion of Control, IoC）再到依賴註入（Dependency Injection, DI）的演進過程，我們可以理解為一種逐步抽象和解耦的設計思想。這種思想在C#等面向對象的編 ...
  • Python中的私有屬性與私有方法
    關於Python中的私有屬性和私有方法 Python對於類的成員沒有嚴格的訪問控制限制，這與其他面相對對象語言有區別。關於私有屬性和私有方法，有如下要點： 1、通常我們約定，兩個下劃線開頭的屬性是私有的（private）。其他為公共的（public）； 2、類內部可以訪問私有屬性（方法）； 3、類外 ...
  • C++ 訪問說明符詳解：封裝數據，控制訪問，提升安全性
    C++ 訪問說明符 訪問說明符是 C++ 中控制類成員（屬性和方法）可訪問性的關鍵字。它們用於封裝類數據並保護其免受意外修改或濫用。 三種訪問說明符： public：允許從類外部的任何地方訪問成員。 private：僅允許在類內部訪問成員。 protected：允許在類內部及其派生類中訪問成員。 示 ...
  • static_cast與dynamic_cast到底是什麼？
    寫這個隨筆說一下C++的static_cast和dynamic_cast用在子類與父類的指針轉換時的一些事宜。首先，【static_cast，dynamic_cast】【父類指針，子類指針】，兩兩一組，共有4種組合：用 static_cast 父類轉子類、用 static_cast 子類轉父類、使用 ...
  • C語言數據結構：雙向鏈表的增刪操作
    /******************************************************************************************************** * * * 設計雙向鏈表的介面 * * * * Copyright (c) 2023-2 ...
  • @ComponentScan註解的實現，Spring掃描包的過程
    相信接觸過spring做開發的小伙伴們一定使用過@ComponentScan註解 @ComponentScan("com.wangm.lifecycle") public class AppConfig { } @ComponentScan指定basePackage，將包下的類按照一定規則註冊成Be ...
  • opensips開啟python支持
    操作系統 ：CentOS 7.6_x64 opensips版本： 2.4.9 python版本：2.7.5 python作為腳本語言，使用起來很方便，查了下opensips的文檔，支持使用python腳本寫邏輯代碼。今天整理下CentOS7環境下opensips2.4.9的python模塊筆記及使用 ...
所有分類