使用Visual Studio进行单元测试-Part5

本文主要介绍Visual Studio（2012+）单元测试框架的一些技巧：

1. 如何模拟类的静态构造函数
2. 如何测试某方法被调用过
3. 如何测试某方法执行的次数
4. 并行编程测试注意事项

一、如何模拟类的静态构造函数

1.1 被测代码

namespace BlogDemo.UTDemo.Tricks
{
    public class StaticConstructorExample
    {
        static StaticConstructorExample()
        {
            //step1:read data from web service
            //step2:save data into database
        }

        public int DoSomething()
        {
            return ;
        }
    }
}

上面的类有一个静态构造函数，里面做两件事情：

1. 从某webservice读取数据
2. 将读取到的数据保存到数据库。

以上两件事情都是对外界环境的严重依赖

我们需要测试的方法是DoSomething，需要测试这个类，就需要实例化StaticConstructorExample这个类，实例化这个类之前，其静态构造函数将会被自动执行：这个点就是问题。

1. 静态构造函数依赖外部环境，这个外部环境有可能在某一天就挂了
2. 如果外部环境挂了，静态构造函数就会报错，那我们的单元测试就无法按照预期进行运行
3. DoSOmething本身不直接依赖外部环境，但是通过静态构造函数间接依赖了外部环境，这违反了单元测试repeatable原则（当外部环境挂了，我们的测试就无法运行）

解决办法依然是Shim，通过ms.test的Shim可以模拟一个类的静态构造函数，从而改变静态构造函数的行为，消除外部依赖。

1.2 测试代码

 [TestClass]
    public class StaticConstructorExampleTests
    {
        [TestMethod]
        public void DoSomethingTest()
        {
            using (ShimsContext.Create())
            {
                var isStaticConstructorExecuted = false;
                ShimStaticConstructorExample.StaticConstructor = () =>
                {
                    //step1:mock web service
                    //step2:mock database
                    isStaticConstructorExecuted = true;
                };
                var example = new StaticConstructorExample();
                var data = example.DoSomething();
                Assert.AreEqual(, data);
                Assert.IsTrue(isStaticConstructorExecuted);
            }

        }
    }

上面的代码是通过ShimClassName.StaticConstructor来实现对静态构造函数进行模拟的。

二、如何测试某方法被调用过

2.1 被测代码

基础代码，在DemoClass中进行调用

    public interface IGoodActionHandler
    {
        void Action();
    }

    public interface IBadActionHandler
    {
        void Action();
    }

    public class GoodHandler : IGoodActionHandler
    {
        public void Action()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

    public class BadHandler : IBadActionHandler
    {
        public void Action()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

要被测试的类：

  public class DemoClass
    {
        IGoodActionHandler goodHandler;
        IBadActionHandler badHandler;
        public DemoClass()
        {
            this.goodHandler = new GoodHandler();
            this.badHandler = new BadHandler();
        }
        public void DoSomething(int type)
        {
            if (type == )
            {
                DoSomethingGood();
            }
            else
            {
                DoSomethingBad();
            }
        }

        private void DoSomethingGood()
        {
            this.goodHandler.Action();
        }

        private void DoSomethingBad()
        {
            this.badHandler.Action();
        }
    }

要测试上面的DoSomething方法，上面DoSomethingGood和DoSomethingBad都依赖自接口，在测试的时候都可以进行mock（stub）。在侧测DoSomething方法是只需要验证当Type为1时执行了goodHandler的action，否则执行badHandler的Action。

这也是单元测试的一个关键点：关注单元。这里不关注goodhandler 和badhandler的内部逻辑（这两个handler的内部逻辑可以单独测试，属于另外的单元），这里只关注是否按照逻辑路由到了正确的handler。

2.2测试代码

  [TestClass]
    public class DemoClassTests
    {
        [TestMethod]
        public void DoSomething_DoSomethingGood_Tests()
        {
            var goodHandlerExecuted = false;
            StubIGoodActionHandler goodHandler = new StubIGoodActionHandler()
            {
                Action = () =>
                {
                     goodHandlerExecuted = true;//如果执行了goodhandler则置为true
                }
            };
            var badHandlerExecuted = false;
            StubIBadActionHandler badHandler = new StubIBadActionHandler()
            {
                Action = () =>
                {
                    badHandlerExecuted = true;//如果执行了badhandler则置为true
                }
            };
            var demoClass=new DemoClass();
            demoClass.BadHandler=badHandler;//注入badhandler
            demoClass.GoodHandler=goodHandler;//注入goodhandler
            demoClass.DoSomething();
            Assert.IsTrue(goodHandlerExecuted);//执行了goodhandler
            Assert.IsFalse(badHandlerExecuted);//没有执行badhandler
        }
    }

上面使用了两个技术

1. 面向接口编程，使用Stub技术，动态注入Stub（打桩），在测试的时候对对象进行了模拟
2. 改变了Stub对象的行为，本文只是通过在Stub对象的内部设置标志位的值来表示是否执行了这一个步骤。

上面的标志位的方法Shim技术照样使用，静态构造函数的模拟就是通过Shim后在构造函数内部修改标识位来验证构造函数被执行的。接下来介绍的测试执行次数也是通过shim后修改标识位来实现的

三、如何测试某方法执行的次数

3.1 被测代码

  public class DemoClass
    {
        private LoopHandler handler;
        public DemoClass()
        {
            handler = new LoopHandler();
        }
        public void DoSomething(int times)
        {
            for (var i = ; i < times; i++)
            {
                handler.Do();
            }
        }
    }

    public class LoopHandler
    {
        public void Do() { }
    }

现在要验证DoSomething是否执行了times次Do方法。

3.2 测试代码

 [TestMethod]
        public void DoSomething_RunTimes_Test()
        {
            using(ShimsContext.Create())
            {
                var times = ;
                ShimLoopHandler.AllInstances.Do = (@this) =>
                {
                    times++;//每进入一次加一次
                };
                var givenTimes = ;
                new DemoClass().DoSomething(givenTimes);
                Assert.AreEqual(times, givenTimes);
            }
        }

思想和上面Stub是一样，在Shim模拟的方法内部进行计数器相加。

3.3 并行编程测试注意事项

这里有一点需要注意一下，因为int的++不是线程安全的，如果把DemoClass的循环修改成多个线程并行执行的话测试代码需要做相应的调整。，对times++进行lock。

 public void DoSomething(int times)
        {
            Parallel.For(, times, (item) =>//并行执行
            {
                handler.Do();
            });
        }

 [TestMethod]
        public void DoSomething_RunTimes_Test()
        {
            using(ShimsContext.Create())
            {
                var times = ;
                ShimLoopHandler.AllInstances.Do = (@this) =>
                {
                    lock (this)//lock线程安全
                    {
                        times++;//每进入一次加一次
                    }
                };
                var givenTimes = ;
                new DemoClass().DoSomething(givenTimes);
                Assert.AreEqual(times, givenTimes);
            }
        }

上面的代码当Times不是特别大的时候一般不加lock也是可以的，不是特别大的时候一般不会产生线程安全问题。但是当times比较大的时候不加lock就会出问题。

当times是100000时去掉lock。我运行就出现了问题：

测试就是为了严谨，如果有上面并行的问题，测试的时候还是加上lock比较好。