.net持续集成单元测试篇之单元测试简介以及在visual studio中配置Nunit使用环境

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单元测试及测试驱动开发简介

什么是单元测试

单元测试是一段自动化的代码，这段代码调用被测试的工作单元，之后对这个单元的单个最终结果的某些假设进行检验。单元测试几乎都是用单元测试框架编写的。单元测试容易编写，能快速运行。单元测试可靠、可读、并且可维护。只要产品代码不发生变化，单元测试的结果是稳定的。

特征：

• 自动化、可重复执行；

• 很容易实现；

• 第二天还有意义；

• 任何人都应该能一键运行它；

• 运行速度应该很快；

• 结果应该是稳定的；

• 能完全控制被测试的单元；

• 完全隔离（独立于其他测试的运行）；

单元测试命名

由于单元测试非常强调可读性,因此我们要花些功夫在命名上,要使单元测试方法名简单易懂,基本一下子能看出它的主要功能.如果觉得方法名不能够完全表达出此方法要实现的功能,也可以额外添加注释.推荐的命名方式如下
Should_Return(Throw)_Result(exception)_If(when)But

其中Should表示期待一个结果,Return或者Throw为要测试方法期待的返回结果,If表示出现以上结果需要的条件,But为附加条件.

什么是集成测试

集成测试是对一个工作单元进行的测试，这个测试对被测试的工作单元没有完全的控制，并使用该单元的一个或多个真实依赖物，例如时间，网络、数据库、线程或随机数产生器等。

单元测试与集成测试的区别

单元测试与集成测试最大的区别在于：集成测试依赖于一个或多个真实的模块，当运行集成测试时，出现失败的情况后你并不能立即判断是哪里出了问题，因此找到缺陷的根源会比较困难。

测试驱动开发

传统开发流程

[虚线代表是一个可选的行为]

TDD开发流程

由上面的两个图中可以看出TDD与传统开发模式的区别：先编写一个会失败的测试，然后创建产品代码，并确保这个测试通过，接下来是重构代码或者创建另一个会失败的测试。

单元测试框架作用

单元测试框架是帮助开发人员进行单元测试的代码库和模块。

Nunit单元测试框架使用

NUnit 是一套开源的基于.NET平台的类Xunit白盒测试架构，支持所有的.NET平台。这套架构的特点是开源，使用方便，功能齐全。很适合作为.NET语言开发的产品模块的白盒测试框架。
起初是从流行的Java单元测试框架JUnit直接移植过来的，之后NUnit在设计和可用性上做了极大地改进，和JUnit有了很大的区别，给日新月异的测试框架生态系统注入了新的活力。
如何在VS安装并运行呢？用Nuget是最方便的一种形式了，如下图：

如果各位的visualStudio中安装有Resharper插件,则只需要安装红色部分框选的内容即可,如果没有安装也没有关系,可以使用VisualStudio自带的测试工具也是可以的,
以下讲解用的也是VisualStudio自带的测试工具.
需要注意的是如果使用VisualStudio自带的测试工具,还需要安装Nunit.Console

编写第一个单元测试

我们在刚才新建的项目中添加一个名为FirstUnitTest的项目
我们要引入using NUnit.Framework;方可使用Nunit
我们新建的第一个测试代码如下

其中TestFixture注解标识这个类为单元测试类,如果没有此标识,则此类无法在单元测试工具中运行
方法上的Test注解标注此方法为一个单元测试方法,如果没有Test注解,则此方法在单元测试运行的时候将会被忽略掉
类注解和方法注解添加以后,单元测试就可以跑起来了.

运行第一个单元测试

使用VisualStudio自带单元测试工具运行

如上图示,点击菜单栏的Test(测试)-Windows(窗口)-Test Explorer(测试浏览器)便可以在VisualStudio中打开测试浏览器,只要我们保存了项目,就可以在Test Explorer中看到刚才创建的单元测试了(刚创建的单元测试名为FirstUnitTest)
运行单元测试,我们点击Test Explorer中FirstUnitTest下的测试方法名,出现以下选项

我们点击Run Selected Test(运行选中的单元测试)便可以运行这个单元测试了

运行以后便可以在Test Explorer中看到结果了
单元测试图标含义
单元测试结果很容易根据图标看出来其含义,其中圆圈内一个红色X 号代表测试失败,需要处理,圆圈里一个绿色对勾 代表测试成功,菱形内一个蓝底! 号代表测试结果待定(单元测试没有运行的状态是待定)
除了这几个状态外还有一种状态是三角形内一个黄底感叹号 ,代表警示,后面会介绍这个状态.

单元测试状态查看

通过以上状态我们很清析地看到我们创建的单元测试失败了,我们点击这个单元测试,Test Explorer下面部分便会显示关于这次测试的基本信息

我们从错误信息里可以看到错误原因是期待的结果True,实际上是False.如果测试过程中由于异常导致错误,StackTrace还会显示异常的堆栈信息.

[info] 小技巧-快速定位到错误方法'

在实际工作中,随意项目的深入,测试方法会越来越多,我们写完一个测试方法后然后点击测试,这样不会有什么问题,然后实际情况是随着测试方法积累越来越多,我们日后要运行单元测试的时候往往是点击整个单元测试项目运行,这时候如果有错误我们虽然可以根据方法名定位到出错的测试方法,然而这样很不方便,我们这时候可以点击错误信息栏里的Source后面的蓝色文字,快速定位到测试出现错误的方法.

很多时候我们只是查看一下这个面板,并不把鼠标移过来点击,更为快捷的定位到错误方法的的方式是我们选中测试方法后,直接按下快捷键F12,就直接进入到错误方法了

[info] 小技巧-

上面的面板中展示有错误的信息,如果信息过长时在面板查看很不方便,这时候我们可以把它复制下来然后在自己喜欢的文本查看器中查看

单元测试调试

通过以上状态我们知道我们的单元测试失败了,为什么会失败很简单3+4*5/2不等于0,但是很多时候有些结果不是这么显而易见的,我们需要借助单步调试来发现错误,如何对单元测试进行调试呢?
首先我们像普通调试一样设置一个断点,然后在Test Explorer中右击方法名,出现弹出菜单,这次我们选择Debug Select Tests(调试选择测试)

此时我们会看到像我们普通调试一样,断点被击中

我们可以在断点调试模式发现错误所在.
这里还有一点需要指出的是,单元测试的成功失败状态只是针对本次有效,如果关闭VisualStudio所有的状态又会变成待定状态,需要再次运行测试才会有成功,失败等状态.

使用Resharper运行单元测试

Resharper为VisualStudio的一个插件,集成了很多功能,其中包含单元测试运行功能.如果你的VisualStudio里安装的Resharper插件,也可以使用Resharper来运行单元测试,使用Resharper来进行测试测试比使用VisualStudio自带的单元测试工具更为方便.
如果安装了Resharper,VisualStudio的主菜单里会出现Resharper菜单,执行以下图示操作便可以打开Resharper Unit Test Explorer

窗口和VisualStudio Test Explorer类似

操作也和VisualStudio自带的Test Explorer操作类似,点击刚才新创建的FirstUnitTest类,便会出现以下菜单

选择第一个Run Unit Test便会运行单元测试,点击Debug Unit Tests则会进入单元测试调试模式,和VisualStudio自带的测试工具操作类似.

执行结果状态图标和Visual Studio自带的测试工具状态图标大同小异,很容易区分
一点很大的不同在于它的单元测试信息显示在右边,这样如果面板的宽度过小而错误信息过长就会出现如下图示情况

基本上不可读

我们可以通过如图示设置把它调到下面,这样就和VisualStudio自带的单元测试工具布局基本一样了

同样可以点击蓝色或者青色文字快速导航到错误方法里.
同样,由于面板大小限制,如果错误内容信息过丰富查看起来不是很方便,VisualStudio自带的测试工具可以通过Copy All复制到剪切板,然而这个面板并没有,没有办法把错误记录复制出来吗,答案是有的.
我们右击方法名,便会出现下面一个级联菜单

这里有导出Text,XML和HTML,导出到xml和html基本上不需要,只需要导出为Text即可,点击Export to Text出现如下对话框

如果我们选择一个路径便会将错误导出,很多时候并不需要这么做,我们点击Copy to Clipborard把内容复制到剪辑板,便可以把它复制到自己喜欢的文本编辑器里查看了

[info] Resharper测试技巧-状态过滤

当测试越来越多的时候,我们往往对整个测试项目进行运行,而不是像在开发阶段写一个运行一个,有人可能会有疑问,单元测试写的时候测试通过,以后再测会变成不通过状态吗,答案是肯定的.如果我们的单元测试中包含外部依赖(理想状态下不应该包含),往往外部依赖的变化会导致单元测试结果的变化.另外,单元测试编写的不恰当也会引起测试结果的变化.外部依赖的变化往往由于项目本身原因耦合度太高,一时又无法重构但仍然需要单元测试,这时候也可以勉强为之,然而不恰当的测试代码导致结果的不稳定是需要避免的.(最为常见的是日期中使用DateTime.Now由于Datetime.Now是变化的导致单元测试结果不可预测,这种情况是需要避免的.)
以上穿插的内容只是为了说明特定情况下单元测试的结果是会变的,因此不以为编写完测试方法后运行一遍成功就万事大吉.

如果测试方法很多,运行完以后出现多处错误,此时想要一个个找出失败的单元测试不是很方便,此时我们可以借助Resharper Unit Test Explorer中的测试状态过滤功能来过滤出所有的错误测试.

如上图,我们点击上面工具栏里的错误图标,这时候Explorer里列出的全部都是错误测试.
需要注意的是,由于我们启用的过滤,一旦错误都解决以后,这里便没有错误测试可罗列,这时候这里变成一片空白,我们需要点击一下最左边所有测试图标把所有测试都显示出来

[info] Resharper测试技巧之类内部启用测试

现在的测试还比较少,我们在Test Explorer中找到刚刚编写好的单元测试方法并不是一件很困难的事,但是当Explorer里单元测试方法越来越多的时候,想要快速找到刚编写好的方法启动是一件非常繁琐的事,
我们往往需要把方法名复制下来,然后粘贴到Explorer(这里的Explorer根据语境指的是Resharper Unit Test Explorer或者VisualStudio Test Explorer,并非windows explorer或者其它)里面,启动后还要删除查找内容,如果不删除则其它的方法都无法展示出来了.Resharper提供了一些非常贴心的简便功能,可以直接在类内部直接启动单元测试,而不需要到Explorer里找到测试方法然后运行.

如上图示.当一个方法有了Test注解,Resharper便能感知它,这时候方法的前面出现一个如上图红框框选的阴阳图标
点击图标便会出现以下上下文菜单

点击Run便可以运行测试.

运行成功这时候阴阳图标右下角会有一个绿色小对勾指示测试成功

如果点击类名前面的双阴阳图标则会整个类的所有测试方法进行操作

这时的Run和Debug后面都有一个All字,表示对此类的所有方法运行测试或者调试.