JavaScript 程序测试

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JavaScript 程序测试

2024-04-12 19:34| 来源: 网络整理| 查看: 265

JavaScript 程序测试

来自《JavaScript 标准参考教程（alpha）》，by 阮一峰

重要说明：本教程已经搬迁，此处不再维护，请访问新网址：wangdoc.com/javascript。

为什么要写测试？

Web应用程序越来越复杂，这意味着有更多的可能出错。测试是帮助我们提高代码质量、降低错误的最好方法和工具之一。

测试可以确保得到预期结果。加快开发速度。方便维护。提供用法的文档。

通过测试提供软件的质量，在开始的时候，可能会降低开发速度。但是从长期看，尤其是那种代码需要长期维护、不断开发的情况，测试会大大加快开发速度，减轻维护难度。

测试的类型单元测试

单元测试（unit testing）指的是以软件的单元（unit）为单位，对软件进行测试。单元可以是一个函数，也可以是一个模块或组件。它的基本特征就是，只要输入不变，必定返回同样的输出。

“单元测试”这个词，本身就暗示，软件应该以模块化结构存在。每个模块的运作，是独立于其他模块的。一个软件越容易写单元测试，往往暗示着它的模块化结构越好，各模块之间的耦合就越弱；越难写单元测试，或者每次单元测试，不得不模拟大量的外部条件，很可能暗示软件的模块化结构越差，模块之间存在较强的耦合。

单元测试的要求是，每个模块都必须有单元测试，而软件由模块组成。

单元测试通常采取断言（assertion）的形式，也就是测试某个功能的返回结果，是否与预期结果一致。如果与预期不一致，就表示测试失败。

单元测试是函数正常工作、不出错的最基本、最有效的方法之一。每一个单元测试发出一个特定的输入到所要测试的函数，看看函数是否返回预期的输出，或者采取了预期的行动。单元测试证明了所测试的代码行为符合预期。

单元测试有助于代码的模块化，因此有助于长期的重用。因为有了测试，你就知道代码是可靠的，可以按照预期运行。从这个角度说，测试可以节省开发时间。单元测试的另一个好处是，有了测试，就等于就有了代码功能的文档，有助于其他开发者了解代码的意图。

单元测试应该避免依赖性问题，比如不存取数据库、不访问网络等等，而是使用工具虚拟出运行环境。这种虚拟使得测试成本最小化，不用花大力气搭建各种测试环境。

一般来说，单元测试的步骤如下。

准备所有的测试条件调用（触发）所要测试的函数验证运行结果是否正确还原被修改的记录其他测试类型

（1）集成测试

集成测试（Integration test）指的是多个部分在一起测试，比如测试一个数据库连接模块，是否能够连接数据库。

（2）功能测试

功能测试（Functional test）指的是，自动测试整个应用程序的某个功能，比如使用Selenium工具自动打开浏览器运行程序。

（3）端对端测试

端对端测试（End-to-End testing）指的是全链路测试，即从开始端到终止端的测试，比如测试从用户界面、通过网络、经过应用程序处理、到达数据库，是否能够返回正确结果。端对端测试的目的是，确保整个系统能够正常运行，各个子系统之间依赖关系正常，数据能够在子系统之间、模块之间正确传递。

（4）冒烟测试

冒烟测试（smoke testing）指的是，正式的全面测试开始之前，对主要功能进行的预测试。它的主要目的是，确认主要功能能否满足需要，软件是否能运行。冒烟测试可以是手工测试，也可以是自动化测试。

这个名字最早来自对电子元件的测试，第一次对电子元件通电，看看它是否会冒烟。如果没有冒烟，说明通过了测试；如果电流达到某个临界点之后，才出现冒烟，这时可以评估是否能够接受这个临界点。

开发模式

测试不仅能够验证软件功能、保证代码质量，也能够影响软件开发的模式。

TDD

TDD是“测试驱动的开发”（Test-Driven Development）的简称，指的是先写好测试，然后再根据测试完成开发。使用这种开发方式，会有很高的测试覆盖率。

TDD的开发步骤如下。

先写一个测试。写出最小数量的代码，使其能够通过测试。优化代码。重复前面三步。

TDD开发的测试覆盖率通常在90%以上，这意味着维护代码和新增特性会非常容易。因为测试保证了你可以信任这些代码，修改它们不会破坏其他代码的运行。

TDD接口提供以下四个方法。

suite() test() setup() teardown()

下面代码是测试计数器是否加1。

suite('Counter', function() { test('tick increases count to 1', function() { var counter = new Counter(); counter.tick(); assert.equal(counter.count, 1); }); }); BDD

BDD是“行为驱动的开发”（Behavior-Driven Development）的简称，指的是写出优秀测试的最佳实践的总称。

BDD认为，不应该针对代码的实现细节写测试，而是要针对行为写测试。BDD测试的是行为，即软件应该怎样运行。

BDD接口提供以下六个方法。

describe() it() before() after() beforeEach() afterEach()

下面是测试计数器是否加1的BDD写法。

describe('Counter', function() { it('should increase count by 1 after calling tick', function() { var counter = new Counter(); var expectedCount = counter.count + 1; counter.tick(); assert.equal(counter.count, expectedCount); }); });

下面是一个BDD开发的示例。现在，需要开发一个Foo类，该类的实例有一个sayHi方法，会对类参数说“Hi”。这就是Foo类的规格，根据这个规格，我们可以写出测试用例文件foo.spec.js。

describe('Simple object', function() { var foo; beforeEach(function() { foo = new Foo('John'); }); it('should say hi', function() { expect(foo.sayHi()).toEqual('John says hi!'); }); });

有了测试用例以后，我们再写出实际的脚本文件foo.js。

function Foo(name) { this.name = name; } Foo.prototype.sayHi = function() { return this.name + ' says hi!'; };

为了把测试用例与脚本文件分开，我们通常把测试用例放在test子目录之中。然后，我们就可以使用Mocha、Jasmine等测试框架，执行测试用例，看看脚本文件是否通过测试。

BDD术语

（1）测试套件

测试套件（test suite）指的是，一组针对软件规格的某个方面的测试用例。也可以看作，对软件的某个方面的描述（describe）。

测试套件由一个describe函数构成，它接受两个参数：第一个参数是字符串，表示测试套件的名字或标题，表示将要测试什么；第二个参数是函数，用来实现这个测试套件。

describe("A suite", function() { // ... });

（2）测试用例

测试用例（test case）指的是，针对软件一个功能点的测试，是软件测试的最基本单位。一组相关的测试用例，构成一个测试套件。测试用例由it函数构成，它与describe函数一样，接受两个参数：第一个参数是字符串，表示测试用例的标题；第二个参数是函数，用来实现这个测试用例。

describe("A suite", function() { it("contains spec with an expectation", function() { // ... }); });

（3）断言

断言（assert）指的是对代码行为的预期。一个测试用例内部，包含一个或多个断言（assert）。

断言会返回一个布尔值，表示代码行为是否符合预期。测试用例之中，只要有一个断言为false，这个测试用例就会失败，只有所有断言都为true，测试用例才会通过。

describe("A suite", function() { it("contains spec with an expectation", function() { expect(true).toBe(true); }); }); 断言

断言是判断实际值与预期值是否相等的工具。

断言有assert、expect、should三种风格，或者称为三种写法。

// assert风格 assert.equal(event.detail.item, '(item)‘); // expect风格 expect(event.detail.item).to.equal('(item)'); // should风格 event.detail.item.should.equal('(item)');

Chai.js是一个很流行的断言库，同时支持上面三种风格。

（1） assert风格

var assert = require('chai').assert; var foo = 'bar'; var beverages = { tea: [ 'chai', 'matcha', 'oolong' ] }; assert.typeOf(foo, 'string', 'foo is a string'); assert.equal(foo, 'bar', 'foo equal `bar`'); assert.lengthOf(foo, 3, 'foo`s value has a length of 3'); assert.lengthOf(beverages.tea, 3, 'beverages has 3 types of tea');

上面代码中，assert方法的最后一个参数是错误提示信息，只有测试没有通过时，才会显示。

（2）expect风格

var expect = require('chai').expect; var foo = 'bar'; var beverages = { tea: [ 'chai', 'matcha', 'oolong' ] }; expect(foo).to.be.a('string'); expect(foo).to.equal('bar'); expect(foo).to.have.length(3); expect(beverages).to.have.property('tea').with.length(3);

（3）should风格

var should = require('chai').should(); var foo = 'bar'; var beverages = { tea: [ 'chai', 'matcha', 'oolong' ] }; foo.should.be.a('string'); foo.should.equal('bar'); foo.should.have.length(3); beverages.should.have.property('tea').with.length(3); Mocha.js 概述

Mocha（发音“摩卡”）是现在最流行的前端测试框架之一，此外常用的测试框架还有Jasmine、Tape、zuul等。所谓“测试框架”，就是运行测试的工具。

Mocha使用下面的命令安装。

# 全局安装 $ npm install -g mocha chai # 项目内安装 $ npm i -D mocha chai

上面代码中，除了安装Mocha以外，还安装了断言库chai，这是因为Mocha自身不带断言库，必须安装外部断言库。

测试套件文件一般放在test子目录下面，配置文件mocha.opts也放在这个目录里面。

浏览器测试

使用浏览器测试时，先用mocha init命令在指定目录生成初始化文件。

$ mocha init

运行上面命令，就会在该目录下生成一个index.html文件，以及配套的脚本和样式表。

Unit.js tests in the browser with Mocha Unit.js tests in the browser with Mocha mocha.setup('bdd'); mocha.run();

然后在该文件中，加入你要测试的文件（比如app.js）、测试脚本（app.spec.js）和断言库（chai.js）。

各个文件的内容如下。

// app.js function add(x, y){ return x + y; } // app.spec.js var expect = chai.expect; describe('测试add函数', function () { it('1加1应该等于2', function () { expect(add(1, 1)).to.equal(2); }); }); 命令行测试

Mocha除了在浏览器运行，还可以在命令行运行。

还是使用上面的文件，作为例子，但是要改成CommonJS格式。

// app.js function add(x, y){ return x + y; } module.exports = add; // app.spec.js var expect = require('chai').expect; var add = require('../app'); describe('测试add函数', function () { it('1加1应该等于2', function () { expect(add(1, 1)).to.equal(2); }); });

然后，在命令行下执行mocha，就会执行测试。

$ mocha

上面的命令等同于下面的形式。

$ mocha test --reporter spec --recursive --growl mocha.opts

所有Mocha的命令行参数，都可以写在test目录下的配置文件mocha.opts之中。

下面是一个典型的配置文件。

--reporter spec --recursive --growl

上面三个设置的含义如下。

使用spec报告模板包括子目录打开桌面通知插件growl

如果希望测试非存放于test子目录的测试用例，可以在mocha.opts写入以下内容。

server-tests --recursive

上面代码指定运行server-tests目录及其子目录之中的测试脚本。

生成规格文件

Mocha支持从测试用例生成规格文件。

$ mocha test/app.spec.js -R markdown > spec.md

上面命令生成单个app.spec.js规格。

生成HTML格式的报告，使用下面的命令。

$ mocha test/app.spec.js -R doc > spec.html

如果要生成整个test目录，对应的规格文件，使用下面的命令。

$ mocha test -R markdown > spec.md --recursive

只要提供测试脚本的路径，Mocha就可以运行这个测试脚本。

$ mocha -w src/index.test.js

上面命令运行测试脚本src/index.test.js，参数-w表示watch，即当这个脚本一有变动，就会运行。

指定测试脚本时，可以使用通配符，同时指定多个文件。

$ mocha --reporter spec spec/{my,awesome}.js $ mocha --ui tdd test/unit/*.js etc

上面代码中，参数--reporter指定生成的报告格式（上面代码是spec格式），-ui指定采用哪一种测试模式（上面代码是tdd模式）。

除了使用shell通配符，还可以使用node通配符。

$ mocha --compilers js:babel-core/register 'test/**/*.@(js|jsx)'

上面代码指定运行test目录下面任何子目录中，文件后缀名为js或jsx的测试脚本。注意，Node的通配符要放在单引号之中，因为否则星号（*）会先被shell解释。

如果要改用shell通配符，执行test目录下面任何子目录的测试脚本，要写成下面这样。

$ mocha test/**.js

如果测试脚本不止一个，最好将它们放在专门的目录当中。Mocha默认执行test目录的测试脚本，所以可以将所有测试脚本放在test子目录。--recursive参数可以指定运行子目录之中的测试脚本。

$ mocha --recursive

上面命令会运行test子目录之中的所有测试脚本。

--grep参数用于搜索测试用例的名称（即it方法的第一个参数），然后只执行匹配的测试用例。

$ mocha --reporter spec --grep "Fnord:" server-test/*.js

上面代码只测试名称中包含“Fnord：”的测试用例。

--invert参数表示只运行不符合条件的测试脚本。

$ mocha --grep auth --invert

如果测试脚本用到了ES6语法，还需要用--compiler参数指定babel进行转码。

$ mocha --compilers js:babel/register --recursive

上面命令会在运行测试脚本之前，先用Babel进行转码。--compilers参数的值是用冒号分隔的一个字符串，冒号左边是文件的后缀名，右边是用来处理这一类文件的模块名。上面代码表示，运行测试之前，先用babel/register模块，处理一下JS文件。

--require参数指定测试脚本默认包含的文件。下面是一个test_helper.js文件。

// test/test_helper.js import chai from 'chai';

使用--require参数，将上面这个脚本包含进所有测试脚本。

$ mocha --compilers js:babel/register --require ./test/test_helper.js --recursive 测试脚本的写法

测试脚本中，describe方法和it方法都允许调用only方法，表示只运行某个测试套件或测试用例。

// 例一 describe('Array', function(){ describe.only('#indexOf()', function(){ ... }); }); // 例二 describe("using only", function() { it.only("this is the only test to be run", function() { }); it("this is not run", function() { }); });

上面代码中，只有带有only方法的测试套件或测试用例会运行。

describe方法和it方法还可以调用skip方法，表示跳过指定的测试套件或测试用例。

// 例一 describe.skip('Article', function() { // ... }); // 例二 describe("using only", function() { it.skip("this is the only test to be run", function() { }); it("this is not run", function() { }); });

上面代码中，带有skip方法的测试套件或测试用例会被忽略。

如果测试用例包含异步操作，可以done方法显式指定测试用例的运行结束时间。

it('logs a', function(done) { var f = function(){ console.log('logs a'); done(); }; setTimeout(f, 500); });

上面代码中，正常情况下，函数f还没有执行，Mocha就已经结束运行了。为了保证Mocha等到测试用例跑完再结束运行，可以手动调用done方法

Promise的测试

对于异步的测试，测试用例之中，通常必须调用done方法，显式表明异步操作的结束。

上面代码之中，Promise对象的then方法之中，必须指定reject时的回调函数，并且使用assert.fail方法抛出错误，否则这个错误就不会被外界感知。

result.then(function(data) { expect(data).to.equal(blah); done(); });

上面代码之中，如果Promise被reject，是不会被捕获的，因为Promise之中的错误，不会”泄漏“到外界。

Mocha内置了对Promise的支持。

it('should fail the test', function() { var p = Promise.reject('Promise被reject'); return p; });

上面代码中，Mocha能够捕获reject的Promise。

因此，使用Mocha时，Promise的测试可以简化成下面的写法。

var expect = require('chai').expect; it('should do something with promises', function() { var result = asyncTest(); return result.then(function(data) { expect(data).to.equal('foobar'); }); }); 模拟数据

单元测试时，很多时候，测试的代码会请求HTTP服务器。这时，我们就需要模拟服务器的回应，不能在单元测试时去请求真实服务器数据，否则就不叫单元测试了，而是连同服务器一起测试了。

一些工具库可以模拟服务器回应。

nock sinon faux-jax MITM 覆盖率

测试的覆盖率需要安装istanbul模块。

$ npm i -D istanbul

然后，在package.json设置运行覆盖率检查的命令。

"scripts": { "test:cover": "istanbul cover -x *.test.js _mocha -- -R spec src/index.test.js", "check-coverage": "istanbul check-coverage --statements 100 --branches 100 --functions 100 --lines 100" }

上面代码中，test:cover是生成覆盖率报告，check-coverage是设置覆盖率通过的门槛。

然后，将coverage目录写入.gitignore防止连这个目录一起提交。

如果希望在git commit提交之前，先运行一次测试，可以安装ghooks模块，配置pre-commit钩子。

安装ghooks。

$ npm i -D ghooks

在package.json之中，配置pre-commit钩子。

"config": { "ghooks": { "pre-commit": "npm run test:cover && npm run check-coverage" } }

还可以把覆盖率检查，加入.travis.yml文件。

script: - npm run test:cover - npm run check-coverage

如果测试脚本使用ES6，scripts字段还需要加入Babel转码。

"scripts": { "test": "mocha src/index.test.js -w --compilers js:babel/register", "test:cover": "istanbul cover -x *.test.js _mocha -- -R spec src/index.test.js --compilers js:babel/register" }

覆盖率报告可以上传到codecov.io。先安装这个模块。

$ npm i -D codecov.io

然后在package.json增加一个字段。

"scripts": { "report-coverage": "cat ./coverage/lcov.info | codecov" }

最后，在CI的配置文件.travis.yml之中，增加运行这个命令。

after_success: - npm run report-coverage - npm run semantic-release WebDriver

WebDriver是一个浏览器的自动化框架。它在各种浏览器的基础上，提供一个统一接口，将接收到的指令转为浏览器的原生指令，驱动浏览器。

WebDriver由Selenium项目演变而来。Selenium是一个测试自动化框架，它的1.0版叫做Selenium RC，通过一个代理服务器，将测试脚本转为JavaScript脚本，注入不同的浏览器，再由浏览器执行这些脚本后返回结果。WebDriver就是Selenium 2.0，它对每个浏览器提供一个驱动，测试脚本通过驱动转换为浏览器原生命令，在浏览器中执行。

定制测试环境

DesiredCapabilities对象用于定制测试环境。

定制DesiredCapabilities对象的各个属性创建DesiredCapabilities实例将DesiredCapabilities实例作为参数，新建一个WebDriver实例操作浏览器的方法

WebDriver提供以下方法操作浏览器。

close()：退出或关闭当前浏览器窗口。

driver.close();

quit()：关闭所有浏览器窗口，中止当前浏览器driver和session。

driver.quit();

getTitle()：返回当前网页的标题。

driver.getTitle();

getCurrentUrl()：返回当前网页的网址。

driver.getCurrentUrl();

getPageSource()：返回当前网页的源码。

// 断言是否含有指定文本 assert(driver.getPageSource().contains("Hello World"), "预期含有文本Hello World");

click()：模拟鼠标点击。

// 例一 driver.findElement(By.locatorType("path")) .click(); // 例二 driver.get("https://www.google.com"); driver.findElement(By.name("q")) .sendKeys("webDriver"); driver.findElement(By.id("sblsbb")) .click();

clear()：清空文本输入框。

// 例一 driver.findElement(By.locatorType("path")).clear(); // 例二 driver.get("https://www.google.com"); driver.findElement(By.name("q")) .sendKeys("webDriver"); driver.findElement(By.name("q")) .clear(); driver.findElement(By.name("q")) .sendKeys("testing");

sendKeys()：在文本输入框输入文本。

driver.findElement(By.locatorType("path")) .sendKeys("your text");

submit()：提交表单，或者用来模拟按下回车键。

// 例一 driver.findElement(By.locatorType("path")) .submit(); // 例二 driver.get("https://www.google.com"); driver.findElement(By.name("q")) .sendKeys("webdriver"); element.submit();

findElement()：返回选中的第一个元素。

driver.get("https://www.google.com"); driver.findElement(By.id("lst-ib"));

findElements()：返回选中的所有元素（0个或多个）。

// 例一 driver.findElement(By.id("searchbox")) .sendKeys("webdriver"); driver.findElements(By.xpath("//div[3]/ul/li")) .get(0) .click(); // 例二 driver.findElements(By.tagName("select")) .get(0) .findElements(By.tagName("option")) .get(3) .click() .get(4) .click() .get(5) .click(); // 例三：获取页面所有链接 var links = driver .get("https://www.google.com") .findElements(By.tagName("a")); var linkSize = links.size(); var linksSrc = []; console.log(linkSize); for(var i=0;i

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