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关于单元测试：我什么时候应该嘲笑？

2023-04-13 20:25:00

When should I mock?

我对模拟和伪造对象有基本的了解，但是我不确定我对何时/何处使用模拟有一种感觉-尤其是在这里适用于这种情况。

当您要测试被测类和特定接口之间的交互时，模拟对象很有用。

好。

例如，我们要测试方法sendInvitations(MailServer mailServer)完全调用一次MailServer.createMessage()，并且也恰好调用一次MailServer.sendMessage(m)，并且在MailServer接口上没有调用其他方法。这是我们可以使用模拟对象的时候。

好。

使用模拟对象，而不是传递真实的MailServerImpl或测试TestMailServer，我们可以传递MailServer接口的模拟实现。在传递模拟MailServer之前，我们对其进行"训练"，以使它知道期望调用的方法以及要返回的返回值。最后，模拟对象断言，所有预期的方法均按预期方式调用。

好。

从理论上讲，这听起来不错，但也有一些缺点。

好。

模拟缺点

如果您有一个模拟框架，那么每次需要将接口传递给被测类时，您都倾向于使用模拟对象。这样，即使没有必要，您也可以测试交互。不幸的是，不需要的(偶然的)交互测试是不好的，因为然后您正在测试以特定的方式实现了特定的需求，而不是实现产生了所需的结果。

好。

这是伪代码示例。假设我们已经创建了一个MySorter类，并且要对其进行测试：

好。

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// the correct way of testing
testSort() {
testList = [1, 7, 3, 8, 2]
MySorter.sort(testList)

assert testList equals [1, 2, 3, 7, 8]
}

// incorrect, testing implementation
testSort() {
testList = [1, 7, 3, 8, 2]
MySorter.sort(testList)

assert that compare(1, 2) was called once
assert that compare(1, 3) was not called
assert that compare(2, 3) was called once
....
}

(在此示例中，我们假设它不是要测试的特定排序算法，例如快速排序；在这种情况下，后者测试实际上是有效的。)

好。

在这样一个极端的例子中，很明显为什么后一个例子是错误的。当我们更改MySorter的实现时，第一个测试在确保我们仍然正确排序方面做得很好，这就是测试的重点-它们使我们能够安全地更改代码。另一方面，后一种测试总是会中断，并且是有害的。它阻碍了重构。

好。

嘲弄存根

模拟框架通常也允许不太严格的用法，在这种情况下，我们不必确切指定应调用方法的次数和期望的参数。它们允许创建用作存根的模拟对象。

好。

假设我们有一个要测试的方法sendInvitations(PdfFormatter pdfFormatter, MailServer mailServer)。 PdfFormatter对象可用于创建邀请。这是测试：

好。

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testInvitations() {
// train as stub
pdfFormatter = create mock of PdfFormatter
let pdfFormatter.getCanvasWidth() returns 100
let pdfFormatter.getCanvasHeight() returns 300
let pdfFormatter.addText(x, y, text) returns true
let pdfFormatter.drawLine(line) does nothing

// train as mock
mailServer = create mock of MailServer
expect mailServer.sendMail() called exactly once

// do the test
sendInvitations(pdfFormatter, mailServer)

assert that all pdfFormatter expectations are met
assert that all mailServer expectations are met
}

在此示例中，我们并不真正在意PdfFormatter对象，因此我们只是训练它静默地接受任何调用并为sendInvitation()恰好在此时调用的所有方法返回一些合理的固定返回值。我们是如何精确地得出此训练方法清单的？我们只运行测试并不断添加方法，直到测试通过。注意，我们训练了存根以对方法做出响应，而又不知道为什么需要调用它，我们只是添加了测试所抱怨的所有内容。我们很高兴，测试通过了。

好。

但是，当我们更改sendInvitations()或sendInvitations()使用的其他类以创建更多精美的pdf时，会发生什么呢？我们的测试突然失败了，因为现在调用了PdfFormatter的更多方法，并且我们没有训练存根来期望它们。通常，不仅是在这种情况下失败的测试，而且是直接或间接使用sendInvitations()方法的任何测试。我们必须通过增加培训来修复所有这些测试。还要注意，我们无法删除不再需要的方法，因为我们不知道不需要哪些方法。同样，它阻碍了重构。

好。

而且，测试的可读性非常糟糕，因为有我们想要的代码，所以我们没有编写很多代码，但是因为我们不得不这样做。不是我们想要在那里的代码。使用模拟对象的测试看起来非常复杂，通常很难阅读。测试应该帮助读者理解，应该如何使用测试中的类，因此它们应该简单明了。如果它们不可读，那么没人会去维护它们。实际上，删除它们比维护它们容易。

好。

如何解决？容易：

好。

尽可能尝试使用实型而不是模拟。使用真实的PdfFormatterImpl。如果不可能，请更改实际类以使其成为可能。无法在测试中使用类通常会指出该类的一些问题。解决问题是一种双赢的局面-您修复了类，并且进行了更简单的测试。另一方面，不修复它并使用模拟程序是双赢的情况-您没有修复真实的类，并且您拥有更复杂，可读性更差的测试，从而阻碍了进一步的重构。

尝试为接口创建一个简单的测试实现，而不是在每个测试中对其进行模拟，并在所有测试中使用此测试类。创建不执行任何操作的TestPdfFormatter。这样一来，您可以为所有测试更改一次，并且您的培训不会因冗长的设置而杂乱无章。

好。

总而言之，模拟对象有其用途，但如果使用不当，它们通常会鼓励不良做法，测试实现细节，阻碍重构并产生难以阅读和难以维护的测试。

好。

有关模拟缺点的更多详细信息，另请参见模拟对象：缺点和用例。

好。

单元测试应通过单一方法测试单一代码路径。当一个方法的执行从该方法的外部传递到另一个对象，然后又返回时，您就具有了依赖性。

当您使用实际的依赖关系测试该代码路径时，就不是单元测试；您正在进行集成测试。尽管这是很好且必要的，但这不是单元测试。

如果您的依赖项存在错误，则可能会以返回假阳性的方式影响您的测试。例如，您可能将依赖项传递给意外的null，并且依赖项可能不会像记录中所述那样抛出null。您的测试不会发出应有的空参数异常，并且测试通过。

此外，您可能会发现，即使不是不可能，也很难可靠地使相关对象返回测试期间想要的值。这还包括在测试中引发预期的异常。

模拟代替了该依赖关系。您可以设置对依赖对象的调用的期望值，设置应该给您的确切返回值，以执行所需的测试，和/或抛出什么异常，以便可以测试异常处理代码。这样，您可以轻松测试所涉及的单元。

TL; DR：模拟单元测试所涉及的每个依赖项。