Day 21-Unit Test 應用於 Web APIs (情境及應用-1)

2021 iThome 鐵人賽

DAY 21

Software Development

單元測試從入門到進階之路 (以 C# NUnit 3 X NSubstitute 為例)系列第 21 篇

13th鐵人賽單元測試 nunit3 nsubstitute webapi

SunshineYen

2021-09-21 22:49:39

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Unit Test 應用於 Web APIs-前言

現今大多數的軟體工程都是以網路工程為主，那網路工程中又以 Web API 為單位做為開發的基石；因此，今天我們了解如何撰寫 Web API 的單元測試，來提升軟體開發的準確性。那首先，我們要介紹 Web API (假設部分在閱覽的讀者沒有接觸網路工程)，Web API —— Web Application Programming Interface，白話文就是網路應用程式與網路應用程式之間溝通的橋樑，那 Web API 可依據使用者開發決定提供 XML、Json、GeoJson、File...等，以下幾篇為我覺得不錯的 Web API 參考文章，供各位參考：

那通常檢測 Web API，都是在檢測相對應的 Controller（以瀏覽器來看是一個對應的 Url），因應不同的 Controller 會有不同的服務如 HttpGet、HttpPost...等，那這次的範例是以 HttpPost 為例。

看程式碼說故事 (Web API-1)

於是乎，我們就開始撰寫 Web API 專案，那這次範例所採用的框架是 N-Tiers 框架，主要流程是

Controller -> IService (實作用 Service) -> Model

而今天的情境是有使用者登錄商品的資料，登錄完資料後，我們要登記 Log 並且給予這個資料一組 Unique GUID，程式碼如下：

Controller 層：

namespace Products.Controllers
{
    [Route("api/[controller]")]
    public class ProductsController : Controller
    {
        private readonly ILogger Logger;
        private readonly IProductService ProductService;

        public ProductsController(ILogger inLogger, IProductService inProductService)
        {
            Logger = inLogger;
            ProductService = inProductService;
        }

        [HttpPost]
        public string Post(Product product)
        {
            Logger.Log("High", $"Adding a products with an id {product.ProductName}");

            var productGuid = ProductService.SaveProduct(product);

            return productGuid;
        }
    }
}

IService 層（服務介面層）：

namespace Products.IService
{
    // 登記 Log 的服務
    public interface ILogger
    {
        public void Log(string level, string message);
    }

    // 產品 Product 的服務
    public interface IProductService
    {
        public string SaveProduct(Product product);
    }
}

Service 層（服務實作層）：

namespace Products.Service
{
    // 登記 Log 的服務
    public class Logger : ILogger
    {
        public void Log(string level, string message)
        {
            // 撰寫你要的功能，並非測試重點，所以不詳細列述
        }
    }

    // 產品 Product 的服務
    public class ProductService : IProductService
    {
        public string SaveProduct(Product product)
        {
            // 撰寫你要的功能，並非測試重點，所以不詳細列述
        }
    }
}

Model 層（資料模型）：

namespace Products.Models
{
    public class Product
    {
        // 產品序號
        public string ProductId;

        // 產品名稱
        public string ProductName;

        // 產品現貨數量
        public int QuantityAvailable;
    }
}

看程式碼說故事 (Web API-2)

所以，我們要檢測 HttpPost 是否正常運行，可思考幾個關注點：

GUID 回傳值
SaveProduct 是否呼叫與次數
Log 是否呼叫與次數

列好了關注點之後，就可以開始撰寫測試，如下：

[TestFixture]
public class ProductsControllerTests
{
    private ILogger Logger;
    private IProductService ProductService;

    private ProductsController ProductsController;

    [SetUp]
    public void SetUp()
    {
        Logger = Substitute.For<ILogger>();
        ProductService = Substitute.For<IProductService>();

        ProductsController = new ProductsController(Logger, ProductService);
    }

    [Test]
    public void DemoGuidTest()
    {
        // Arrange
        var guid = "af95003e-b31c-4904-bfe8-c315c1d2b805";
        var product = new Product { ProductId = "1", ProductName = "Oven", QuantityAvailable = 3 };

        Logger.Log(default, default);
        ProductService.SaveProduct(product).Returns(guid);

        // Act
        var result = ProductsController.Post(product);

        // Assert
        Assert.AreEqual(result, guid);
    }

    [Test]
    public void DemoSaveProductReceiveTest()
    {
        // Arrange
        var guid = "af95003e-b31c-4904-bfe8-c315c1d2b805";
        var product = new Product { ProductId = "1", ProductName = "Oven", QuantityAvailable = 3 };

        Logger.Log(default, default);
        ProductService.SaveProduct(product).Returns(guid);

        // Act
        var result = ProductsController.Post(product);

        // Assert
        ProductService.Received(1).SaveProduct(product);
    }

    [Test]
    public void DemoLogReceiveTest()
    {
        // Arrange
        var guid = "af95003e-b31c-4904-bfe8-c315c1d2b805";
        var product = new Product { ProductId = "1", ProductName = "Oven", QuantityAvailable = 3 };

        Logger.Log(default, default);
        ProductService.SaveProduct(product).Returns(guid);

        // Act
        var result = ProductsController.Post(product);

        // Assert
        Logger.Received(1).Log(default, default);
    }
}

若實務上，這三個測試都成功，則代表的確有呼叫到 Log 與 SaveProduct 各一次，並且有成功回傳 GUID，這樣就算是個良好的單元測試組。

文章故事情境參考來源：https://www.michalbialecki.com/2019/01/03/writing-unit-tests-with-nunit-and-nsubstitute/