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React 測試 x AI:探索測試新境界,測試不再枯燥乏味!系列 第 3

[Day 03] JavaScript 測試框架介紹 & Jest 基本語法

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前面講了為什麼要寫測試,再來要來介紹 JavaScript 有哪些常用的測試框架。

目前常用的有以下幾種:

來看一下近五年的下載量:

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230917/20153820HQ5jvb9bsZ.png

目前 Jest 是最多人使用的測試框架,也是一開始學測試最容易接觸到的。不過各個框架都有不同的使用時間及優點,簡單來說:

  • Jest 是由 Facebook 所開發,在原先的 CRA 中就有內建,所以在 React 的專案中使用率很高。
  • Mocha 主要是 Node.js 的測試框架。
  • Karma 則是 Angular 官方推薦的測試框架,在 Angular-cli 內建與 Jasmin 做搭配。
  • Vitest 是由 Vite 所開發,算是近期崛起的測試框架,跟 Vite 一樣主打快速。

來做一個詳細的比較

種類 Jest Mocha Karma Vitest
時間 2014 2011 2012 2020
開發者 Facebook Open Source Angular Vite
下載量排名 1 2 3 4
是否內建斷言庫 ❌(需搭配 chi) ❌(需搭配 Jasmin)
是否含模擬函式 ❌(需搭配 Sinon.js) ❌(需搭配 Sinon.js)
  • 斷言庫:用來判斷測試結果是否符合預期,Ex: expect(1 + 1).toBe(2)
  • 模擬函式:用來模擬外部函式,例如 API 請求、時間函式等等。

以 React 來說會比較建議使用 Jest 來當作測試框架,一方面都是 facebook 開發的,整合上會比較合適,另一方面是 Jest 就涵蓋很多測試功能,功能性來說是很完善的,在建置環境上也比較簡單,雖然測試速度沒有 Vitest 快,不過因為歷史比較悠久,所以遇到問題比較容易找到解決方法。

綜合上述,所以接下來的測試範例都會以 Jest 框架為主。

可是我想使用其他框架怎麼辦?

不用擔心~大部分測試框架的語法都差不多,所以學會 Jest 之後,其他框架也可以很快上手。

Jest 特色

  • 內建斷言庫
  • 內建模擬函式
  • 內建覆蓋率報告
  • 內建快照測試
  • CRA 內建,Next.js、Vite 也支援

安裝 Jest

npm install --save-dev jest

因為 Jest 是在 node 環境底下執行,如果要使用 ESModule 的 import/export 語法,需要安裝 @babel/preset-env 及 babel-jest

npm install --save-dev @babel/preset-env babel-jest

接著在專案根目錄新增一個 babel.config.json 檔案,內容如下:

{
  "presets": ["@babel/preset-env"]
}

並在 package.json 中新增 jest transform 的設定

{
  "jest": {
    "transform": {
      "^.+\\.js$": "babel-jest"
    }
  }
}

斷言庫(基本語法)

假設有一個加總的函式如下:

const sum = (a, b) => {
  return a + b;
};
export default sum;

要測試這個函式就會像這樣:

import sum from "./sum";

describe("testing sum function", () => {
  it("adds 1 + 2 to equal 3", () => {
    expect(sum(1, 2)).toBe(3);
  });
});

這邊就包含幾個基本的語法

  1. describe:描述大範圍的測試內容
  2. test / it:描述詳細的測試案例內容
  3. expect:斷言函式
  4. toBe:斷言函式的方法

測試時在 Terminal 下指令

npx jest sum.test.js

Jest 就會去跑測試案例,顯示是否通過測試

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230917/20153820HdKMtdEIk8.png

模擬函式

在寫測試時,要盡量把測試的項目單一化,所以如果函式裡有借助外部的模組或函式,就會需要使用模擬函式的方式,方便我們進行測試。
比較常見的例子像是使用 axios 去發 API 請求,這時候就會需要模擬 axios 的函式,讓測試更加單純。

這邊我去抓 jsonplaceholder API 的使用者名稱,然後把資料經過處理回傳出來。

import axios from "axios";

const fetchData = async () => {
  // 使用 axios.get
  const data = await axios.get("https://jsonplaceholder.typicode.com/users/1");
  const content = `My name is ${data.username}`;
  return content;
};

export default fetchData;

當我要測試這個函式時,就需要去模擬 axios 的回傳資料,這邊使用 jest.mock 去模擬 axios,再使用 mockResolvedValue() 方法去模擬回傳的資料。

import axios from "axios";
import fetchData from "./fetchData";

jest.mock("axios"); // 模擬 axios

describe("testing fetchData function", () => {
  it("fetchData", async () => {
    axios.get.mockResolvedValue({ username: "Bret" }); // 模擬 axios.get 回傳
    const data = await fetchData();
    expect(data).toBe("My name is Bret");
  });
});

這樣就可以專注在測試 fetchData 函式本身,也不會真的發 API 出去。

測試覆蓋率

Jest 有提供一個測試覆蓋率的功能,可以顯示有多少的程式碼有被測試到,只要下指令

jest --coverage

就會在 Terminal 顯示出各個檔案的測試覆蓋率

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230917/201538205Fnd0VSLbI.png

不過這樣其實很不好看,所以 Jest 也提供了網頁版的測試覆蓋率報告,在下指令的同時,會建立一個 coverage 的檔案夾,lcov-report 裡面會有一個 index.html,打開檔案就可以看到網頁版的測試覆蓋率報告。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230917/201538200uhEWpwPIV.png

測試覆蓋率有四個指標:

  1. Statements:有多少的語句被測試到,一個 console.log 就算一個語句,一行程式碼可以有多個語句。
  2. Branches:條件語句,例如 if、else、switch 等等
  3. Functions:函式有被執行到的比例
  4. Lines:程式碼有被執行到的行數量,數量通常會比 Statements 少。

比較重要的指標是 BranchFunction,因為這兩個指標會是功能及邏輯的核心,所以要盡量讓這兩個指標都達到 100%。

快照測試 Snapshot

快照顧名思義就是快速的拍照,只是在這邊的照片指的是 UI 的畫面,也就是 DOM 的結構,快照測試的目的是可以快速的檢查 UI 是否有變動。

Jest 提供 toMatchSnapshot() 方法,可以將 DOM 結構儲存起來,下次測試時就可以比對是否有變動。

假設有一個函式會傳入標題文字,然後回傳一個 <h1></h1>,裡面包含標題的內容。

const getTitleContent = (title) => {
  return `<h1>${title}</h1>`;
};

export default getTitleContent;

這時候就可以使用 toMatchSnapshot() 方法,將 DOM 結構儲存起來。

import getTitleContent from "./getTitleContent";

describe("testing getTitleContent function", () => {
  it("getTitleContent with 'Hello World' ", () => {
    const title = "Hello World";
    const content = getTitleContent(title);
    expect(content).toMatchSnapshot();
  });
});

第一次執行測試時,可以看到它會把 DOM 結構儲存起來,並且通過測試。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230917/20153820S4BMXkGYSX.png

同時會在檔案夾中建立一個 __snapshots__ 的檔案夾,裡面會有一個 getTitleConent.test.js.snap 的檔案儲存快照。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230917/20153820Ebp399b03N.png

來看一下裡面的內容,可以發現他是使用 describe 加 it 的測試描述,去用 array 的方式儲存 DOM 結構。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230917/20153820x2RsNrX1Xb.png

那現在我們再重新跑一次測試,這次把 Hello World 改成 Hello Jest

describe("testing getTitleConent function", () => {
  it("getTitleConent with 'Hello Jest' ", () => {
    const title = "Hello Jest"; // 更改內容
    const content = getTitleConent(title);
    expect(content).toMatchSnapshot();
  });
});

就會發現測試失敗,並且顯示有哪些地方不一樣。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230917/20153820fzIvHUk88F.png

那如果我們確定這個變動是正確的,就可以下指令

npx jest --updateSnapshot

或是使用 watch 模式,輸入 u 就可以更新快照了。

快照測試乍看之下好像沒有什麼用處,很常 UI 畫面會有所變動,而且就算測試失敗也可以更新快照。所以快照測試比較像是一種提醒,跟你說:「欸,這邊好像有不一樣喔,你要不要檢查看看」的這種感覺,使用時機上也比較適合在 UI 大致確定的情況下做使用,才不會很常跑測試沒過。

今天的部分就到這裡啦~下一篇來介紹 Jest 的進階用法,包含模擬時間、測試異步函式等等。

參考資料

Does Jest support ES6 import/export?


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