今天的目標

還記得昨天我們學會了例外處理測試，確保程式在錯誤情況下的穩定運行嗎？今天要面對一個更深層的問題：「我們的測試到底覆蓋了多少程式碼？」

測試覆蓋率（Test Coverage）就像是程式碼的健康檢查報告，告訴你哪些程式碼被測試了，哪些還沒有。它不是萬能的，但是一個非常有用的指標，幫助我們找出測試的盲點。

這週的學習地圖

我們正在第九天的基礎測試概念學習：

基礎測試概念（第 1-10 天）
├── ✅ Day 1: 環境設置與第一個測試
├── ✅ Day 2: 測試斷言
├── ✅ Day 3: TDD 紅綠重構
├── ✅ Day 4: 測試結構
├── ✅ Day 5: 生命週期
├── ✅ Day 6: 參數化測試
├── ✅ Day 7: 測試替身基礎
├── ✅ Day 8: 例外處理測試
├── 📍 Day 9: 測試覆蓋率（今天）
└── Day 10: 重構技巧

學習目標

今天結束後，你將學會：

• 理解測試覆蓋率的概念和重要性
• 掌握 Vitest 的覆蓋率工具使用
• 學會分析覆蓋率報告
• 理解不同類型的覆蓋率指標

📊 測試覆蓋率讓我們能夠量化測試完整性，發現潛在的測試盲點。

為什麼需要測試覆蓋率？ 🎯

覆蓋率的好處：

1. 發現測試盲點：找出未被測試的程式碼
2. 提升測試品質：確保關鍵路徑都有測試
3. 重構信心：更安全地進行程式碼重構
4. 團隊溝通：提供客觀的測試完整性指標

Vitest 中的覆蓋率配置

安裝覆蓋率工具

更新 package.json

{
  "devDependencies": {
    "@vitest/coverage-v8": "^1.0.0"
  },
  "scripts": {
    "test": "vitest",
    "test:coverage": "vitest --coverage"
  }
}

更新 vitest.config.ts

import { defineConfig } from 'vitest/config'

export default defineConfig({
  test: {
    coverage: {
      provider: 'v8',
      reporter: ['text', 'html'],
      reportsDirectory: './coverage',
      exclude: [
        'node_modules/**',
        'dist/**',
        '**/*.d.ts',
        '**/*.config.ts',
        'tests/**'
      ],
      thresholds: {
        lines: 80,
        functions: 80,
        branches: 80,
        statements: 80
      }
    }
  }
})

覆蓋率類型詳解 📈

四大覆蓋率指標

1. 語句覆蓋率（Statement Coverage）

   • 測量執行了多少程式碼語句
   • 最基本的覆蓋率類型
   • 例如：如果有 100 行程式碼，執行了 80 行，覆蓋率就是 80%

2. 分支覆蓋率（Branch Coverage）

   • 測量執行了多少條件分支（if/else、switch）
   • 比語句覆蓋率更嚴格
   • 確保每個決策點的所有可能路徑都被測試

3. 函數覆蓋率（Function Coverage）

   • 測量調用了多少函數
   • 找出從未被調用的「死代碼」
   • 幫助識別未使用的功能

4. 行覆蓋率（Line Coverage）

   • 測量執行了多少行程式碼
   • 與語句覆蓋率相似但略有不同
   • 某些工具會分開統計

實際範例：計算器類別

讓我們用一個實際的例子來理解覆蓋率的重要性。

建立 src/day09/calculator.ts

export class Calculator {
  divide(a: number, b: number): number {
    if (b === 0) {
      throw new Error('Cannot divide by zero')
    }
    return a / b
  }
  
  getDiscount(amount: number, isVip: boolean = false): number {
    if (isVip) {
      return amount * 0.2
    }
    return amount > 100 ? amount * 0.1 : 0
  }
}

建立 tests/day09/coverage-demo.test.ts

import { describe, it, expect } from 'vitest'
import { Calculator } from '../../src/day09/calculator.js'

describe('Calculator - Coverage Demo', () => {
  const calculator = new Calculator()

  it('dividesNumbers', () => {
    expect(calculator.divide(10, 2)).toBe(5)
  })

  it('throwsOnDivideByZero', () => {
    expect(() => calculator.divide(10, 0)).toThrow('Cannot divide by zero')
  })

  it('calculatesVipDiscount', () => {
    expect(calculator.getDiscount(100, true)).toBe(20)
  })

  it('calculatesRegularDiscount', () => {
    expect(calculator.getDiscount(150, false)).toBe(15)
  })

  it('returnsZeroDiscountForSmallAmount', () => {
    expect(calculator.getDiscount(50, false)).toBe(0)
  })
})

覆蓋率報告分析

執行覆蓋率測試

執行覆蓋率測試命令：

npm run test:coverage

覆蓋率報告會顯示四種指標：

• 語句覆蓋率：執行了多少程式碼語句
• 分支覆蓋率：執行了多少條件分支
• 函數覆蓋率：調用了多少函數
• 行覆蓋率：執行了多少行程式碼

執行結果分析

執行覆蓋率測試後，你會看到類似這樣的報告：

 File         | % Stmts | % Branch | % Funcs | % Lines | Uncovered Line #s
-------------|---------|----------|---------|---------|-------------------
 calculator.ts|   75.00 |   100.00 |   66.67 |   75.00 | 8-9

這告訴我們：

• 語句覆蓋率 75%：有 25% 的語句沒被執行
• 分支覆蓋率 100%：所有條件分支都被測試了
• 函數覆蓋率 66.67%：3 個函數中有 1 個沒被調用（multiply）
• 行覆蓋率 75%：第 8-9 行沒被執行

改善覆蓋率策略 🔧

當發現未覆蓋的程式碼時，補充有意義的測試：

it('multiplies two numbers correctly', () => {
  expect(calculator.multiply(3, 4)).toBe(12)
  expect(calculator.multiply(-2, 5)).toBe(-10)
  expect(calculator.multiply(0, 100)).toBe(0)
})

加入這個測試後，覆蓋率會提升到 100%！

覆蓋率最佳實踐 💡

1. 不要追求 100% 覆蓋率

// ❌ 為了覆蓋率而寫的無意義測試
it('covers getter', () => {
  const obj = new MyClass()
  expect(obj.getValue()).toBe(10)
})

// ✅ 有意義的測試，自然達到覆蓋率
it('calculates discounted price with tax', () => {
  const calculator = new PriceCalculator()
  calculator.setBasePrice(100)
  calculator.applyDiscount(0.1)
  calculator.addTax(0.1)
  expect(calculator.getTotalPrice()).toBe(99) // 100 * 0.9 * 1.1
})

2. 關注關鍵業務邏輯

重點測試複雜的業務邏輯，而不是簡單的 getter/setter。

3. 使用覆蓋率指導重構

當覆蓋率很低時，可能表示函數太複雜，需要拆分成更小的函數。

今天學到什麼？

透過今天的學習，我們掌握了：

1. 測試覆蓋率的概念：了解語句、分支、函數、行覆蓋率的差異
2. Vitest 覆蓋率工具：配置和使用多種覆蓋率報告格式
3. 覆蓋率分析技巧：識別測試盲點和改善策略
4. 最佳實踐：平衡覆蓋率和測試品質，避免為覆蓋率而測試
5. 實戰應用：處理複雜的分支邏輯覆蓋

測試覆蓋率讓我們能夠客觀衡量測試完整性，發現未測試的程式碼路徑，指導測試策略。記住，覆蓋率是品質的指標之一，但不是唯一指標！

重點回顧 📝

今天的關鍵要點：

1. 覆蓋率類型

   • 語句覆蓋率：執行了多少語句
   • 分支覆蓋率：測試了多少條件路徑
   • 函數覆蓋率：調用了多少函數
   • 行覆蓋率：執行了多少行

2. 工具配置

   • 使用 @vitest/coverage-v8
   • 設定合理的覆蓋率閾值
   • 產生多種報告格式

3. 最佳實踐

   • 80-90% 是合理目標
   • 關注業務邏輯測試
   • 避免無意義的測試

明天預告 🔮

明天是第十天，我們將學習重構技巧，了解如何在測試的保護下安全地改善程式碼結構。你會學到如何運用測試來支援重構，以及常見的重構模式。

總結

今天我們深入探討了測試覆蓋率，這是 TDD 過程中重要的品質指標。我們學會了如何配置和使用 Vitest 的覆蓋率工具，理解了不同類型的覆蓋率指標，並知道如何合理地運用覆蓋率來改善測試品質。

記住：覆蓋率是手段而非目的。用覆蓋率來指導測試策略，而不是盲目追求數字！明天我們將學習如何在測試的保護下進行重構。 🚀

挑戰作業：檢查你現有專案的測試覆蓋率，找出至少三個未被測試的函數，為它們補充測試案例。