通过构建自己的JavaScript测试框架来了解JS测试
作者：Chidume Nnamdi
翻译：张张
测试（单元或集成）是编程中非常重要的一部分。在当今的软件开发中，单元/功能测试已成为软件开发的组成部分。随着Nodejs的出现，我们已经看到了许多超级JS测试框架的发布：Jasmine，Jest等。
高能预警：本文比较长，代码比较多
目录
单元测试框架
安装和卸载
在Node中的使用
测试我们的框架
完整代码
总结
单元测试框架
这有时也称为隔离测试，它是测试独立的小段代码的实践。如果你的测试使用某些外部资源（例如网络或数据库），则不是单元测试。
单元测试框架试图以人类可读的格式描述测试，以便非技术人员可以理解所测试的内容。然而，即使你是技术人员，BDD格式的阅读测试也会使你更容易理解所发生的事情。
例如，如果我们要测试此功能：
function helloWorld() {
return 'Hello world!';
}
我们会像这样写一个jasmine测试规范：
describe('Hello world', () => { ①
it('says hello', () => { ②
expect(helloWorld())③.toEqual('Hello world!'); ④
});
});
说明：
① describe(string, function)函数定义了我们所谓的测试套件，它是各个测试规范的集合。② it(string, function)函数定义了一个单独的测试规范，其中包含一个或多个测试期望。③ 预计(实际)表达式就是我们所说的一个期望。它与匹配器一起描述应用程序中预期的行为片段。 ④ matcher（预期）表达式就是我们所说的Matcher。如果传入的期望值与传递给Expect函数的实际值不符，则将布尔值与规范进行布尔比较。
安装和卸载
有时候为了测试一个功能，我们需要进行一些设置，也许是创建一些测试对象。另外，完成测试后，我们可能需要执行一些清理活动，也许我们需要从硬盘驱动器中删除一些文件。
这些活动称为“设置和拆卸”（用于清理），Jasmine有一些功能可用来简化此工作：
beforeAll这个函数在describe测试套件中的所有规范运行之前被调用一次。afterAll在测试套件中的所有规范完成后，该函数将被调用一次。beforeEach这个函数在每个测试规范之前被调用，it函数已经运行。afterEach在运行每个测试规范之后调用此函数。
在Node中的使用
在Node项目中，我们在与 src 文件夹相同目录的 test 文件夹中定义单元测试文件：
node_prj
src/
one.js
two.js
test/
one.spec.js
two.spec.js
package.json
该测试包含规格文件，这些规格文件是src文件夹中文件的单元测试， package.json 在 script 部分进行了 test。
{
...,
"script": {
"test": "jest" // or "jasmine"
}
}
如果 npm run test 在命令行上运行，则jest测试框架将运行 test 文件夹中的所有规范文件，并在命令行上显示结果。
现在，我们知道了期望和构建的内容，我们继续创建自己的测试框架。我们的这个框架将基于Node，也就是说，它将在Node上运行测试，稍后将添加对浏览器的支持。
我们的测试框架将包含一个CLI部分，该部分将从命令行运行。第二部分将是测试框架的源代码，它将位于lib文件夹中，这是框架的核心。
首先，我们首先创建一个Node项目。
mkdir kwuo
cd kwuo
npm init -y
安装chalk依赖项，我们将需要它来为测试结果上色：npm i chalk。
创建一个lib文件夹，其中将存放我们的文件。
mkdir lib
我们创建一个bin文件夹是因为我们的框架将用作Node CLI工具。
mkdir bin
首先创建CLI文件。
在bin文件夹中创建kwuo文件，并添加以下内容：
#!/usr/bin/env node
process.title = 'kwuo'
require('../lib/cli/cli')
我们将hashbang设置为指向 /usr/bin/env node，这样就可以在不使用node命令的情况下运行该文件。
我们将process的标题设置为“kwuo”，并要求文件“lib/cli/cli”，这样就会调用文件cli.js，从而启动整个测试过程。
现在，我们创建“lib/cli/cli.js”并填充它。
mkdir lib/cli
touch lib/cli/cli.js
该文件将搜索测试文件夹，在“test”文件夹中获取所有测试文件，然后运行测试文件。
在实现“lib/cli/cli.js”之前，我们需要设置全局变量。
测试文件中使用了describe，beforeEach，beforeEach，afterAll，beforeAll函数：
describe('Hello world', () => {
it('says hello', () => {
expect(helloWorld()).toEqual('Hello world!');
});
});
但是在测试文件中都没有定义。没有ReferenceError的情况下文件和函数如何运行？因为测试框架在运行测试文件之前，会先实现这些函数，并将其设置为globals，所以测试文件调用测试框架已经设置好的函数不会出错。而且，这使测试框架能够收集测试结果并显示失败或通过的结果。
让我们在lib文件夹中创建一个 index.js 文件：
touch lib/index.js
在这里，我们将设置全局变量并实现describe，it，expectEach，beforeEach，afterAll，beforeAll 函数。
// lib/index.js
const chalk = require('chalk')
const log = console.log
var beforeEachs = []
var afterEachs = []
var afterAlls = []
var beforeAlls = []
var Totaltests = 0
var passedTests = 0
var failedTests = 0
var stats = []
var currDesc = {
it: []
}
var currIt = {}
function beforeEach(fn) {
beforeEachs.push(fn)
}
function afterEach(fn) {
afterEachs.push(fn)
}
function beforeAll(fn) {
beforeAlls.push(fn)
}
function afterAll(fn) {
afterAlls.push(fn)
}
function expect(value) {
return {
// Match or Asserts that expected and actual objects are same.
toBe: function(expected) {
if (value === expected) {
currIt.expects.push({ name: `expect ${value} toBe ${expected}`, status: true })
passedTests++
} else {
currIt.expects.push({ name: `expect ${value} toBe ${expected}`, status: false })
failedTests++
}
},
// Match the expected and actual result of the test.
toEqual: function(expected) {
if (value == expected) {
currIt.expects.push({ name: `expect ${value} toEqual ${expected}`, status: true })
passedTests++
} else {
currIt.expects.push({ name: `expect ${value} toEqual ${expected}`, status: false })
failedTests++
}
}
}
}
function it(desc, fn) {
Totaltests++
if (beforeEachs) {
for (var index = 0; index < beforeEachs.length; index++) {
beforeEachs[index].apply(this)
}
}
//var f = stats[stats.length - 1]
currIt = {
name: desc,
expects: []
}
//f.push(desc)
fn.apply(this)
for (var index = 0; index < afterEachs.length; index++) {
afterEachs[index].apply(this)
}
currDesc.it.push(currIt)
}
function describe(desc, fn) {
currDesc = {
it: []
}
for (var index = 0; index < beforeAlls.length; index++) {
beforeAlls[index].apply(this)
}
currDesc.name = desc
fn.apply(this)
for (var index = 0; index < afterAlls.length; index++) {
afterAlls[index].apply(this)
}
stats.push(currDesc)
}
exports.showTestsResults = function showTestsResults() {
console.log(`Total Test: ${Totaltests}
Test Suites: passed, total
Tests: ${passedTests} passed, ${Totaltests} total
`)
const logTitle = failedTests > 0 ? chalk.bgRed : chalk.bgGreen
log(logTitle('Test Suites'))
for (var index = 0; index < stats.length; index++) {
var e = stats[index];
const descName = e.name
const its = e.it
log(descName)
for (var i = 0; i < its.length; i++) {
var _e = its[i];
log(` ${_e.name}`)
for (var ii = 0; ii < _e.expects.length; ii++) {
const expect = _e.expects[ii]
log(` ${expect.status === true ? chalk.green('√') : chalk.red('X') } ${expect.name}`)
}
}
log()
}
}
global.describe = describe
global.it = it
global.expect = expect
global.afterEach = afterEach
global.beforeEach = beforeEach
global.beforeAll = beforeAll
global.afterAll = afterAll
在开始的时候，我们需要使用chalk库，因为我们要用它来把失败的测试写成红色，把通过的测试写成绿色。我们将 console.log 缩短为 log。
接下来，我们设置beforeEachs，afterEachs，afterAlls，beforeAlls的数组。beforeEachs将保存在它所附加的 it 函数开始时调用的函数；afterEachs将在它所附加的 it 函数的末尾调用；beforeEachs和afterEachs分别在 describe 函数的开始和结尾处调用。
我们设置了 Totaltests 来保存运行的测试数量， passTests 保存已通过的测试数， failedTests 保存失败的测试数。
stats 收集每个describe函数的stats，curDesc 指定当前运行的describe函数来帮助收集测试数据，currIt 保留当前正在执行的 it 函数，以帮助收集测试数据。
我们设置了beforeEach、afterEach、beforeAll和afterAll函数，它们将函数参数推入相应的数组，afterAll推入afterAlls数组，beforeEach推入beforeEachs数组，等等。
接下来是expect函数，此函数进行测试：
expect(56).toBe(56) // 经过测试56预期会是56
expect(func()).toEqual("nnamdi") // 该函数将返回一个等于“nnamdi”的字符串
expect 函数接受一个要测试的参数，并返回一个包含匹配器函数的对象。在这里，它返回一个具有 toBe 和 toEqual 函数的对象，它们具有期望参数，用于与expect函数提供的value参数匹配。toBe 使用 === 将value参数与期望参数匹配，toEqual 使用 == 测试期望值。如果测试通过或失败，则这些函数将递增 passedTests 和 failedTests 变量，并且还将统计信息记录在currIt变量中。
我们目前只有两个matcher函数，还有很多：
toThrow toBeNull toBeFalsy etc
你可以搜索它们并实现它们。
接下来，我们有 it 函数，desc 参数保存测试的描述名称，而 fn 保存函数。它先对beforeEachs进行fun，设置统计，调用 fn 函数，再调用afterEachs。
describe 函数的作用和 it 一样，但在开始和结束时调用 beforeAlls 和 afterAlls。
showTestsResults 函数通过 stats 数组进行解析，并在终端上打印通过和失败的测试。
我们实现了这里的所有函数，并将它们都设置为全局对象，这样才使得测试文件调用它们时不会出错。
回到“lib/cli/cli.js”：
// lib/cli/cli.js
const path = require('path')
const fs = require('fs')
const { showTestsResults } = require('./../')
首先，它从“lib/index”导入函数 showTestsResult，该函数将在终端显示运行测试文件的结果。另外，导入此文件将设置全局变量。
让我们继续：
run 函数是这里的主要函数，这里调用它，可以引导整个过程。它搜索 test 文件夹 searchTestFolder，然后在数组getTestFiles 中获取测试文件，它循环遍历测试文件数组并运行它们 runTestFiles。
searchTestFolder：使用fs＃existSync方法检查项目中是否存在“test/”文件夹。getTestFiles：此函数使用fs#readdirSync方法读取“test”文件夹的内容并返回它们。runTestFiles：它接受数组中的文件，使用forEach方法循环遍历它们，并使用require方法运行每个文件。
kwuo文件夹结构如下所示：
测试我们的框架
我们已经完成了我们的测试框架，让我们通过一个真实的Node项目对其进行测试。
我们创建一个Node项目：
mkdir examples
mkdir examples/math
cd examples/math
npm init -y
创建一个src文件夹并添加add.js和sub.js
mkdir src
touch src/add.js src/sub.js
add.js和sub.js将包含以下内容：
// src/add.js
function add(a, b) {
return a+b
}
module.exports = add
// src/sub.js
function sub(a, b) {
return a-b
}
module.exports = sub
我们创建一个测试文件夹和测试文件：
mkdir test
touch test/add.spec.js test/sub.spec.js
规范文件将分别测试add.js和sub.js中的add和sub函数
// test/sub.spec.js
const sub = require('../src/sub')
describe("Subtract numbers", () => {
it("should subtract 1 from 2", () => {
expect(sub(2, 1)).toEqual(1)
})
it("should subtract 2 from 3", () => {
expect(sub(3, 2)).toEqual(1)
})
})
// test/add.spec.js
const add = require('../src/add')
describe("Add numbers", () => {
it("should add 1 to 2", () => {
expect(add(1, 2)).toEqual(3)
})
it("should add 2 to 3", () => {
expect(add(2, 3)).toEqual(5)
})
})
describe('Concat Strings', () => {
let expected;
beforeEach(() => {
expected = "Hello";
});
afterEach(() => {
expected = "";
});
it('add Hello + World', () => {
expect(add("Hello", "World"))
.toEqual(expected);
});
});
现在，我们将在package.json的“script”部分中运行“test”以运行我们的测试框架：
{
"name": "math",
"version": "1.0.0",
"description": "",
"main": "index.js",
"scripts": {
"test": "kwuo"
},
"keywords": [],
"author": "Chidume Nnamdi <kurtwanger40@gmail.com>",
"license": "ISC"
}
我们在命令行上运行 npm run test，结果将是这样的：
看，它给我们展示了统计数据，通过测试的总数，以及带有“失败”或“通过”标记的测试套件列表。看到通过的测试期望“add Hello + World”，它将返回“HelloWorld”，但我们期望返回“Hello”。如果我们纠正它并重新运行测试，所有测试都将通过。
// test/add.spec.js
...
describe('Concat Strings', () => {
let expected;
beforeEach(() => {
expected = "Hello";
});
afterEach(() => {
expected = "";
});
it('add Hello + World', () => {
expect(add("Hello", ""))
.toEqual(expected);
});
});
看，我们的测试框架像Jest和Jasmine一样工作。它仅在Node上运行，在下一篇文章中，我们将使其在浏览器上运行。
完整代码
Github仓库地址：philipszdavido/kwuoKwuo
你可以使用来自NPM的框架：
cd IN_YOUR_NODE_PROJECT
npm install kwuo -D
将package.json中的“test”更改为此：
{
...
"scripts": {
"test": "kwuo"
...
}
}
总结
我们建立了我们的测试框架，在这个过程中，我们学会了如何使用全局来设置函数和属性在运行时任何地方可见。
我们看到了如何在项目中使用 describe、it、expect 和各种匹配函数来运行测试。下一次，你使用Jest或Jasmine，你会更有信心，因为现在你知道它们是如何工作的。
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