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使用Visual Studio进行单元测试-Part5

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本文主要介绍Visual Studio（2012+）单元测试框架的一些技巧：

  1. 如何模拟类的静态构造函数
  2. 如何测试某方法被调用过
  3. 如何测试某方法执行的次数
  4. 并行编程测试注意事项

一、如何模拟类的静态构造函数

1.1 被测代码

namespace BlogDemo.UTDemo.Tricks
{
public class StaticConstructorExample
{
static StaticConstructorExample()
{
//step1:read data from web service
//step2:save data into database
} public int DoSomething()
{
return ;
}
}
}

上面的类有一个静态构造函数，里面做两件事情：

  1. 从某webservice读取数据
  2. 将读取到的数据保存到数据库。

以上两件事情都是对外界环境的严重依赖

我们需要测试的方法是DoSomething，需要测试这个类，就需要实例化StaticConstructorExample这个类，实例化这个类之前，其静态构造函数将会被自动执行：这个点就是问题。

  1. 静态构造函数依赖外部环境，这个外部环境有可能在某一天就挂了
  2. 如果外部环境挂了，静态构造函数就会报错，那我们的单元测试就无法按照预期进行运行
  3. DoSOmething本身不直接依赖外部环境，但是通过静态构造函数间接依赖了外部环境，这违反了单元测试repeatable原则（当外部环境挂了，我们的测试就无法运行）

解决办法依然是Shim，通过ms.test的Shim可以模拟一个类的静态构造函数，从而改变静态构造函数的行为，消除外部依赖。

1.2 测试代码

[TestClass]
public class StaticConstructorExampleTests
{
[TestMethod]
public void DoSomethingTest()
{
using (ShimsContext.Create())
{
var isStaticConstructorExecuted = false;
ShimStaticConstructorExample.StaticConstructor = () =>
{
//step1:mock web service
//step2:mock database
isStaticConstructorExecuted = true;
};
var example = new StaticConstructorExample();
var data = example.DoSomething();
Assert.AreEqual(, data);
Assert.IsTrue(isStaticConstructorExecuted);
} }
}

上面的代码是通过ShimClassName.StaticConstructor来实现对静态构造函数进行模拟的。

二、如何测试某方法被调用过

2.1 被测代码

基础代码，在DemoClass中进行调用

public interface IGoodActionHandler
{
void Action();
} public interface IBadActionHandler
{
void Action();
} public class GoodHandler : IGoodActionHandler
{
public void Action()
{
throw new NotImplementedException();
}
} public class BadHandler : IBadActionHandler
{
public void Action()
{
throw new NotImplementedException();
}
}

要被测试的类：

public class DemoClass
{
IGoodActionHandler goodHandler;
IBadActionHandler badHandler;
public DemoClass()
{
this.goodHandler = new GoodHandler();
this.badHandler = new BadHandler();
}
public void DoSomething(int type)
{
if (type == )
{
DoSomethingGood();
}
else
{
DoSomethingBad();
}
} private void DoSomethingGood()
{
this.goodHandler.Action();
} private void DoSomethingBad()
{
this.badHandler.Action();
}
}

要测试上面的DoSomething方法，上面DoSomethingGood和DoSomethingBad都依赖自接口，在测试的时候都可以进行mock（stub）。在侧测DoSomething方法是只需要验证当Type为1时执行了goodHandler的action，否则执行badHandler的Action。

这也是单元测试的一个关键点：关注单元。这里不关注goodhandler 和badhandler的内部逻辑（这两个handler的内部逻辑可以单独测试，属于另外的单元），这里只关注是否按照逻辑路由到了正确的handler。

2.2测试代码

[TestClass]
public class DemoClassTests
{
[TestMethod]
public void DoSomething_DoSomethingGood_Tests()
{
var goodHandlerExecuted = false;
StubIGoodActionHandler goodHandler = new StubIGoodActionHandler()
{
Action = () =>
{
goodHandlerExecuted = true;//如果执行了goodhandler则置为true
}
};
var badHandlerExecuted = false;
StubIBadActionHandler badHandler = new StubIBadActionHandler()
{
Action = () =>
{
badHandlerExecuted = true;//如果执行了badhandler则置为true
}
};
var demoClass=new DemoClass();
demoClass.BadHandler=badHandler;//注入badhandler
demoClass.GoodHandler=goodHandler;//注入goodhandler
demoClass.DoSomething();
Assert.IsTrue(goodHandlerExecuted);//执行了goodhandler
Assert.IsFalse(badHandlerExecuted);//没有执行badhandler
}
}

上面使用了两个技术

  1. 面向接口编程，使用Stub技术，动态注入Stub（打桩），在测试的时候对对象进行了模拟
  2. 改变了Stub对象的行为，本文只是通过在Stub对象的内部设置标志位的值来表示是否执行了这一个步骤。

上面的标志位的方法Shim技术照样使用，静态构造函数的模拟就是通过Shim后在构造函数内部修改标识位来验证构造函数被执行的。接下来介绍的测试执行次数也是通过shim后修改标识位来实现的

三、如何测试某方法执行的次数

3.1 被测代码

public class DemoClass
{
private LoopHandler handler;
public DemoClass()
{
handler = new LoopHandler();
}
public void DoSomething(int times)
{
for (var i = ; i < times; i++)
{
handler.Do();
}
}
} public class LoopHandler
{
public void Do() { }
}

现在要验证DoSomething是否执行了times次Do方法。

3.2 测试代码

[TestMethod]
public void DoSomething_RunTimes_Test()
{
using(ShimsContext.Create())
{
var times = ;
ShimLoopHandler.AllInstances.Do = (@this) =>
{
times++;//每进入一次加一次
};
var givenTimes = ;
new DemoClass().DoSomething(givenTimes);
Assert.AreEqual(times, givenTimes);
}
}

思想和上面Stub是一样，在Shim模拟的方法内部进行计数器相加。

3.3 并行编程测试注意事项

这里有一点需要注意一下，因为int的++不是线程安全的，如果把DemoClass的循环修改成多个线程并行执行的话测试代码需要做相应的调整。，对times++进行lock。

public void DoSomething(int times)
{
Parallel.For(, times, (item) =>//并行执行
{
handler.Do();
});
} [TestMethod]
public void DoSomething_RunTimes_Test()
{
using(ShimsContext.Create())
{
var times = ;
ShimLoopHandler.AllInstances.Do = (@this) =>
{
lock (this)//lock线程安全
{
times++;//每进入一次加一次
}
};
var givenTimes = ;
new DemoClass().DoSomething(givenTimes);
Assert.AreEqual(times, givenTimes);
}
}

上面的代码当Times不是特别大的时候一般不加lock也是可以的，不是特别大的时候一般不会产生线程安全问题。但是当times比较大的时候不加lock就会出问题。

当times是100000时去掉lock。我运行就出现了问题：

测试就是为了严谨，如果有上面并行的问题，测试的时候还是加上lock比较好。