Тести та MSTest

Навіщо тести

Ручна перевірка програми після кожної зміни повільна й ненадійна: легко пропустити випадок, який раніше працював, а після зміни зламався (регресія). Автоматизований тест – код, який викликає код програми з відомими вхідними даними й перевіряє результат. Набір тестів виконується за секунди після кожної зміни й одразу показує, що саме зламалося.

Розрізняють рівні тестування:

• модульні (unit) тести перевіряють окремий метод або клас ізольовано від бази даних, файлів, мережі;
• інтеграційні тести перевіряють взаємодію кількох компонентів, наприклад сервісу й бази даних;
• системні (наскрізні, UI) тести перевіряють застосунок цілком з погляду користувача.

Модульних тестів має бути найбільше: вони швидкі, дешеві та точно вказують на помилку (піраміда тестування, рис. 18.1).

Рис. 18.1. Піраміда тестування

Хороші модульні тести відповідають принципам FIRST: швидкі (Fast), незалежні один від одного (Independent), повторювані з тим самим результатом (Repeatable), самоперевірні – результат «пройшов/не пройшов» без ручного аналізу (Self-validating), написані своєчасно, разом із кодом (Timely).

Фреймворки та структура рішення

Для .NET поширені три фреймворки модульного тестування: MSTest (розробляє Microsoft, шаблон Visual Studio за замовчуванням), xUnit і NUnit. Вони мають однакові можливості й відрізняються переважно назвами атрибутів (табл. 18.1). У курсі використовується MSTest.

Таблиця 18.1. Атрибути фреймворків тестування

Призначення	MSTest	xUnit	NUnit
клас тестів	[TestClass]	–	[TestFixture]
тест	[TestMethod]	[Fact]	[Test]
параметризований тест	[DataRow]	[Theory], [InlineData]	[TestCase]
перед кожним тестом	[TestInitialize]	конструктор	[SetUp]

Тести розміщують в окремому тестовому проєкті, що посилається на проєкт з кодом. Тому код, який тестують, виносять у бібліотеку класів, а консольний застосунок лише використовує її (рис. 18.2). Команди створення такого рішення (тема 8):

dotnet new sln -n Shop
dotnet new classlib -n Shop.Core
dotnet new mstest -n Shop.Tests
dotnet sln add Shop.Core Shop.Tests
dotnet add Shop.Tests reference Shop.Core
dotnet test

Рис. 18.2. Рішення з бібліотекою класів і тестовим проєктом

У Visual Studio тестовий проєкт додають через Add → New Project шаблоном MSTest Test Project (рис. 18.3). Шаблон підключає NuGet-пакет MSTest (у .NET 10 – версії 4.x) і файл MSTestSettings.cs, що дозволяє паралельне виконання тестів.

Рис. 18.3. Створення тестового проєкту

Перший тест у MSTest

Тестовий клас позначають атрибутом [TestClass], а кожен тест – відкритий метод без параметрів з атрибутом [TestMethod]. Тест складається з трьох частин – шаблон Arrange–Act–Assert (рис. 18.4):

• Arrange (підготовка) – створити об’єкти й вхідні дані;
• Act (дія) – викликати метод, що перевіряється;
• Assert (перевірка) – порівняти результат з очікуваним.

Рис. 18.4. Структура тесту Arrange–Act–Assert

Назва тесту описує, що перевіряється, за схемою «метод_сценарій_очікуваний результат», наприклад Divide_ByZero_Throws. Тоді за назвою тесту, що не пройшов, зрозуміло, яка поведінка порушена. Один тест перевіряє одну поведінку.

Твердження

Клас Assert містить методи перевірки; якщо умова не виконується, тест завершується невдачею з повідомленням (табл. 18.2).

Таблиця 18.2. Основні твердження MSTest

Твердження	Перевіряє
Assert.AreEqual(expected, actual)	рівність (спочатку очікуване!)
Assert.AreEqual(0.333, x, delta: 0.001)	рівність double з допуском
Assert.IsTrue(c), IsFalse, IsNull	логічну умову, null
Assert.ThrowsExactly<T>(() => …)	що генерується виняток саме типу T
Assert.HasCount(n, list), IsEmpty	кількість елементів колекції
CollectionAssert.AreEqual, Contains	колекції поелементно, наявність елемента
StringAssert.Contains, StartsWith	вміст рядка

Дійсні числа порівнюють з допуском, бо обчислення з double мають похибку (тема 2). ThrowsExactly повертає виняток, тож можна додатково перевірити його повідомлення. Атрибут [ExpectedException] старих версій MSTest у версії 4 вилучено.

Параметризовані тести

Щоб не копіювати тест для кожного набору даних, метод отримує параметри, а атрибути [DataRow] задають значення. Кожен рядок виконується й відображається як окремий тест. Значення атрибутів мають бути константами, тому decimal передають як double і перетворюють у тесті. Для складних даних (об’єкти, колекції) використовують [DynamicData] з властивістю або методом, що повертає набори аргументів.

Тестові дані обирають методом класів еквівалентності та граничних значень: значення, для яких програма поводиться однаково, утворюють клас, і з кожного класу беруть одне значення, а також значення на межах класів і поряд із ними. Для знижки «від 1000 грн» це 999,99, 1000 і 1000,01; для кількості товару – 0, 1 і −1; для перетворення в римські числа – 0, 1, 3999, 4000.