前端开发的一个特点是更多的会涉及用户界面，当开发规模达到一定程度时，几乎注定了其复杂度会成倍的增长。

无论是在代码的初始搭建过程中，还是之后难以避免的重构和修正bug过程中，常常会陷入逻辑难以梳理、无法掌握全局关联的境地。

而单元测试作为一种“提纲挈领、保驾护航”的基础手段，为开发提供了“围墙和脚手架”，可以有效的改善这些问题。

作为一种经典的开发和重构手段，单元测试在软件开发领域被广泛认可和采用；前端领域也逐渐积累起了丰富的测试框架和最佳实践。

本文将按如下顺序进行说明:

I. 单元测试简介
II. React 单元测试中用到的工具
III. 用测试驱动 React 组件重构
IV. React 单元测试常见案例

I. 单元测试简介

单元测试（unit testing），是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。

简单来说，单元就是人为规定的最小的被测功能模块。单元测试是在软件开发过程中要进行的最低级别的测试活动，软件的独立单元将在与程序的其他部分相隔离的情况下进行测试。

测试框架

测试框架的作用是提供一些方便的语法来描述测试用例，以及对用例进行分组。

断言(assertions)

断言是单元测试框架中核心的部分，断言失败会导致测试不通过，或报告错误信息。

对于常见的断言，举一些例子如下：

同等性断言 Equality Asserts
- expect(sth).toEqual(value)
- expect(sth).not.toEqual(value)
比较性断言 Comparison Asserts
- expect(sth).toBeGreaterThan(number)
- expect(sth).toBeLessThanOrEqual(number)
类型性断言 Type Asserts
- expect(sth).toBeInstanceOf(Class)
条件性测试 Condition Test
- expect(sth).toBeTruthy()
- expect(sth).toBeFalsy()
- expect(sth).toBeDefined()

断言库

断言库主要提供上述断言的语义化方法，用于对参与测试的值做各种各样的判断。这些语义化方法会返回测试的结果，要么成功、要么失败。常见的断言库有 Should.js, Chai.js 等。

测试用例 test case

为某个特殊目标而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，以便测试某个程序路径或核实是否满足某个特定需求。

一般的形式为：

it('should ...', function() {
		...
		
	expect(sth).toEqual(sth);
});

测试套件 test suite

通常把一组相关的测试称为一个测试套件

一般的形式为：

describe('test ...', function() {
	
	it('should ...', function() { ... });
	
	it('should ...', function() { ... });
	
	...
	
});

spy

正如 spy 字面的意思一样，我们用这种“间谍”来“监视”函数的调用情况

通过对监视的函数进行包装，可以通过它清楚的知道该函数被调用过几次、传入什么参数、返回什么结果，甚至是抛出的异常情况。

var spy = sinon.spy(MyComp.prototype, 'componentDidMount');

...

expect(spy.callCount).toEqual(1);

stub

有时候会使用stub来嵌入或者直接替换掉一些代码，来达到隔离的目的

一个stub可以使用最少的依赖方法来模拟该单元测试。比如一个方法可能依赖另一个方法的执行，而后者对我们来说是透明的。好的做法是使用stub 对它进行隔离替换。这样就实现了更准确的单元测试。

var myObj = {
	prop: function() {
		return 'foo';
	}
};

sinon.stub(myObj, 'prop').callsFake(function() {
    return 'bar';
});

myObj.prop(); // 'bar'

mock

mock一般指在测试过程中，对于某些不容易构造或者不容易获取的对象，用一个虚拟的对象来创建以便测试的测试方法

广义的讲，以上的 spy 和 stub 等，以及一些对模块的模拟，对 ajax 返回值的模拟、对 timer 的模拟，都叫做 mock 。

测试覆盖率(code coverage)

用于统计测试用例对代码的测试情况，生成相应的报表，比如 istanbul 是常见的测试覆盖率统计工具

II. React 单元测试中用到的工具

Jest

不同于"传统的"(其实也没出现几年)的 jasmine / Mocha / Chai 等前端测试框架 -- Jest的使用更简单，并且提供了更高的集成度、更丰富的功能。

Jest 是 Facebook 出品的一个测试框架，相对其他测试框架，其一大特点就是就是内置了常用的测试工具，比如自带断言、测试覆盖率工具，实现了开箱即用。

此外， Jest 的测试用例是并行执行的，而且只执行发生改变的文件所对应的测试，提升了测试速度。

四个基础单词

编写单元测试的语法通常非常简单；对于jest来说，由于其内部使用了 Jasmine 2 来进行测试，故其用例语法与 Jasmine 相同。

实际上，只要先记这住四个单词，就足以应付大多数测试情况了：

describe：定义一个测试套件
it：定义一个测试用例
expect：断言的判断条件
toEqual：断言的比较结果

describe('test ...', function() {
	it('should ...', function() {
		expect(sth).toEqual(sth);
		expect(sth.length).toEqual(1);
		expect(sth > oth).toEqual(true);
	});
});

配置

Jest 号称自己是一个 “Zero configuration testing platform”，只需在 npm scripts里面配置了test: jest，即可运行npm test，自动识别并测试符合其规则的（一般是 __test__ 目录下的）用例文件。

实际使用中，适当的自定义配置一下，会得到更适合我们的测试场景：

//jest.config.js

module.exports = {
	modulePaths: [
		"<rootDir>/src/"
	], 
	moduleNameMapper: {
		"\.(css|less)$": '<rootDir>/__test__/NullModule.js'
	},
	collectCoverage: true,
	coverageDirectory: "<rootDir>/src/",
	coveragePathIgnorePatterns: [
		"<rootDir>/__test__/"
	],
	coverageReporters: ["text"],
};

在这个简单的配置文件中，我们指定了测试的“根目录”，配置了覆盖率（内置的istanbul）的一些格式，并将原本在webpack中对样式文件的引用指向了一个空模块，从而跳过了这一对测试无伤大雅的环节

//NullModule.js

module.exports = {};

另外值得一提的是，由于jest.config.js是一个会在npm脚本中被调用的普通 JS 文件，而非XXX.json或.XXXrc的形式，所以 nodejs 的各自操作都可以进行，比如引入 fs 进行预处理读写等，灵活性非常高，可以很好的兼容各种项目

babel-jest

由于是面向src目录下测试其React代码，并且还使用了ES6语法，所以项目下需要存在一个.babelrc文件：

{
  "presets": ["env", "react"]
}

以上是基本的配置，而实际由于webpack可以编译es6的模块，一般将babel中设为{ "modules": false }，此时的配置为：

//package.json

"scripts": {
    "test": "cross-env NODE_ENV=test jest",
},

//.babelrc

{
  "presets": [
    ["es2015", {"modules": false}],
    "stage-1",
    "react"
  ],
  "plugins": [
  	"transform-decorators-legacy",
    "react-hot-loader/babel"
  ],
  "env": {
    "test": {
      "presets": [
	    "es2015", "stage-1", "react"
	  ],
	  "plugins": [
	  	"transform-decorators-legacy",
	    "react-hot-loader/babel"
	  ]
    }
  }
}

Enzyme

Enzyme 来自于活跃在 JavaScript 开源社区的 Airbnb 公司，是对官方测试工具库（react-addons-test-utils）的封装。

这个单词的伦敦读音为 ['enzaɪm]，酵素或酶的意思，Airbnb 并没有给它设计一个图标，估计就是想取用它来分解 React 组件的意思吧。

它模拟了 jQuery 的 API，非常直观并且易于使用和学习，提供了一些与众不同的接口和几个方法来减少测试的样板代码，方便判断、操纵和遍历 React Components 的输出，并且减少了测试代码和实现代码之间的耦合。

一般使用 Enzyme 中的 mount 或 shallow 方法，将目标组件转化为一个 ReactWrapper对象，并在测试中调用其各种方法：

import Enzyme,{ mount } from 'enzyme';

...

describe('test ...', function() {
	
	it('should ...', function() {
		wrapper = mount(
			<MyComp isDisabled={true} />
		);
		expect( wrapper.find('input').exists() ).toBeTruthy();
	});
});

sinon

图中这位“我牵着马”的并不是卷帘大将沙悟净...其实图中的故事正是人所皆知的“特洛伊木马”；大概意思就是希腊人围困了特洛伊人十多年，久攻不下，心生一计，把营盘都撤了，只留下一个巨大的木马（里面装着士兵），以及这位被扒光还被打得够呛的人，也就是此处要谈的主角sinon，由他欺骗特洛伊人 --- 后面的剧情大家就都熟悉了。

所以这个命名的测试工具呢，也正是各种伪装渗透方法的合集，为单元测试提供了独立而丰富的 spy, stub 和 mock 方法，兼容各种测试框架。

虽然 Jest 本身也有一些实现 spy 等的手段，但 sinon 使用起来更加方便。

III. 用测试驱动 React 组件重构

这里不展开讨论经典的 “测试驱动开发”(TDD - test driven development) 理论 -- 简单的说，把测试正向加诸开发，先写用例再逐步实现，就是TDD，这是很好理解的。

而当我们反过头来，对既有代码补充测试用例，使其测试覆盖率不断提高，并在此过程中改善原有设计，修复潜在问题，同时又保证原有接口不收影响，这种 TDD 行为虽然没人称之为“测试驱动重构”(test driven refactoring)，但“重构”这个概念本身就包含了用测试保驾护航的意思，是必不可少的题中之意。

对于一些组件和共有函数等，完善的测试也是一种最好的使用说明书。

失败-编码-通过三部曲

由于测试结果中，成功的用例会用绿色表示，而失败的部分会显示为红色，所以单元测试也常常被称为 “Red/Green Testing” 或 “Red/Green Refactoring” , 这也是 TDD 中的一般性步骤：

添加一个测试
运行所有测试，看看新加的这个是不是失败了；如果能成功则重复步骤1
根据失败报错，有针对性的编写或改写代码；这一步的唯一目的就是通过测试，先不必纠结细节
再次运行测试；如果能成功则跳到步骤5，否则重复步骤3
重构已经通过测试的代码，使其更可读、更易维护，且不影响通过测试
重复步骤1

解读测试覆盖率

这就是 jest 内置的 istanbul 输出的覆盖率结果。

之所以叫做“伊斯坦布尔”，是因为土耳其地毯世界闻名，而地毯是用来"覆盖"的🤦‍♀️。

表格中的第2列至第5列，分别对应四个衡量维度：

语句覆盖率（statement coverage）：是否每个语句都执行了
分支覆盖率（branch coverage）：是否每个if代码块都执行了
函数覆盖率（function coverage）：是否每个函数都调用了
行覆盖率（line coverage）：是否每一行都执行了

测试结果根据覆盖率被分为“绿色、黄色、红色”三种，应该视具体情况尽量提高相应模块的测试覆盖率。

优化依赖让 React 组件变得 testable

合理编写组件化的 React，并将足够独立、功能专一的组件作为测试的单元，将使得单元测试变得容易；

反之，测试的过程让我们更易厘清关系，将原本的组件重构或分解成更合理的结构。分离出的子组件往往也更容易写成stateless的无状态组件，使得性能和关注点更加优化。

明确指定 PropTypes

对于一些之前定义并不清晰的组件，可以统一引入 prop-types，明确组件可接收的props；一方面可以在开发/编译过程中随时发现错误，另外也可以在团队中其他成员引用组件时形成一个明晰的列表。

IV. React 单元测试常见案例

用例的预处理或后处理

可以用beforeEach和afterEach做一些统一的预置和善后工作，在每个用例的之前和之后都会自动调用：

describe('test components/Comp', function() {

	let wrapper;
	let spy;

	beforeEach(function() {
		jest.useFakeTimers();
		
		spy = sinon.spy(Comp.prototype, 'componentDidMount');
	});
	afterEach(function() {
		jest.useRealTimers();
		
		wrapper && wrapper.unmount();
		
		didMountSpy.restore();
		didMountSpy = null;
	});
	
	it('应该正确显示基本结构', function() {
		wrapper = mount(
			<Comp ... />
		);

		expect(wrapper.find('a').text()).toEqual('HELLO!');
	});
	
	...
	
});

调用组件的“私有”方法

对于一些组件中，如果希望在测试阶段调用到其一些内部方法，又不想对原组件改动过大的，可以用instance()取得组件类实例：

it('应该正确获取组件类实例', function() {
	var wrapper = mount(
		<MultiSelect
			name="HELLOKITTY"
			placeholder="select sth..." />
	);

	var wi = wrapper.instance();
	
	expect( wi.props.name ).toEqual( "HELLOKITTY" );
	expect( wi.state.open ).toEqual( false );
});

异步操作的测试

作为UI组件，React组件中一些操作需要延时进行，诸如onscroll或oninput这类高频触发动作，需要做函数防抖或节流，比如常用的 lodash 的 debounce 等。

所谓的异步操作，在不考虑和 ajax 整合的集成测试的情况下，一般都是指此类操作，只用 setTimeout 是不行的，需要搭配 done 函数使用：

//组件中

const Comp = (props)=>(
	<input type="text" id="searchIpt"				onChange={ debounce(props.onSearch, 500) } />
);

//单元测试中

it('应该在输入时触发回调', function(done) {
	var spy = jest.fn();

	var wrapper = mount(
		<Comp onChange={ spy } />
	);
	
	wrapper.find('#searchIpt').simulate('change');
	
	setTimeout(()=>{
		expect( spy ).toHaveBeenCalledTimes( 1 );
		done();
	}, 550);
});

一些全局和单例的模拟

一些模块中可能耦合了对 window.xxx 这类全局对象的引用，而完全去实例化这个对象可能又牵扯出很多其他的问题，难以进行；此时可以见招拆招，只模拟一个最小化的全局对象，保证测试的进行：

//fakeAppFacade.js

var facade = {
	router: {
		current: function() {
			return {name:null, params:null};
		}
	},	appData: {
		symbol: "&yen;"
	}
};

window._appFacade = facade;
module.exports = facade;

//测试套件中

import fakeFak from '../fakeAppFacade';

另外比如 LocalStroage 这类对象，测试端环境中没有原生支持，也可以简单模拟一下：

//fakeStorage.js

var _util = {};
var fakeStorage = {
	"set": function(k, v) {
		_util['_fakeSave_'+k] = v;
	},
	"get": function(k) {
		return _util['_fakeSave_'+k] || null;
	},
	"remove": function(k) {
		delete _util['_fakeSave_'+k];
	},
	"has": function(k) {
		return _util.hasOwnProperty('_fakeSave_'+k);
	}
};
module.exports = fakeStorage;

棘手的 react-bootstrap/modal

在一个项目中用到了 react-bootstrap 界面库，测试一个组件时，由于包含了其 Modal 模态弹窗，而弹窗组件是默认渲染到 document 中的，导致难以用普通的 find 方法等获取

解决的办法是模拟一个渲染到容器组件原处的普通组件：

//FakeReactBootstrapModal.js

import React, {Component} from 'react';

class FakeReactBootstrapModal extends Component {
	constructor(props) {
		super(props);
	}
	render() { //原生的 react-bootstrap/Modal 无法被 enzyme 测试
		const {
			show,
			bgSize,
			dialogClassName,
			children
		} = this.props;
		return show
			? <div className={
				`fakeModal ${bgSize} ${dialogClassName}`
			}>{children}</div>
			: null;
	}
}

export default FakeReactBootstrapModal;

同时在组件渲染时，加入判断逻辑，使之可以支持自定义的类代替 Modal 类：

//ModalComp.js

import { Modal } from 'react-bootstrap';

...

render() {
	const MyModal = this._modalClass || Modal;
			
	return (<MyModal 
		bsSize={props.mode>1 ? "large" : "middle"}		dialogClassName="custom-modal">
		
		...
		
		</MyModal>;
}

而测试套件中，实现一个测试专用的子类：

//myModal.spec.js

import ModalComp from 'components/ModalComp';

class TestModalComp extends ModalComp {
	constructor(props) {
		super(props);
		this._modalClass = FakeReactBootstrapModal;
	}
}

这样测试即可顺利进行，跳过了并不重要的 UI 效果，而各种逻辑都能被覆盖了

模拟fetch请求

在单元测试的过程中，难免碰到一些需要远程请求数据的情况，比如组件获取初始化数据、提交变化数据等。

要注意这种测试的目的还是考察组件本身的表现，而非重点关心实际远程数据的集成测试，所以我们无需真实的请求，可以简单的模拟一些请求的场景。

sinon 中有一些模拟 XMLHttpRequest 请求的方法, jest 也有一些第三方的库解决 fetch 的测试;

在我们的项目中，根据实际的用法，自己实现一个类来模拟请求的响应：

//FakeFetch.js

import { noop } from 'lodash';

const fakeFetch = (jsonResult, isSuccess=true, callback=noop)=>{

	const blob = new Blob(
		[JSON.stringify(jsonResult)],
		{type : 'application/json'}
	);

	return (...args)=>{
		console.log('FAKE FETCH', args);

		callback.call(null, args);

		return isSuccess
			? Promise.resolve(
				new Response(
					blob,
					{status:200, statusText:"OK"}
				)
			)
			: Promise.reject(
				new Response(
					blob,
					{status:400, statusText:"Bad Request"}
				)
			)

	}
};
export default fakeFetch;

//Comp.spec.js

import fakeFetch from '../FakeFetch';

const _fc = window.fetch; //缓存“真实的”fetch

describe('test components/Comp', function() {

	let wrapper;
	
	afterEach(function() {
		wrapper && wrapper.unmount();
		window.fetch = _fc; //恢复
	});
	
	it("应该在远程请求时响应onRemoteData", (done)=>{

		window.fetch = fakeFetch({
			brand: "GoBelieve",
			tree: {
		      node: '总部',
		      children: null
		    }
		});

		let spy = jest.fn();

		wrapper = mount(
			<Comp onRemoteData={ spy } />
		);

		jest.useRealTimers();

		_clickTrigger(); //此时应该发起请求

		setTimeout(()=>{
			expect(wrapper.html()).toMatch(/总部/);
			expect(spy).toHaveBeenCalledTimes(1);
			done();
		}, 500);

	});
	
});

V. 总结

单元测试作为一种经典的开发和重构手段，在软件开发领域被广泛认可和采用；前端领域也逐渐积累起了丰富的测试框架和方法。

单元测试可以为我们的开发和维护提供基础保障，使我们在思路清晰、心中有底的情况下完成对代码的搭建和重构；

需要注意的是，世上没有包治百病的良药，单元测试也绝不是万金油，秉持谨慎认真负责的态度才能从根本上保证我们工作的进行。

扩展阅读：

一个重构的实例 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0MDYzOTEyOA==&mid=2247483989&idx=1&sn=e7f5187746c2f3b3700beb6ae98170a7&chksm=e9168fa2de6106b4308a2ebb613474cd8f0530e20532372c38c540864e6361bb825950cccb39&scene=0#rd

VI. 参考资料

https://juejin.cn/post/6844903494911000584
https://baike.baidu.com/item/单元测试
http://www.cnblogs.com/jianglingli83/archive/2013/03/15/2961847.html
http://blog.csdn.net/hustzw07/article/details/74178051
https://zhuanlan.zhihu.com/p/28247899
https://en.wikipedia.org/wiki/Test-driven_development
http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/06/istanbul.html
https://www.eurobricks.com/forum/index.php?/forums/topic/52658-lego-construction-site/

(end)

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