C# 单元测试隔离-模拟框架

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3.1 为何使用隔离框架

　　对于复杂的交互场景，可能手工编写模拟对象和存根就会变得很不方便，因此，我们可以借助隔离框架来帮我们在运行时自动生成存根和模拟对象。

一个隔离框架是一套可编程的API，使用这套API创建伪对象比手工编写容易得多，快得多，而且简洁得多。

　　隔离框架的主要功能就在于帮我们生成动态伪对象，动态伪对象是运行时创建的任何存根或者模拟对象，它的创建不需要手工编写代码（硬编码）。

3.2 关于NSubstitute隔离框架

　　Nsubstitute是一个开源的框架，源码是C#实现的。你可以在这里获得它的源码：https://github.com/nsubstitute/NSubstitute

　　NSubstitute 更注重替代（Substitute）概念。它的设计目标是提供一个优秀的测试替代的.NET模拟框架。它是一个模拟测试框架，用最简洁的语法，使得我们能够把更多的注意力放在测试工作，减轻我们的测试配置工作，以满足我们的测试需求，帮助完成测试工作。它提供最经常需要使用的测试功能，且易于使用，语句更符合自然语言，可读性更高。对于单元测试的新手或只专注于测试的开发人员，它具有简单、友好的语法，使用更少的lambda表达式来编写完美的测试程序。

　　NSubstitute 采用的是Arrange-Act-Assert测试模式，你只需要告诉它应该如何工作，然后断言你所期望接收到的请求，就大功告成了。因为你有更重要的代码要编写，而不是去考虑是需要一个Mock还是一个Stub。

　　在.NET项目中，我们仍然可以通过NuGet来安装NSubsititute：

3.3 使用NSubstitute模拟对象

　　NSub是一个受限框架，它最适合为接口创建伪对象。我们继续以前的例子，来看下面一段代码，它是一个手写的伪对象FakeLogger，它会检查日志调用是否正确执行。此处我们没有使用隔离框架。

    public interface ILogger
    {
        void LogError(string message);
    }

    public class FakeLogger : ILogger
    {
        public string LastError;
        public void LogError(string message)
        {
            LastError = message;
        }
    }

    

    [Test]
    public void Analyze_TooShortFileName_CallLogger()
    {
        // 创建伪对象
        FakeLogger logger = new FakeLogger();
        MyLogAnalyzer analyzer = new Chapter5.MyLogAnalyzer(logger);
        analyzer.MinNameLength = 6;
        analyzer.Analyze("a.txt");

        StringAssert.Contains("too short", logger.LastError);
    }

　　现在我们看看如何使用NSub伪造一个对象，换句话说，之前我们手动写的FakeLogger在这里就不用再手动写了：

    [Test]
    public void Analyze_TooShortFileName_CallLogger()
    {
        // 创建模拟对象，用于测试结尾的断言
        ILogger logger = Substitute.For<ILogger>();
        MyLogAnalyzer analyzer = new MyLogAnalyzer(logger);
        analyzer.MinNameLength = 6;
        analyzer.Analyze("a.txt");

        // 使用NSub API设置预期字符串
        logger.Received().LogError("Filename too short : a.txt");
    }

　　需要注意的是：

　　（1）ILogger接口自身并没有这个Received方法；

　　（2）NSub命名空间提供了一个扩展方法Received，这个方法可以断言在测试中调用了伪对象的某个方法；

　　（3）通过在LogError()前调用Received()，其实是NSub在询问伪对象的这个方法是否调用过。

3.4 使用NSubstitute模拟值

　　如果接口的方法返回不为空，如何从实现接口的动态伪对象返回一个值呢？我们可以借助NSub强制方法返回一个值：

    [Test]
    public void Returns_ByDefault_WorksForHardCodeArgument()
    {
        IFileNameRules fakeRules = Substitute.For<IFileNameRules>();
        // 强制方法返回假值
        fakeRules.IsValidLogFileName("strict.txt").Returns(true);

        Assert.IsTrue(fakeRules.IsValidLogFileName("strict.txt"));
    }

　　如果我们不想关心方法的参数，即无论参数是什么，方法应该总是返回一个价值，这样的话测试会更容易维护，因此我们可以借助NSub的参数匹配器：

    [Test]
    public void Returns_ByDefault_WorksForAnyArgument()
    {
        IFileNameRules fakeRules = Substitute.For<IFileNameRules>();
        // 强制方法返回假值
        fakeRules.IsValidLogFileName(Arg.Any<string>()).Returns(true);

        Assert.IsTrue(fakeRules.IsValidLogFileName("anything.txt"));
    }

　　Arg.Any<Type>称为参数匹配器，在隔离框架中被广泛使用，控制参数处理。

　　如果我们需要模拟一个异常，也可以借助NSub来解决：

    [Test]
    public void Returns_ArgAny_Throws()
    {
        IFileNameRules fakeRules = Substitute.For<IFileNameRules>();

        fakeRules.When(x => x.IsValidLogFileName(Arg.Any<string>())).
            Do(context => { throw new Exception("fake exception"); });

        Assert.Throws<Exception>(() => fakeRules.IsValidLogFileName("anything"));
    }

　　这里，使用了Assert.Throws验证被测试方法确实抛出了一个异常。When和Do两个方法顾名思义代表了什么时候发生了什么事，发生了事之后要触发其他什么事。需要注意的是，这里When方法必须使用Lambda表达式。

3.5 同时使用模拟对象和存根

　　这里我们在一个场景中结合使用两种类型的伪对象：一个用作存根，另一个用作模拟对象。

　　继续前面的一个例子，LogAnalyzer要使用一个MailServer类和一个WebService类，这次需求有变化：如果日志对象抛出异常，LogAnalyzer需要通知Web服务，如下图所示：

　　我们需要确保的是：如果日志对象抛出异常，LogAnalyzer会把这个问题通知WebService。下面是被测试类的代码：

    public interface IWebService
    {
        void Write(string message);
    }

    public class LogAnalyzerNew
    {
        private ILogger _logger;
        private IWebService _webService;

        public LogAnalyzerNew(ILogger logger, IWebService webService)
        {
            _logger = logger;
            _webService = webService;
        }

        public int MinNameLength
        {
            get; set;
        }

        public void Analyze(string fileName)
        {
            if (fileName.Length < MinNameLength)
            {
                try
                {
                    _logger.LogError(string.Format("Filename too short : {0}", fileName));
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    _webService.Write("Error From Logger : " + ex.Message);
                }
            }
        }
    }

　　现在我们借助NSubstitute进行测试：

    [Test]
    public void Analyze_LoggerThrows_CallsWebService()
    {
        var mockWebService = Substitute.For<IWebService>();
        var stubLogger = Substitute.For<ILogger>();
        // 无论输入什么都抛出异常
        stubLogger.When(logger => logger.LogError(Arg.Any<string>()))
            .Do(info => { throw new Exception("fake exception"); });

        var analyzer = new LogAnalyzerNew(stubLogger, mockWebService);
        analyzer.MinNameLength = 10;
        analyzer.Analyze("short.txt");
        //验证在测试中调用了Web Service的模拟对象，调用参数字符串包含 "fake exception"
        mockWebService.Received().Write(Arg.Is<string>(s => s.Contains("fake exception")));
    }

　　这里我们不需要手工实现伪对象，但是代码的可读性已经变差了，因为有一堆Lambda表达式，不过它也帮我们避免了在测试中使用方法名字符串。

出处：http://edisonchou.cnblogs.com