集成测试

集成测试的基本概念

集成测试是软件开发中不可或缺的一环，它关注的是多个模块或组件之间的交互是否正确。与单元测试不同，集成测试不是孤立地测试单个函数或类，而是验证多个部分组合在一起时的行为。在Node.js环境中，集成测试尤为重要，因为Node.js应用通常由多个模块、服务和外部依赖组成。

举个例子，一个电商应用可能包含用户认证、商品管理和订单处理等模块。单元测试可以确保每个模块内部逻辑正确，但集成测试能验证用户登录后能否正确浏览商品并下单。

Node.js中的集成测试工具

在Node.js生态中，有多种工具可用于集成测试。Jest和Mocha是两个流行的选择，它们不仅支持单元测试，也能很好地处理集成测试场景。

// 使用Jest进行集成测试的例子
const request = require('supertest');
const app = require('../app');

describe('用户API集成测试', () => {
  test('创建用户并获取用户信息', async () => {
    // 创建用户
    const createResponse = await request(app)
      .post('/users')
      .send({ name: '张三', email: 'zhangsan@example.com' });
    
    expect(createResponse.statusCode).toBe(201);
    
    // 获取用户信息
    const userId = createResponse.body.id;
    const getResponse = await request(app)
      .get(`/users/${userId}`);
    
    expect(getResponse.statusCode).toBe(200);
    expect(getResponse.body.name).toBe('张三');
  });
});

测试数据库交互

数据库操作是集成测试中的常见场景。测试时通常使用专门的测试数据库，或在每个测试用例前后重置数据库状态。

const { MongoClient } = require('mongodb');
const UserRepository = require('../repositories/userRepository');

describe('用户仓库集成测试', () => {
  let connection;
  let db;
  let userRepository;

  beforeAll(async () => {
    connection = await MongoClient.connect(global.__MONGO_URI__);
    db = await connection.db(global.__MONGO_DB_NAME__);
    userRepository = new UserRepository(db);
  });

  afterEach(async () => {
    await db.collection('users').deleteMany({});
  });

  afterAll(async () => {
    await connection.close();
  });

  test('创建并查找用户', async () => {
    await userRepository.create({ name: '李四', email: 'lisi@example.com' });
    const user = await userRepository.findByEmail('lisi@example.com');
    
    expect(user).not.toBeNull();
    expect(user.name).toBe('李四');
  });
});

测试外部API调用

现代Node.js应用经常需要与外部API交互。集成测试需要验证这些交互是否按预期工作，通常使用nock等库来模拟HTTP请求。

const nock = require('nock');
const WeatherService = require('../services/weatherService');

describe('天气服务集成测试', () => {
  beforeEach(() => {
    nock('https://api.weather.com')
      .get('/v1/current?city=Beijing')
      .reply(200, {
        temperature: 25,
        condition: 'Sunny'
      });
  });

  test('获取北京天气', async () => {
    const weather = await WeatherService.getCurrent('Beijing');
    
    expect(weather.temperature).toBe(25);
    expect(weather.condition).toBe('Sunny');
  });
});

测试认证和授权

对于需要认证的API端点，集成测试需要模拟完整的认证流程。

const jwt = require('jsonwebtoken');
const config = require('../config');

describe('受保护API集成测试', () => {
  test('访问需要认证的端点', async () => {
    // 生成测试用的JWT令牌
    const token = jwt.sign({ userId: '123' }, config.jwtSecret);
    
    const response = await request(app)
      .get('/api/protected')
      .set('Authorization', `Bearer ${token}`);
    
    expect(response.statusCode).toBe(200);
    expect(response.body.message).toBe('这是受保护的内容');
  });

  test('无令牌访问应返回401', async () => {
    const response = await request(app)
      .get('/api/protected');
    
    expect(response.statusCode).toBe(401);
  });
});

测试异步操作

Node.js应用中充满了异步操作，集成测试需要妥善处理这些情况。

describe('异步操作集成测试', () => {
  test('并发用户注册', async () => {
    const promises = [];
    
    // 模拟10个并发注册请求
    for (let i = 0; i < 10; i++) {
      promises.push(
        request(app)
          .post('/users')
          .send({ name: `用户${i}`, email: `user${i}@test.com` })
      );
    }
    
    const responses = await Promise.all(promises);
    
    // 验证所有请求都成功
    responses.forEach(response => {
      expect(response.statusCode).toBe(201);
    });
    
    // 验证数据库中确实有10个用户
    const count = await User.countDocuments();
    expect(count).toBe(10);
  });
});

集成测试的最佳实践

1. 保持测试独立：每个测试用例应该能够独立运行，不依赖其他测试用例的状态。

2. 使用真实的依赖：尽可能使用真实的数据库、缓存等服务，而不是全部mock。

3. 清理测试数据：测试后要清理创建的数据，避免影响后续测试。

4. 合理设置超时：集成测试通常比单元测试耗时更长，需要适当调整超时设置。

// Jest中设置测试超时
jest.setTimeout(30000); // 30秒超时

describe('长时间运行的集成测试', () => {
  test('大数据量导入', async () => {
    // 测试大数据量操作的代码
  });
});

集成测试与持续集成

在CI/CD流程中，集成测试通常作为构建流程的一部分运行。配置示例：

# GitHub Actions配置示例
name: Node.js CI

on: [push, pull_request]

jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest
    
    services:
      mongodb:
        image: mongo
        ports:
          - 27017:27017
    
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - uses: actions/setup-node@v2
        with:
          node-version: '14'
      - run: npm install
      - run: npm test

测试覆盖率报告

集成测试的覆盖率报告可以帮助识别测试的盲区。使用Istanbul/nyc可以生成覆盖率报告：

// package.json配置
{
  "scripts": {
    "test": "jest --coverage",
    "test:integration": "jest --config jest.integration.config.js --coverage"
  }
}

性能测试与集成测试

有时集成测试也可以包含性能方面的验证：

describe('API性能测试', () => {
  test('响应时间应小于500ms', async () => {
    const start = Date.now();
    const response = await request(app).get('/api/products');
    const duration = Date.now() - start;
    
    expect(response.statusCode).toBe(200);
    expect(duration).toBeLessThan(500);
  });
});