单元测试框架的选择与配置

单元测试框架的选择与配置

Koa2作为轻量级的Node.js框架，单元测试是保证代码质量的关键环节。选择合适的测试框架并正确配置，能显著提升开发效率和代码可靠性。

主流测试框架对比

Mocha、Jest和Ava是Koa2项目中最常用的测试框架。Mocha灵活性高，但需要额外配置断言库；Jest开箱即用，内置Mock功能；Ava支持并发测试，适合IO密集型场景。

// Mocha示例
describe('User API', () => {
  it('should return user data', async () => {
    const res = await request(app).get('/api/user/1')
    assert.equal(res.status, 200)
  })
})

// Jest示例
test('user login', async () => {
  const mockUser = { id: 1, name: 'test' }
  jest.spyOn(User, 'findOne').mockResolvedValue(mockUser)
  await request(app).post('/login').expect(200)
})

断言库的选择

Chai提供三种风格断言（should/expect/assert），Jest自带断言语法。PowerAssert能自动生成详细错误信息：

// Chai示例
expect(res.body).to.have.property('token')
res.status.should.equal(201)

// PowerAssert示例
const a = 1, b = 2
assert(a + b === 4)  // 错误时会显示a和b的值

测试覆盖率工具

Istanbul（nyc）是最常用的覆盖率工具，Jest内置覆盖率报告。配置示例：

// package.json
"scripts": {
  "test": "NODE_ENV=test nyc mocha",
  "coverage": "nyc report --reporter=lcov"
}

HTTP测试工具

Supertest专门用于HTTP接口测试，与Koa2完美配合：

const request = require('supertest')
const app = require('../app')

describe('GET /users', () => {
  it('responds with json', (done) => {
    request(app)
      .get('/users')
      .set('Accept', 'application/json')
      .expect('Content-Type', /json/)
      .expect(200, done)
  })
})

数据库Mock方案

测试时通常需要隔离数据库，常用方案包括：

1. 内存数据库（SQLite）
2. Mock服务层
3. 事务回滚

// 使用SQLite
const testConfig = {
  client: 'sqlite3',
  connection: ':memory:',
  useNullAsDefault: true
}

// 事务回滚示例
beforeEach(async () => {
  await knex.transaction(trx => {
    testTransaction = trx
  })
})

afterEach(() => {
  testTransaction.rollback()
})

持续集成配置

在CI环境中需要特殊配置，例如GitHub Actions的配置示例：

name: Node CI
on: [push]
jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - run: npm install
    - run: npm test
      env:
        NODE_ENV: test
        DATABASE_URL: postgres://postgres@localhost/test

性能测试集成

除了单元测试，还可以集成基准测试：

const benchmark = require('benchmark')
const suite = new benchmark.Suite()

suite.add('RegExp#test', () => /o/.test('Hello'))
  .on('cycle', event => console.log(String(event.target)))
  .run()

测试数据工厂

使用工厂函数生成测试数据比固定fixture更灵活：

const userFactory = (overrides = {}) => ({
  name: 'Test User',
  email: 'test@example.com',
  ...overrides
})

const adminUser = userFactory({ role: 'admin' })

测试环境变量管理

dotenv和cross-env配合管理环境变量：

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

异步测试处理

Koa2大量使用async/await，测试时需要特别注意：

// 正确写法
it('should async test', async () => {
  const result = await asyncOperation()
  expect(result).toBe(true)
})

// 错误写法（可能产生未处理的Promise）
it('should fail', () => {
  return asyncOperation().then(result => {
    expect(result).toBe(true)
  })
})

中间件测试策略

Koa2中间件需要独立测试，示例方案：

const testMiddleware = async (ctx, next) => {
  ctx.state.user = { id: 1 }
  await next()
}

describe('auth middleware', () => {
  let ctx = {}
  beforeEach(async () => {
    ctx = { state: {} }
    await testMiddleware(ctx, () => {})
  })
  
  it('sets user state', () => {
    expect(ctx.state.user).toHaveProperty('id', 1)
  })
})

快照测试应用

对配置对象等不变内容使用快照测试：

it('config matches snapshot', () => {
  expect(loadConfig()).toMatchSnapshot()
})

测试调试技巧

VSCode调试配置示例：

{
  "type": "node",
  "request": "launch",
  "name": "Debug Tests",
  "program": "${workspaceFolder}/node_modules/mocha/bin/_mocha",
  "args": ["--timeout", "999999", "--colors", "${workspaceFolder}/test/**/*.js"],
  "console": "integratedTerminal"
}