تست نرمافزار بخشی حیاتی از فرآیند توسعه است و در دنیای JavaScript نیز این موضوع اهمیت بسیاری دارد. اگر به دنبال آموزش JavaScript هستید، باید بدانید که فریمورکهای تست JavaScript ابزارهایی را فراهم میکنند تا توسعهدهندگان بتوانند برنامههای خود را در مراحل مختلف و با روشهای گوناگون آزمایش کنند و از صحت عملکرد آنها اطمینان حاصل نمایند. در این مقاله، با انواع مختلف فریمورکهای تست JavaScript آشنا میشویم و به بررسی ابزارهای معروف در هر دسته خواهیم پرداخت
تست واحد (Unit Testing): معرفی Jest و Mocha
تست واحد (Unit Testing) یکی از اولین و اساسیترین روشهای تست در توسعه نرمافزار است که به توسعهدهندگان این امکان را میدهد تا هر بخش کوچک از برنامه، مانند توابع یا متدها، را به صورت جداگانه بررسی کنند. در این نوع تست، ماژولهای کوچک برنامه به طور مستقل آزمایش میشوند تا اطمینان حاصل شود که هر بخش به درستی کار میکند. هدف اصلی تست واحد این است که مطمئن شویم که هر تابع و متد به تنهایی و بدون وابستگی به سایر بخشها عملکرد درستی دارد.
به عنوان مثال، اگر برنامهای برای محاسبه و مدیریت اعداد داریم، هر تابع مرتبط با عملیاتهای جمع، تفریق، ضرب و تقسیم را میتوان به صورت مجزا تست کرد. با این روش، اگر تغییری در یک بخش ایجاد شود و آن بخش با خطا مواجه شود، تستهای واحد میتوانند سریعاً خطا را مشخص کنند و به ما در تشخیص سریع آن کمک کنند.
در این بخش، دو فریمورک محبوب تست واحد در JavaScript، یعنی Jest و Mocha، را معرفی خواهیم کرد.
Jest: فریمورک محبوب تست واحد JavaScript
Jest یک فریمورک تست JavaScript است که توسط شرکت Facebook توسعه داده شده و به دلیل کارایی بالا و قابلیتهای متنوعش در بین توسعهدهندگان بسیار محبوب است. Jest بهطور خاص برای برنامههای مبتنی بر React طراحی شده است، اما از آن میتوان برای تست سایر برنامههای JavaScript نیز استفاده کرد.
ویژگیهای کلیدی Jest
ساده و سریع: Jest به دلیل اجرای سریع تستها و ساختار سادهای که دارد، برای پروژههای کوچک و بزرگ مناسب است.
شبیهسازی (Mocking): Jest قابلیت شبیهسازی توابع و اشیاء را داراست که برای تست بخشهایی از برنامه که به سرویسها یا دادههای خارجی وابستهاند، مفید است.
اسنپشات تست: Jest از ویژگی اسنپشات تست پشتیبانی میکند که برای بررسی تغییرات در رابط کاربری (UI) یا خروجیهای گرافیکی مفید است.
اجرای خودکار: Jest میتواند تغییرات در فایلهای کد را دنبال کند و تستها را به صورت خودکار اجرا کند.
مثال از تست واحد با Jest
فرض کنید تابعی برای جمع دو عدد نوشتهایم و میخواهیم صحت عملکرد آن را با Jest تست کنیم.
// تابع جمع
function sum(a, b) {
return a + b;
}
// تست تابع جمع با Jest
test('جمع دو عدد', () => {
expect(sum(1, 2)).toBe(3); // بررسی میکنیم که نتیجه 1 + 2 برابر 3 باشد
});
در این مثال، تابع sum دو عدد را به عنوان ورودی دریافت کرده و آنها را جمع میکند. سپس با استفاده از Jest، تستی نوشتهایم که بررسی میکند خروجی این تابع در صورت ورودیهای 1 و 2 برابر با 3 باشد.
تستهای بیشتر با Jest
Jest امکانات پیشرفتهای دارد که میتوان از آنها برای تستهای پیچیدهتر استفاده کرد. به عنوان مثال، میتوان از Jest برای تست توابعی که نیاز به شبیهسازی (Mocking) یا جاسوسی (Spying) دارند، استفاده کرد. این قابلیتها به ما اجازه میدهند تا رفتار وابستگیها را شبیهسازی کرده و عملکرد توابع را در شرایط مختلف بررسی کنیم.
Mocha: فریمورک تست واحد منعطف برای JavaScript
Mocha یکی دیگر از فریمورکهای محبوب برای تست واحد در JavaScript است که به دلیل انعطافپذیری بالا، در بسیاری از پروژهها مورد استفاده قرار میگیرد. برخلاف Jest که یک پکیج کامل ارائه میدهد، Mocha به عنوان یک فریمورک تست پایه عمل میکند و معمولاً با ابزارهای دیگری مانند Chai برای Assertion و Sinon برای شبیهسازی استفاده میشود.
ویژگیهای کلیدی Mocha
انعطافپذیر: Mocha یک فریمورک سبک است و میتوان به راحتی آن را با ابزارهای مختلفی ترکیب کرد تا به نیازهای خاص پروژهها پاسخ دهد.
ساختار ساده و واضح: Mocha به توسعهدهندگان امکان میدهد تا تستها را به صورت منظم و ساختار یافته بنویسند.
پشتیبانی از تستهای ناهمگام: Mocha قابلیت اجرای تستهای ناهمگام را دارد، که این ویژگی برای پروژههایی که شامل درخواستهای API و یا کارهای پسزمینه هستند، بسیار کاربردی است.
مثال از تست واحد با Mocha و Chai
برای مثال، فرض کنید میخواهیم یک تابع جمع را با استفاده از Mocha و Chai تست کنیم.
// import کردن assert از chai
const assert = require('chai').assert;
const sum = require('./sum'); // فرض کنید تابع sum در فایل sum.js ذخیره شده است
// تست تابع جمع با Mocha
describe('تابع جمع', function() {
it('باید دو عدد را جمع کند', function() {
assert.equal(sum(1, 2), 3); // بررسی میکنیم که نتیجه 1 + 2 برابر 3 باشد
});
});
در این مثال، از describe برای تعریف گروهی از تستها و از it برای تعریف تست خاص استفاده میکنیم. همچنین، از assert.equal از کتابخانه Chai استفاده کردهایم تا بررسی کنیم که خروجی تابع sum برابر با مقدار مورد انتظار باشد.
به طور کلی، Jest برای پروژههایی که نیاز به تنظیمات سریع و ساده دارند و ابزارهایی مانند شبیهسازی و Assertion در یک پکیج میخواهند، مناسبتر است. از طرف دیگر، Mocha برای پروژههایی که نیاز به انعطافپذیری بیشتری دارند و میخواهند از ابزارهای جانبی برای Assertion و Mocking استفاده کنند، انتخاب مناسبی است.
انتخاب بین Jest و Mocha به نیازهای پروژه و ترجیحات توسعهدهنده بستگی دارد. هر دو این فریمورکهای تست JavaScript دارای قابلیتهای منحصر به فردی هستند که در پروژههای مختلف کاربردهای خاص خود را دارند. Jest به دلیل سادگی و کامل بودن، اغلب برای تست پروژههای مبتنی بر React و پروژههای کوچکتر انتخاب میشود. در مقابل، Mocha برای پروژههای بزرگتر و پیچیدهتر که نیاز به کنترل بیشتر روی تستها دارند، انتخاب مناسبی است.
تست رفتاری (Behavioral Testing): معرفی Cypress و Jasmine
تست رفتاری یا Behavioral Testing نوعی تست است که به شبیهسازی رفتار سیستم از دیدگاه کاربر نهایی میپردازد. این نوع تست به توسعهدهندگان این امکان را میدهد تا مطمئن شوند سیستم همانطور که انتظار میرود و در شرایط واقعی کار میکند. برخلاف تست واحد که به بررسی عملکرد قطعات کوچک کد میپردازد، تست رفتاری کل فرایندها و تعاملات را از دیدگاه کاربر نهایی ارزیابی میکند. این نوع تست مخصوصاً در برنامههای کاربردی وب و پروژههای بزرگ که نیاز به اطمینان از تجربه کاربری خوب دارند، اهمیت دارد.
در این بخش، دو فریمورک تست JavaScript که به طور گسترده برای تستهای رفتاری استفاده میشوند، یعنی Cypress و Jasmine، را بررسی خواهیم کرد.
Cypress: ابزاری قدرتمند برای تستهای رفتاری در برنامههای وب
Cypress یک فریمورک تست JavaScript است که به دلیل کاربری آسان، سرعت بالا و امکانات ویژهاش برای تست برنامههای تحت وب، بسیار محبوب شده است. این ابزار به طور خاص برای تست فرانتاند طراحی شده و به توسعهدهندگان کمک میکند تا رفتارهای مختلف کاربر در تعامل با وبسایت را شبیهسازی کنند.
ویژگیهای کلیدی Cypress
اجرای سریع و پیوسته: Cypress به دلیل ساختار مبتنی بر کروم، تستها را بسیار سریع اجرا میکند و میتواند به صورت همزمان تغییرات را نشان دهد.
محیط کاربری بصری: Cypress دارای رابط کاربری جذابی است که به کاربران امکان میدهد تستهای خود را مشاهده و کنترل کنند.
پشتیبانی از تعاملات پیچیده: با Cypress میتوان تستهای پیچیدهای نوشت که تعاملات مختلف کاربر مانند کلیک، ورود اطلاعات، اسکرول و … را شبیهسازی میکند.
بازگشت به حالت اولیه (Time Travel): یکی از ویژگیهای منحصر به فرد Cypress قابلیت بازگشت به حالت اولیه و مشاهده وضعیت مرورگر در هر مرحله از اجرای تست است.
ایزولهسازی تستها: در Cypress، تستها ایزوله شدهاند، یعنی اجرای هر تست بر تست دیگر تأثیری نمیگذارد.
مثال از تست رفتاری با Cypress
در این مثال، یک تست ساده برای صفحه ورود (Login) نوشته شده که ورود کاربر به داشبورد را شبیهسازی میکند.
describe('صفحه ورود', () => {
it('باید اجازه ورود به کاربر را بدهد', () => {
cy.visit('/login'); // بازدید از صفحه ورود
cy.get('input[name="username"]').type('user'); // وارد کردن نام کاربری
cy.get('input[name="password"]').type('password'); // وارد کردن رمز عبور
cy.get('button[type="submit"]').click(); // کلیک روی دکمه ورود
cy.url().should('include', '/dashboard'); // بررسی میکند که به صفحه داشبورد هدایت شده باشد
});
});
در این تست:
ابتدا Cypress به صفحه ورود هدایت میشود.
سپس نام کاربری و رمز عبور را در فیلدهای مربوطه وارد میکند.
روی دکمه ورود کلیک کرده و سپس بررسی میکند که آدرس URL به داشبورد تغییر کرده باشد.
این روش بسیار شبیه به رفتار واقعی یک کاربر است و به توسعهدهندگان کمک میکند تا اطمینان حاصل کنند که فرآیند ورود به درستی کار میکند.
Jasmine: فریمورک قدیمی و قدرتمند برای تست رفتاری
Jasmine یکی از قدیمیترین و محبوبترین فریمورکهای تست JavaScript است که بهطور گسترده برای تست رفتارهای مختلف برنامه استفاده میشود. Jasmine برای تست واحد و تست رفتاری بسیار مناسب است و بدون نیاز به تنظیمات یا ابزارهای اضافی میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
ویژگیهای کلیدی Jasmine
سادگی در تنظیمات: Jasmine به هیچ کتابخانه خارجی نیاز ندارد و به راحتی میتوان از آن برای تستهای مختلف استفاده کرد.
استفاده از Syntax ساده و خوانا: Jasmine از syntax خوانایی برای تعریف تستها استفاده میکند که به توسعهدهندگان امکان میدهد تا کدهای تست خود را به سادگی بنویسند و بخوانند.
پشتیبانی از شبیهسازی: Jasmine به طور داخلی از شبیهسازی توابع و رفتارهای مختلف پشتیبانی میکند.
تعریف آسان تستها: در Jasmine، توسعهدهندگان به راحتی میتوانند گروهی از تستها را تعریف و مدیریت کنند.
مثال از تست رفتاری با Jasmine:
در این مثال، یک تابع ضرب را تست میکنیم که دو عدد را به عنوان ورودی دریافت کرده و نتیجه را برمیگرداند.
describe('تابع ضرب', function() {
it('باید دو عدد را ضرب کند', function() {
let result = multiply(2, 3); // فراخوانی تابع با ورودیهای 2 و 3
expect(result).toBe(6); // بررسی میکنیم که خروجی برابر با 6 باشد
});
});
در این تست:
ابتدا یک گروه تست با describe تعریف شده است.
با it یک تست خاص به نام «باید دو عدد را ضرب کند» نوشته شده است.
تابع multiply با ورودیهای 2 و 3 فراخوانی شده و نتیجه آن با expect بررسی میشود تا مطمئن شویم خروجی برابر با مقدار مورد انتظار (6) است.
انتخاب بین Cypress و Jasmine
Cypress به دلیل رابط کاربری قوی و سرعت بالا برای پروژههای فرانتاند و برنامههای تحت وب پیچیده بسیار مناسب است. از سوی دیگر، Jasmine به دلیل سادگی و عدم وابستگی به ابزارهای جانبی، برای پروژههایی که نیاز به تنظیمات سریع و بدون پیچیدگی دارند، انتخاب مناسبی است. همچنین، Jasmine به دلیل سبک بودن، در پروژههای جاوااسکریپت که نیاز به تست واحد و تست رفتاری سبک دارند، کاربرد بیشتری دارد.
تست رفتاری به توسعهدهندگان امکان میدهد تا سیستم را از دید کاربر نهایی مشاهده کرده و از عملکرد صحیح آن در شرایط واقعی اطمینان حاصل کنند. هر دو فریمورک Cypress و Jasmine، ابزارهای قوی و محبوبی برای انجام این کار هستند و بسته به نیاز پروژه میتوان از آنها استفاده کرد. Cypress برای تستهای پیچیده فرانتاند و Jasmine برای تستهای سریع و سبک مناسب هستند.
تست مرورگر (Browser Testing): معرفی Puppeteer
تست مرورگر یا Browser Testing نوعی از تست است که در آن برنامه یا سایت به صورت کامل از دیدگاه کاربر نهایی و در محیط واقعی مرورگر مورد بررسی قرار میگیرد. این تستها به عنوان تستهای End-to-End (E2E) نیز شناخته میشوند و هدف از آنها شبیهسازی تعاملات واقعی کاربر با برنامه است. تست مرورگر شامل کلیک کردن روی دکمهها، پر کردن فرمها، جابهجایی بین صفحات و موارد مشابه است.
ابزارهای مختلفی برای تستهای مرورگر وجود دارند و Puppeteer یکی از این ابزارهای قدرتمند است که توسط تیم Google برای کنترل و اتوماسیون مرورگر کروم توسعه داده شده است. Puppeteer به توسعهدهندگان اجازه میدهد تا مرورگر را با استفاده از APIهای JavaScript کنترل کرده و تستهای مختلفی را به سادگی پیادهسازی کنند. این ابزار نه تنها برای تستهای E2E، بلکه برای عملیات اتوماسیون و استخراج اطلاعات از صفحات وب نیز بسیار مفید است.
Puppeteer: ابزار قدرتمند برای اتوماسیون مرورگر کروم
Puppeteer یک کتابخانه Node.js است که APIهای سطح بالایی را برای کنترل مرورگر کروم فراهم میکند. این کتابخانه به توسعهدهندگان امکان میدهد تا مرورگر را به صورت خودکار باز کرده و کارهای مختلفی را مانند مشاهده صفحات، کلیک کردن روی عناصر، پر کردن فرمها و حتی ثبت اسکرینشاتها انجام دهند. Puppeteer با فراهم کردن این قابلیتها، به توسعهدهندگان کمک میکند تا تجربه کاربر را شبیهسازی کرده و از صحت عملکرد سیستم خود در شرایط واقعی اطمینان حاصل کنند.
ویژگیهای کلیدی Puppeteer
کنترل کامل مرورگر: Puppeteer به توسعهدهندگان اجازه میدهد تا تمامی رفتارهای مرورگر را کنترل کنند؛ از باز کردن صفحه گرفته تا تغییر اندازه مرورگر.
ثبت اسکرینشات و تولید PDF: این ابزار امکان ثبت اسکرینشات و تولید PDF از صفحات وب را فراهم میکند، که برای مستندسازی و گزارشدهی بسیار مفید است.
پشتیبانی از کارهای ناهمگام: به دلیل ساختار مبتنی بر Node.js، Puppeteer به خوبی از کارهای ناهمگام پشتیبانی میکند و این امکان را میدهد که چندین عملیات به طور همزمان انجام شوند.
شبیهسازی تعاملات کاربر: میتوان انواع تعاملات مانند کلیک کردن، حرکت ماوس، پر کردن فرمها و انتخاب گزینهها را شبیهسازی کرد.
تست در محیط بدون رابط کاربری (Headless Mode): Puppeteer به صورت پیشفرض در حالت Headless اجرا میشود (بدون نمایش رابط گرافیکی مرورگر)، که برای اجرای سریعتر و سبکتر تستها مناسب است.
نحوه استفاده از Puppeteer
برای شروع کار با Puppeteer، ابتدا باید این کتابخانه را نصب کرده و سپس از طریق APIهای آن به مرورگر و صفحات دسترسی پیدا کنیم. در ادامه، نمونهای ساده از یک اسکریپت با استفاده از Puppeteer آورده شده است.
نصب Puppeteer
برای نصب Puppeteer، میتوانید از npm (Node Package Manager) استفاده کنید:
npm install puppeteer
نمونه کد برای کنترل مرورگر با Puppeteer
در این مثال، مرورگر کروم به صورت خودکار باز میشود، به آدرس مورد نظر میرود، عنوان صفحه را میگیرد و سپس مرورگر بسته میشود.
const puppeteer = require('puppeteer');
(async () => {
// باز کردن مرورگر
const browser = await puppeteer.launch();
const page = await browser.newPage(); // باز کردن صفحه جدید
await page.goto('https://example.com'); // مراجعه به یک صفحه وب
// گرفتن عنوان صفحه
const title = await page.title();
console.log('عنوان صفحه:', title); // چاپ عنوان صفحه در کنسول
await browser.close(); // بستن مرورگر
})();
در این کد:
ابتدا مرورگر با puppeteer.launch() باز میشود.
سپس یک تب جدید با browser.newPage() ایجاد میشود و به آدرس مورد نظر (example.com) هدایت میشود.
عنوان صفحه با page.title() گرفته شده و در کنسول چاپ میشود.
در نهایت مرورگر بسته میشود.
شبیهسازی تعاملات پیچیده با Puppeteer
یکی از قدرتهای Puppeteer این است که میتواند تعاملات پیچیدهتری را نیز شبیهسازی کند. در مثال زیر، فرم ورود به حساب کاربری پر میشود و سپس روی دکمه ورود کلیک میشود. این روش برای تستهایی که نیاز به ورود به سیستم و انجام عملیات در یک حساب کاربری دارند، بسیار مفید است.
const puppeteer = require('puppeteer');
(async () => {
const browser = await puppeteer.launch({ headless: false }); // اجرای مرورگر به صورت معمولی
const page = await browser.newPage();
await page.goto('https://example.com/login'); // بازدید از صفحه ورود
// وارد کردن نام کاربری و رمز عبور
await page.type('input[name="username"]', 'user123'); // وارد کردن نام کاربری
await page.type('input[name="password"]', 'mypassword'); // وارد کردن رمز عبور
// کلیک روی دکمه ورود
await page.click('button[type="submit"]');
// انتظار برای تغییر آدرس (به فرض انتقال به صفحه داشبورد)
await page.waitForNavigation();
// بررسی URL
const url = page.url();
console.log('آدرس فعلی:', url);
await browser.close();
})();
در این مثال:
ابتدا مرورگر به حالت Headed (با رابط کاربری) باز میشود تا بتوان تعاملات را مشاهده کرد.
نام کاربری و رمز عبور در فیلدهای مربوطه وارد میشوند و سپس روی دکمه ورود کلیک میشود.
پس از کلیک، Puppeteer منتظر میماند تا صفحه جدید بارگذاری شود و سپس آدرس فعلی را چاپ میکند.
کاربردهای پیشرفته Puppeteer
Puppeteer میتواند برای کاربردهای بسیار پیشرفتهتری نیز استفاده شود. به چند نمونه از این کاربردها توجه کنید:
خزیدن در وب: با استفاده از Puppeteer میتوان از صفحات مختلف اطلاعات جمعآوری کرد و دادهها را استخراج نمود.
تستهای پیچیده E2E: شبیهسازی رفتار کاربر در سناریوهای پیچیده مانند فرآیند خرید آنلاین یا تکمیل فرمها با چندین مرحله.
ثبت اسکرینشات: Puppeteer این امکان را میدهد که در طول اجرای تستها از بخشهای مختلف صفحه اسکرینشات گرفته و برای مستندسازی استفاده کنید.
تولید PDF از صفحات وب: این ابزار میتواند صفحات HTML را به فایل PDF تبدیل کند که این ویژگی در گزارشدهی و ذخیره اطلاعات بسیار مفید است.
تست UI در سایزهای مختلف: Puppeteer به شما اجازه میدهد اندازه صفحه را تغییر دهید و UI را در سایزهای مختلف مرورگر تست کنید.
مثال ثبت اسکرینشات با Puppeteer
const puppeteer = require('puppeteer');
(async () => {
const browser = await puppeteer.launch();
const page = await browser.newPage();
await page.goto('https://example.com');
// ثبت اسکرینشات از صفحه
await page.screenshot({ path: 'screenshot.png' });
await browser.close();
})();
مزایا و محدودیتهای Puppeteer
مزایا:
سرعت و کارایی: به دلیل اجرای مستقیم در مرورگر کروم، Puppeteer تستها را با سرعت و دقت بالا اجرا میکند.
پشتیبانی از ویژگیهای مرورگر: دسترسی به تمامی امکانات مرورگر از جمله کنسول، شبکه و DOM.
اتوماسیون قوی: قابلیت اجرای تستهای پیچیده و شبیهسازی تعاملات واقعی کاربر.
محدودیتها:
وابستگی به مرورگر کروم: Puppeteer به طور پیشفرض تنها با کروم و نسخههای مشابه آن (مانند کرومیوم) کار میکند.
حجم بالا در پروژههای بزرگ: حجم دادهها و نیاز به پردازش بیشتر در پروژههای بسیار بزرگ میتواند عملکرد Puppeteer را کندتر کند.
Puppeteer یکی از ابزارهای قدرتمند برای تست مرورگر در JavaScript است که به توسعهدهندگان اجازه میدهد تا تستهای E2E را به راحتی پیادهسازی کنند و تعاملات کاربر را به صورت دقیق شبیهسازی کنند. این ابزار به ویژه برای پروژههایی که نیاز به تست رابط کاربری و اطمینان از تجربه کاربری خوب دارند، بسیار مناسب است. توانایی Puppeteer در اتوماسیون مرورگر و دسترسی به ویژگیهای پیشرفته، آن را به یک ابزار ضروری برای تست مرورگر و اتوماسیون تبدیل کرده است.
شبیهسازی و جاسوسی (Mocking and Spying): معرفی Sinon
در فرآیند تست واحد، گاهی اوقات لازم است تا بخشهایی از کد که به منابع خارجی وابسته هستند یا عملکرد سنگینی دارند، به صورت جداگانه و بدون اجرای واقعی آزمایش شوند. شبیهسازی (Mocking) و جاسوسی (Spying) دو روش قدرتمند در تست واحد هستند که به توسعهدهندگان اجازه میدهند تا بدون اجرای واقعی توابع و اشیاء، رفتار آنها را شبیهسازی کنند. این روش به ویژه در تستهایی که وابستگیهای پیچیده و زیادی دارند، مفید است.
Mocking
Mocking به معنای ایجاد نسخهای از یک شیء یا تابع است که رفتار و بازگشتهای آن کنترلشده و قابل تنظیم است. این نسخهها به جای نسخههای واقعی به کار میروند تا از وابستگی به دادهها و عملکردهای خارجی جلوگیری شود. به عنوان مثال، فرض کنید تابعی داریم که دادهها را از یک API خارجی دریافت میکند. به جای انتظار برای پاسخ API در هر بار اجرای تست، میتوانیم این تابع را شبیهسازی کنیم و به آن دستوری بدهیم که پاسخ مشخصی را برگرداند.
Spying
Spying به معنای ردیابی و مشاهده رفتار یک تابع یا شیء است. اسپایها به ما اجازه میدهند تا بررسی کنیم که یک تابع چند بار فراخوانی شده، چه آرگومانهایی به آن داده شده و یا خروجی آن چه بوده است. این ویژگی به توسعهدهندگان کمک میکند تا بدون تغییر در رفتار تابع، صرفاً عملکرد آن را مشاهده کنند.
یکی از محبوبترین ابزارهای JavaScript برای انجام عملیات Mocking و Spying، Sinon است.
Sinon: فریمورک قدرتمند برای Mocking و Spying در JavaScript
Sinon یک فریمورک تست JavaScript است که به توسعهدهندگان اجازه میدهد تا توابع، اشیاء و وابستگیها را شبیهسازی کرده و کنترل کنند. این ابزار، امکانات متنوعی از جمله Spies (جاسوسها)، Mocks (شبیهسازها)، و Stubs (پیشفرضها) را در اختیار کاربران قرار میدهد. Sinon در پروژههای بزرگ بسیار مفید است، چرا که نیاز به کنترل دقیق وابستگیها و بررسی عملکرد توابع مختلف را مرتفع میسازد.
ویژگیهای کلیدی Sinon
جاسوسی (Spy): امکان مشاهده و ردیابی رفتار توابع را بدون تغییر در عملکرد اصلی آنها فراهم میکند.
پیشفرضها (Stub): امکان بازنویسی و تنظیم رفتار توابع برای بازگرداندن مقادیر خاص و یا اجرای رفتارهای خاص بدون تغییر در کد اصلی را میدهد.
شبیهسازی (Mock): ترکیبی از ویژگیهای جاسوسها و پیشفرضها است و به طور کامل رفتار توابع و اشیاء را شبیهسازی میکند.
کنترل وابستگیها: Sinon به توسعهدهندگان اجازه میدهد وابستگیها و تعاملات میان ماژولها را کنترل و بررسی کنند.
استفاده از Spy با Sinon
Spy یا جاسوس در Sinon به ما این امکان را میدهد تا توابع را بدون تغییر در عملکرد اصلی آنها ردیابی و بررسی کنیم. به عنوان مثال، میتوانیم بررسی کنیم که یک تابع چند بار فراخوانی شده و چه آرگومانهایی به آن داده شده است.
مثال:
در این مثال، یک شیء با متدی به نام myMethod داریم که به کمک Sinon آن را جاسوسی میکنیم و سپس بررسی میکنیم که آیا این تابع فراخوانی شده یا خیر.
const sinon = require('sinon');
const myObject = {
myMethod: () => 'hello'
};
// شبیهسازی متد با Spy
const spy = sinon.spy(myObject, 'myMethod');
myObject.myMethod(); // فراخوانی تابع
console.log(spy.calledOnce); // خروجی: true
در این کد:
ابتدا myMethod توسط sinon.spy به یک اسپای تبدیل میشود.
سپس myMethod فراخوانی شده و با spy.calledOnce بررسی میشود که آیا تنها یک بار فراخوانی شده است یا خیر. این ویژگی برای تست مواردی که تابع باید تنها یک بار اجرا شود، بسیار مفید است.
استفاده از Stub با Sinon
Stub یا پیشفرض یکی دیگر از قابلیتهای مهم Sinon است که به ما امکان میدهد رفتار یک تابع را بدون تغییر در کد اصلی شبیهسازی کنیم. Stubs میتوانند مقادیر دلخواهی را بازگردانند، خطا ایجاد کنند و یا رفتارهای خاصی را تقلید کنند.
مثال:
فرض کنید تابعی داریم که قرار است دادههایی از یک API دریافت کند، اما برای تست میخواهیم بدون فراخوانی API یک پاسخ از پیش تعریف شده را برگرداند.
const sinon = require('sinon');
const myObject = {
fetchData: () => 'real data'
};
// استفاده از Stub برای شبیهسازی تابع
const stub = sinon.stub(myObject, 'fetchData').returns('stubbed data');
console.log(myObject.fetchData()); // خروجی: 'stubbed data'
در این کد:
تابع fetchData به وسیله sinon.stub شبیهسازی شده و به جای مقدار واقعی، مقدار stubbed data را بازمیگرداند.
این روش برای تستهایی که وابستگی به دادههای خارجی دارند بسیار مفید است و به ما امکان میدهد تا بدون انتظار برای پاسخهای واقعی، دادههای دلخواهی را بازگردانیم.
استفاده از Mock با Sinon
Mocks در Sinon ترکیبی از Spy و Stub است و برای شبیهسازی تعاملات پیچیده با توابع و اشیاء کاربرد دارد. Mockها علاوه بر شبیهسازی رفتار، انتظارها و تأییدهایی را نیز در خود جای میدهند.
مثال:
در این مثال، یک تابع به کمک Mock شبیهسازی شده و انتظار داریم که تابع تنها یک بار و با آرگومان مشخص فراخوانی شود.
const sinon = require('sinon');
const myObject = {
myMethod: (name) => `Hello, ${name}`
};
// ایجاد Mock
const mock = sinon.mock(myObject);
mock.expects('myMethod').once().withArgs('Alice').returns('Hello, Alice');
// فراخوانی تابع
const result = myObject.myMethod('Alice');
console.log(result); // خروجی: 'Hello, Alice'
// بررسی انتظارات
mock.verify(); // بررسی میکند که انتظارات برآورده شده باشند
در این کد:
یک Mock برای myMethod ساخته شده است که انتظار دارد این تابع یک بار و با آرگومان ‘Alice’ فراخوانی شود و مقدار ‘Hello, Alice’ را بازگرداند.
با mock.verify() بررسی میکنیم که آیا تمامی انتظارات برآورده شدهاند یا خیر.
تست یکپارچهسازی (Integration Testing)
تست یکپارچهسازی یا Integration Testing یکی از مراحل مهم در فرآیند تست نرمافزار است که در آن به جای بررسی عملکرد هر بخش به صورت جداگانه (مانند تست واحد)، تعاملات و هماهنگی میان بخشهای مختلف برنامه مورد ارزیابی قرار میگیرد. در این نوع تست، ماژولها، توابع یا اجزای مختلف برنامه با یکدیگر ترکیب شده و به صورت گروهی تست میشوند تا اطمینان حاصل شود که کل سیستم به درستی کار میکند و اجزا بدون مشکل با هم هماهنگ هستند.
تست یکپارچهسازی به ما کمک میکند تا از مشکلاتی مانند ناسازگاری بین ماژولها، مشکلات در تبادل دادهها و وابستگیهای اشتباه آگاه شویم و آنها را پیش از رسیدن به دست کاربر نهایی برطرف کنیم. این نوع تست در پروژههایی که شامل ماژولهای بزرگ و وابستگیهای متعدد هستند، اهمیت ویژهای دارد.
اهمیت تست یکپارچهسازی
تست یکپارچهسازی نقش کلیدی در تضمین کیفیت نرمافزار ایفا میکند. برخی از دلایل اهمیت این نوع تست عبارتاند از:
کشف مشکلات ارتباطی بین ماژولها: در پروژههای پیچیده، بخشهای مختلفی از کد باید با هم کار کنند. این تست به ما کمک میکند تا مطمئن شویم این بخشها به درستی با هم تعامل دارند.
تضمین صحت انتقال دادهها: تست یکپارچهسازی تضمین میکند که دادهها به درستی میان بخشهای مختلف منتقل میشوند و ساختار یا محتوا تغییر نمیکند.
کاهش ریسکهای مرتبط با تغییرات: با تست هماهنگی بین ماژولها، میتوانیم از بروز مشکلات احتمالی در صورت تغییر در یکی از بخشها جلوگیری کنیم.
اطمینان از عملکرد کل سیستم: حتی اگر هر ماژول به صورت جداگانه درست کار کند، ممکن است مشکلاتی در تعامل بین آنها به وجود آید. تست یکپارچهسازی کمک میکند این مشکلات شناسایی شوند.
انواع تست یکپارچهسازی
تستهای یکپارچهسازی را میتوان به شیوههای مختلف انجام داد، که به چهار روش عمده تقسیم میشوند:
تست بالا به پایین (Top-Down Integration Testing): در این روش، تست از سطح بالا آغاز شده و به تدریج به پایین ادامه مییابد. ابتدا ماژولهای سطح بالا تست میشوند و سپس ماژولهای وابسته در سطح پایینتر اضافه میشوند.
تست پایین به بالا (Bottom-Up Integration Testing): این روش از ماژولهای سطح پایین آغاز میشود و به تدریج ماژولهای سطح بالا اضافه میشوند. این روش برای اطمینان از عملکرد صحیح ماژولهای اصلی مفید است.
تست ترکیبی (Sandwich Integration Testing): در این روش، هر دو روش بالا به پایین و پایین به بالا به طور همزمان به کار میرود. این روش به شناسایی سریعتر مشکلات کمک میکند و در سیستمهای بزرگ و پیچیده به کار میرود.
تستهای مبتنی بر سیستم (System Integration Testing): این روش تمامی اجزای سیستم را به عنوان یک کل در نظر میگیرد و به بررسی عملکرد کلی آنها میپردازد. این نوع تست زمانی انجام میشود که تمام اجزای برنامه آماده و ادغام شده باشند.
ابزارهای تست یکپارچهسازی
تعدادی از ابزارهای تست برای انجام تست یکپارچهسازی وجود دارند که در اینجا چند مورد از آنها معرفی میشود:
JUnit: برای پروژههای Java بسیار محبوب است و به تست واحد و تست یکپارچهسازی کمک میکند.
Pytest: برای تست پروژههای Python، به ویژه در تست واحد و یکپارچهسازی، بسیار مفید است.
Mocha: یکی از فریمورکهای تست JavaScript است که برای تست واحد و یکپارچهسازی استفاده میشود.
Postman: برای تست APIها به کار میرود و در تست یکپارچهسازی سرویسهای مختلفی که با API با یکدیگر ارتباط دارند، مفید است.
مثال تست یکپارچهسازی در JavaScript
بیایید به یک مثال ساده از تست یکپارچهسازی در JavaScript نگاهی بیندازیم. فرض کنید دو تابع داریم: یکی به نام fetchData که دادههایی را از یک منبع خارجی یا داخلی دریافت میکند، و دیگری به نام processData که دادهها را پردازش کرده و نتیجه نهایی را تولید میکند. هدف تست یکپارچهسازی این است که مطمئن شویم این دو تابع به درستی با یکدیگر کار میکنند.
function fetchData() {
return 'data';
}
function processData(data) {
return `Processed: ${data}`;
}
// تست یکپارچهسازی
const data = fetchData();
const result = processData(data);
console.log(result); // خروجی: Processed: data
در این کد:
ابتدا تابع fetchData فراخوانی شده و مقداری مانند ‘data’ را برمیگرداند.
سپس خروجی fetchData به عنوان ورودی به تابع processData داده میشود که داده را پردازش کرده و نتیجه پردازششده را برمیگرداند.
تست یکپارچهسازی اینجا به ما اطمینان میدهد که داده تولیدشده توسط fetchData به درستی در processData مصرف میشود و نتیجه نهایی همان چیزی است که انتظار داریم.
مثال پیشرفتهتر با Mocking و شبیهسازی وابستگیها
در تست یکپارچهسازی، ممکن است با سناریوهایی مواجه شویم که به دادهها یا عملکردهای خارجی وابستهاند. در چنین مواردی، استفاده از ابزارهایی مانند Sinon برای Mocking و شبیهسازی وابستگیها میتواند مفید باشد. به مثال زیر توجه کنید:
فرض کنید تابع fetchData دادههایی را از یک API دریافت میکند و تابع processData آن دادهها را پردازش میکند. میتوانیم fetchData را شبیهسازی کنیم تا دادهای را که میخواهیم بازگرداند و سپس عملکرد processData را با آن داده بررسی کنیم.
const sinon = require('sinon');
function fetchData() {
// این تابع معمولاً دادهها را از یک API دریافت میکند
return 'real data';
}
function processData(data) {
return `Processed: ${data}`;
}
// تست یکپارچهسازی با شبیهسازی fetchData
const stub = sinon.stub().returns('mocked data');
const data = stub();
const result = processData(data);
console.log(result); // خروجی: Processed: mocked data
در این کد:
با استفاده از Sinon، تابع fetchData را شبیهسازی کردهایم تا به جای داده واقعی، مقدار ‘mocked data’ را بازگرداند.
سپس این داده شبیهسازیشده به عنوان ورودی به processData داده میشود و نتیجه پردازششده آن بررسی میشود.
این تست به ما اطمینان میدهد که حتی اگر fetchData به منبع خارجی وابسته باشد، processData با دادههای تولیدشده سازگاری دارد.
بهترین روشها در تست یکپارچهسازی
شروع با سناریوهای اصلی: ابتدا سناریوهایی که در فرآیندهای اصلی برنامه کاربرد دارند را تست کنید تا مطمئن شوید که کارهای اصلی بدون مشکل انجام میشوند.
استفاده از Mocking برای وابستگیهای خارجی: برای اجتناب از مشکلات وابستگی به منابع خارجی مانند APIها، از Mocking استفاده کنید تا تستها پایدارتر و سریعتر اجرا شوند.
تمرکز بر تعاملات کلیدی: در تست یکپارچهسازی، بر تعاملات کلیدی و تبادل دادهها بین بخشهای مختلف تمرکز کنید.
اجرای تستها به صورت پیوسته: تستهای یکپارچهسازی باید به صورت پیوسته و در زمانهای مختلف اجرا شوند، به ویژه در مراحل پایانی توسعه یا هنگام ادغام تغییرات بزرگ.
نظارت بر عملکرد سیستم: تست یکپارچهسازی میتواند به بهبود عملکرد سیستم کمک کند. در زمان اجرای تست، بررسی کنید که سیستم به درستی بارگذاری و پردازش میشود.
تست یکپارچهسازی به توسعهدهندگان کمک میکند تا از هماهنگی و تعاملات صحیح بین ماژولهای مختلف برنامه مطمئن شوند. این نوع تست به ویژه در پروژههای پیچیده که دارای وابستگیهای زیادی هستند و ماژولها باید با هم هماهنگ باشند، اهمیت زیادی دارد. با استفاده از ابزارهایی مانند Sinon و روشهای مناسب برای شبیهسازی وابستگیها، میتوانیم تستهای دقیق و موثری داشته باشیم که به بهبود کیفیت کلی نرمافزار کمک میکنند.
اجرای تستهای یکپارچهسازی به عنوان بخشی از فرآیند توسعه نرمافزار، به ما اطمینان میدهد که سیستم به درستی کار میکند و همه بخشها در کنار هم به شکلی هماهنگ و کارآمد عمل میکنند.
توسعه بر مبنای تست (Test Driven Development – TDD)
توسعه بر مبنای تست یا Test Driven Development (TDD) یک روش توسعه نرمافزار است که به منظور اطمینان از کیفیت کد و جلوگیری از بروز خطاهای احتمالی به کار میرود. در این روش، توسعهدهندگان ابتدا تستهایی را برای کدی که قصد توسعه آن را دارند، مینویسند و سپس کدی را مینویسند که این تستها را پاس کند. این فرآیند تضمین میکند که کد نوشتهشده دقیقاً با نیازمندیها و انتظارات مطابقت دارد و از بروز خطاها و مشکلات در آینده جلوگیری میکند.
TDD به عنوان یکی از روشهای توسعه چابک (Agile) شناخته میشود و هدف آن افزایش بهرهوری و بهبود کیفیت کد است. با استفاده از TDD، توسعهدهندگان مطمئن میشوند که هر بخش از کد به طور مستقل و صحیح کار میکند و کدهای جدید به صورت پیوسته و بدون تاثیر بر بخشهای دیگر اضافه میشوند.
مزایای توسعه بر مبنای تست (TDD)
TDD باعث ایجاد یک چارچوب مطمئن برای توسعه نرمافزار میشود و مزایای زیر را ارائه میدهد:
بهبود کیفیت کد: با TDD، هر کدی که نوشته میشود بلافاصله تست میشود، بنابراین احتمال بروز خطا کاهش مییابد.
کاهش خطاهای پنهان: توسعهدهندگان با نوشتن تستهای دقیق، از بروز خطاهایی که ممکن است در آینده شناسایی شوند، جلوگیری میکنند.
افزایش اطمینان و اعتماد: با هر بار اجرای تستها، توسعهدهندگان از صحت و سازگاری کدها اطمینان حاصل میکنند.
پشتیبانی بهتر از تغییرات: TDD به دلیل نوشتن تستهای جامع، امکان ایجاد تغییرات در کد بدون نگرانی از تخریب عملکرد کلی برنامه را فراهم میکند.
مستندسازی خودکار: تستهایی که در TDD نوشته میشوند به عنوان مستندات غیررسمی عمل میکنند و توضیح میدهند که کد قرار است چه کاری انجام دهد.
چرخه توسعه بر مبنای تست (TDD)
فرآیند TDD به صورت یک چرخه تکراری و سهمرحلهای انجام میشود که به آن چرخه قرمز-سبز-رفکتور (Red-Green-Refactor) گفته میشود. این چرخه به شرح زیر است:
نوشتن تستی که شکست بخورد (Red): در این مرحله، یک تست نوشته میشود که برای کدی که هنوز وجود ندارد یا کامل نشده است، شکست میخورد. این مرحله نشان میدهد که کد مورد نظر هنوز به طور کامل توسعه داده نشده است. هدف این است که مطمئن شویم تست به درستی کار میکند و کد واقعی هنوز به درستی نوشته نشده است.
نوشتن کدی که تست را پاس کند (Green): پس از نوشتن تست و مشاهده شکست آن، کدی نوشته میشود که تست را پاس کند. این کد در ابتدا ممکن است ساده و فقط به منظور پاس کردن تست نوشته شود، بدون اینکه بهینه یا جامع باشد.
بهینهسازی کد (Refactor): پس از پاس کردن تست، کد بهینهسازی میشود تا خوانا، ساده و کارآمدتر باشد. در این مرحله، ساختار کد و کیفیت آن بهبود مییابد، اما باید همچنان از پاس کردن تست اطمینان داشته باشیم.
مثال از توسعه بر مبنای تست (TDD)
بیایید با یک مثال ساده، مفهوم TDD را توضیح دهیم. فرض کنید میخواهیم تابعی برای ضرب دو عدد بنویسیم. ابتدا تستی مینویسیم که انتظار داریم شکست بخورد، سپس تابع ضرب را پیادهسازی میکنیم و در نهایت آن را بهینهسازی میکنیم.
مرحله 1: نوشتن تستی که شکست بخورد
ابتدا تست زیر را مینویسیم که انتظار داریم شکست بخورد، زیرا هنوز تابع multiply پیادهسازی نشده است.
// تست ضرب دو عدد
test('ضرب دو عدد', () => {
expect(multiply(2, 3)).toBe(6);
});
در اینجا:
تست بررسی میکند که آیا نتیجه multiply(2, 3) برابر با 6 است یا خیر.
چون هنوز تابع multiply را تعریف نکردهایم، تست شکست میخورد و به ما نشان میدهد که باید این تابع را پیادهسازی کنیم.
مرحله 2: نوشتن کدی که تست را پاس کند
اکنون تابع multiply را به سادهترین شکل ممکن پیادهسازی میکنیم تا تست پاس شود.
function multiply(a, b) {
return a * b;
}
// تست ضرب دو عدد
test('ضرب دو عدد', () => {
expect(multiply(2, 3)).toBe(6);
});
در این مرحله:
تابع multiply پیادهسازی شده و تست را پاس میکند.
تست با موفقیت پاس میشود و نشان میدهد که تابع به درستی کار میکند.
مرحله 3: بهینهسازی کد
در این مثال، تابع multiply ساده است و نیازی به بهینهسازی بیشتری ندارد. اما در پروژههای پیچیدهتر، ممکن است نیاز باشد کد را بهینهسازی کرده یا ساختار آن را بهبود دهیم.
اصول و بهترین روشها در TDD
نوشتن تستهای کوچک و مستقل: در TDD، هر تست باید به یک واحد کوچک و مشخص از کد مربوط باشد. تستها باید مستقل باشند تا بتوان آنها را به صورت مجزا اجرا و بررسی کرد.
پیشبینی شکست تستها: یکی از اصول TDD این است که ابتدا تستها را به گونهای بنویسید که شکست بخورند. اگر تستها بدون هیچ تغییری پاس شوند، ممکن است به درستی نوشتن تستها شک کنیم.
پوششدهی کامل: TDD به توسعهدهندگان این امکان را میدهد تا برای تمامی شرایط و ورودیهای ممکن تست بنویسند. این باعث میشود که کد نهایی پوششدهی کامل داشته باشد.
تمرکز بر عملکرد مورد نیاز: TDD باعث میشود که توسعهدهندگان تنها کدی را بنویسند که برای پاس کردن تستها لازم است و از نوشتن کدهای اضافی جلوگیری میشود.
بازبینی و Refactor مداوم: یکی از مراحل مهم TDD، Refactor کردن کد بعد از پاس کردن تست است. این مرحله باعث بهبود کیفیت کد و حذف کدهای اضافی میشود.
تفاوت TDD با روشهای سنتی توسعه
در روشهای سنتی توسعه نرمافزار، ابتدا کد نوشته میشود و سپس تستها برای آن نوشته میشوند. اما در TDD، فرآیند برعکس است؛ ابتدا تستها نوشته میشوند و سپس کد به گونهای توسعه داده میشود که تستها را پاس کند. این تفاوت باعث میشود که TDD از همان ابتدا به کیفیت کد توجه کند و تضمین کند که کد نوشته شده دقیقاً نیازمندیها را برآورده میکند.
معایب TDD
اگرچه TDD مزایای بسیاری دارد، اما دارای معایبی نیز هست که توسعهدهندگان باید به آنها توجه کنند:
زمانبر بودن: نوشتن تستها قبل از کد و سپس بهینهسازی آنها میتواند زمانبر باشد.
نیاز به دانش تستنویسی: توسعهدهندگان باید مهارت کافی در نوشتن تستهای موثر و کاربردی داشته باشند، وگرنه ممکن است تستهای نوشته شده بیکیفیت و ناقص باشند.
محدودیت در پروژههای سریعالاجرا: در پروژههایی که زمان محدودی دارند یا نیاز به توسعه سریع دارند، پیروی از TDD ممکن است دشوار باشد.
توسعه بر مبنای تست (TDD) یک روش قدرتمند برای اطمینان از کیفیت و صحت کد است که به توسعهدهندگان کمک میکند تا کد خود را به صورت اصولی و با دقت بالا بنویسند. با استفاده از TDD، میتوان از همان ابتدا کدی با کیفیت و بدون خطا نوشت و بهبود مداوم کد را تضمین کرد.
TDD میتواند در ابتدا زمانبر و دشوار به نظر برسد، اما با گذر زمان و تسلط بر اصول آن، به ابزاری ارزشمند برای توسعهدهندگان تبدیل میشود که باعث میشود آنها با اعتماد بیشتری کد بنویسند و از عملکرد صحیح برنامه اطمینان حاصل کنند.
نتیجهگیری
تست در توسعه نرمافزار نقش حیاتی دارد و استفاده از فریمورکهای تست JavaScript به توسعهدهندگان کمک میکند تا کدهای خود را با کیفیت و اعتماد بالا بنویسند. تست واحد با ابزارهایی مانند Jest و Mocha، تست رفتاری با Cypress و Jasmine، تست مرورگر با Puppeteer و شبیهسازی و جاسوسی با Sinon، هر یک امکاناتی را برای سنجش و بررسی بخشهای مختلف کد فراهم میکنند. همچنین، رویکرد توسعه بر مبنای تست (TDD) با نوشتن تستها قبل از کد، تضمینی برای ایجاد کدی با کیفیت و پایدار فراهم میکند.
در نهایت، انتخاب فریمورک و روش مناسب تست به نیازهای پروژه و پیچیدگی آن بستگی دارد، اما بهرهگیری از این ابزارها و روشها میتواند به بهبود کیفیت، کاهش خطاها و افزایش کارایی کد کمک کند و توسعهدهندگان را در تحویل پروژههای پایدار و قابل اعتماد یاری دهد.
