Promise 測試

1. Promise 測試

實(shí)戰(zhàn) Promise

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用語集

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什么是 Promise

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Promise 測試

這章我們學(xué)習(xí)如果編寫 Promise 的測試代碼

3.1. 基本測試

關(guān)于 ES6 Promises 的語法我們已經(jīng)學(xué)了一些，我想大家應(yīng)該也能夠在實(shí)際項(xiàng)目中編寫 Promise 的 Demo 代碼了吧。

這時，接下來你可能要苦惱該如何編寫 Promise 的測試代碼了。

那么讓我們先來學(xué)習(xí)下如何使用 Mocha 來對 Promise 進(jìn)行基本的測試吧。

先聲明一下，這章中涉及的測試代碼都是運(yùn)行在 Node.js 環(huán)境下的。

本書中出現(xiàn)的示例代碼也都有相應(yīng)的測試代碼。測試代碼可以參考 azu/promises-book 。

3.1.1. Mocha

Mocha 是 Node.js 下的測試框架工具,在這里，我們并不打算對 Mocha http://mochajs.org/ 本身進(jìn)行詳細(xì)講解。對 Mocha 感興趣的讀者可以自行學(xué)習(xí)。

Mocha可以自由選擇 BDD、TDD、exports 中的任意風(fēng)格，測試中用到的 Assert 方法也同樣可以跟任何其他類庫組合使用。也就是說，Mocha 本身只提供執(zhí)行測試時的框架，而其他部分則由使用者自己選擇。

這里我們選擇使用 Mocha，主要基于下面 3 點(diǎn)理由。

它是非常著名的測試框架
支持基于 Node.js 和瀏覽器的測試
支持"Promise測試"

最后至于為什么說支持"Promise測試" ，這個我們在后面再講。

要想在本章中使用 Mocha，我們需要先通過 npm 來安裝 Mocha。


   $ npm install -g mocha

另外，Assert 庫我們使用的是 Node.js 自帶的 assert 模塊，所以不需要額外安裝。

首先，讓我們試著編寫一個對傳統(tǒng)回調(diào)風(fēng)格的異步函數(shù)進(jìn)行測試的代碼。

3.1.2. 回調(diào)函數(shù)風(fēng)格的測試

如果想使用回調(diào)函數(shù)風(fēng)格來對一個異步處理進(jìn)行測試，使用 Mocha 的話代碼如下所示。


    var assert = require('power-assert');
    describe('Basic Test', function () {
    context('When Callback(high-order function)', function () {
    it('should use `done` for test', function (done) {
    setTimeout(function () {
    assert(true);
    done();
    }, 0);
    });
    });
    context('When promise object', function () {
    it('should use `done` for test?', function (done) {
    var promise = Promise.resolve(1);
    // このテストコードはある欠陥があります
    promise.then(function (value) {
    assert(value === 1);
    done();
    });
    });
    });
    });

將這段代碼保存為 basic-test.js，之后就可以使用剛才安裝的 Mocha 的命令行工具進(jìn)行測試了。


    $ mocha basic-test.js

Mocha 的 it 方法指定了 done 參數(shù)，在 done() 函數(shù)被執(zhí)行之前，該測試一直處于等待狀態(tài)，這樣就可以對異步處理進(jìn)行測試。

Mocha 中的異步測試，將會按照下面的步驟執(zhí)行。


    it("should use `done` for test", function (done) {
    <1>
        setTimeout(function () {
            assert(true);
            done();<2>
        }, 0);
    });

<1> 回調(diào)式的異步處理
<2> 調(diào)用 one 后測試結(jié)束

這也是一種非常常見的實(shí)現(xiàn)方式。

3.1.3. 使用 `done` 的 Promise 測試

接下來，讓我們看看如何使用 done 來進(jìn)行 Promise 測試。


    it("should use `done` for test?", function (done) {
         var promise = Promise.resolve(42);<1>
        promise.then(function (value) {
            assert(value === 42);<2>
            done();
        });
    });

<1>創(chuàng)建名為 Fulfilled 的 promise 對象
<2>調(diào)用 done 后測試結(jié)束

Promise.resolve 用來返回 promise 對象，返回的 promise 對象狀態(tài)為 FulFilled。最后，通過 .then 設(shè)置的回調(diào)函數(shù)也會被調(diào)用。

像專欄: Promise 只能進(jìn)行異步操作？中已經(jīng)提到的那樣， promise 對象的調(diào)用總是異步進(jìn)行的，所以測試也同樣需要以異步調(diào)用的方式來編寫。

但是，在前面的測試代碼中，在 assert 失敗的情況下就會出現(xiàn)問題。

對異常promise測試


    it("should use `done` for test?", function (done) {
       var promise = Promise.resolve();
        promise.then(function (value) {
            assert(false);// => throw AssertionError
            done();
        });
    });

在此次測試中 assert 失敗了，所以你可能認(rèn)為應(yīng)該拋出“測試失敗”的錯誤，而實(shí)際情況卻是測試并不會結(jié)束，直到超時。

http://wiki.jikexueyuan.com/project/javascript-promise-mini-book/images/7.png" alt="picture7" />

Figure 7. 由于測試不會結(jié)束，所以直到發(fā)生超時時間未知，一直會處于掛起狀態(tài)。

通常情況下，assert 失敗的時候，會 throw 一個 error，測試框架會捕獲該 error，來判斷測試失敗。

但是，Promise 的情況下 .then 綁定的函數(shù)執(zhí)行時發(fā)生的 error 會被 Promise 捕獲，而測試框架則對此 error 將會一無所知。

我們來改善一下 assert 失敗的 promise 測試，讓它能正確處理 assert 失敗時的測試結(jié)果。

測試正常失敗的示例


    it("should use `done` for test?", function (done) {
        var promise = Promise.resolve();
        promise.then(function (value) {
            assert(false);
        }).then(done, done);
    });

在上面測試正常失敗的示例中，為了確保 done 一定會被調(diào)用，我們在最后添加了 .then(done, done); 語句。

assert 測試通過（成功）時會調(diào)用 done() ，而 assert 失敗時則調(diào)用 done(error) 。

這樣，我們就編寫出了和回調(diào)函數(shù)風(fēng)格的測試相同的 Promise 測試。

但是，為了處理 assert 失敗的情況，我們需要額外添加 .then(done, done); 的代碼。這就要求我們在編寫 Promise 測試時要格外小心，忘了加上上面語句的話，很可能就會寫出一個永遠(yuǎn)不會返回直到超時的測試代碼。

在下一節(jié)，讓我們接著學(xué)習(xí)一下最初提到的使用 Mocha 理由中的支持" Promises 測試"究竟是一種什么機(jī)制。

3.2. Mocha 對 Promise 的支持

在這里，我們將會學(xué)習(xí)什么是 Mocha 支持的“對 Promise 測試”。

官方網(wǎng)站 Asynchronous code 也記載了關(guān)于 Promise 測試的概要。

Alternately, instead of using the done() callback, you can return a promise. This is useful if the APIs you are testing return promises instead of taking callbacks:

這段話的意思是，在對 Promise 進(jìn)行測試的時候，不使用 done() 這樣的回調(diào)風(fēng)格的代碼編寫方式，而是返回一個 promise 對象。

那么實(shí)際上代碼將會是什么樣的呢？這里我們來看個具體的例子應(yīng)該容易理解了。


    var assert = require('power-assert');
    describe('Promise Test', function () {
        it('should return a promise object', function () {
            var promise = Promise.resolve(1);
            return promise.then(function (value) {
                assert(value === 1);
            });
        });
    });

這段代碼將前面前面使用 done 的例子按照 Mocha 的 Promise 測試方式進(jìn)行了重寫。

修改的地方主要在以下兩點(diǎn)：

刪除了 done
返回結(jié)果為 promise 對象

采用這種寫法的話，當(dāng) assert 失敗的時候，測試本身自然也會失敗。


    t("should be fail", function () {
        return Promise.resolve().then(function () {
            assert(false);// => 測試失敗
        });
    });

采用這種方法，就能從根本上省略諸如 .then(done, done); 這樣本質(zhì)上跟測試邏輯并無直接關(guān)系的代碼。

Mocha 已經(jīng)支持對 Promises 的測試 | Web scratch 這篇（日語）文章里也提到了關(guān)于 Mocha 對 Promise 測試的支持。

3.2.1. 意料之外（失敗的）的測試結(jié)果

因?yàn)?Mocha 提供了對 Promise 的測試，所以我們會認(rèn)為按照 Mocha 的規(guī)則來寫會比較好。但是這種代碼可能會帶來意想不到的異常情況的發(fā)生。

比如對下面的 mayBeRejected() 函數(shù)的測試代碼，該函數(shù)返回一個當(dāng)滿足某一條件就變?yōu)?Rejected 的 promise 對象。


    function mayBeRejected(){ <1>
        return Promise.reject(new Error("woo"));
    }
    it("is bad pattern", function () {
        return mayBeRejected().catch(function (error) {
            assert(error.message === "woo");
        });
    });

<1>這個函數(shù)用來對返回的 promise 對象進(jìn)行測試

這個測試的目的包括以下兩點(diǎn)：

mayBeRejected() 返回的 promise 對象如果變?yōu)?FulFilled 狀態(tài)的話 測試將會失敗

mayBeRejected() 返回的promise 對象如果變?yōu)?Rejected 狀態(tài)的話 在 assert 中對 Error 對象進(jìn)行檢查

上面的測試代碼，當(dāng) promise 對象變?yōu)?Rejected 的時候，會調(diào)用在 onRejected 中注冊的函數(shù)，從而沒有走正 promise 的處理常流程，測試會成功。

這段測試代碼的問題在于當(dāng) mayBeRejected() 返回的是一個 為 FulFilled 狀態(tài)的 promise 對象時，測試會一直成功。


    function mayBeRejected(){ <1>
        return Promise.resolve();
    }
    it("is bad pattern", function () {
        return mayBeRejected().catch(function (error) {
            assert(error.message === "woo");
        });
    });

<1> 返回的 promise 對象會變?yōu)?FulFilled

在這種情況下，由于在 catch 中注冊的 onRejected 函數(shù)并不會被調(diào)用，因此 assert 也不會被執(zhí)行，測試會一直通過（passed，成功）。

為了解決這個問題，我們可以在 .catch 的前面加入一個 .then 調(diào)用，可以理解為如果調(diào)用了 .then 的話，那么測試就需要失敗


    function failTest() { <1>
        throw new Error("Expected promise to be rejected but it was fulfilled");
    }
    function mayBeRejected(){
        return Promise.resolve();
    }
    it("should bad pattern", function () {
        return mayBeRejected().then(failTest).catch(function (error) {
            assert.deepEqual(error.message === "woo");
        });
    });

<1>通過 throw 來使測試失敗

但是，這種寫法會像在前面 then or catch? 中已經(jīng)介紹的一樣， failTest 拋出的異常會被 catch 捕獲。

http://wiki.jikexueyuan.com/project/javascript-promise-mini-book/images/8.png" alt="picture8" />

Figure 8. Then Catch flow

程序的執(zhí)行流程為 then → catch，傳遞給 catch 的 Error 對象為 AssertionError 類型，這并不是我們想要的東西。

也就是說，我們希望測試只能通過狀態(tài)會變?yōu)?onRejected 的 promise 對象，如果 promise 對象狀態(tài)為 onFulfilled 狀態(tài)的話，那么該測試就會一直通過。

3.2.2. 明確兩種狀態(tài)，改善測試中的意外（異常）狀況

在編寫上面對 Error 對象進(jìn)行測試的例子時，怎么才能剔除那些會意外通過測試的情況呢？

最簡單的方式就是像下面這樣，在測試代碼中判斷在各種 promise 對象的狀態(tài)下，應(yīng)進(jìn)行如何的操作。

變?yōu)?FulFilled 狀態(tài)的時候 測試會預(yù)期失敗

變?yōu)?Rejected 狀態(tài)的時候 使用 assert 進(jìn)行測試

也就是說，我們需要在測試代碼中明確指定在Fulfilled和Rejected這兩種狀態(tài)下，都需進(jìn)行什么樣的處理。


    function mayBeRejected() {
        return Promise.resolve();
    }
    it("catch -> then", function () {
        // 變?yōu)镕ulFilled的時候測試失敗
        return mayBeRejected().then(failTest, function (error) {
            assert(error.message === "woo");
        });
    });

像這樣的話，就能在 promise 變?yōu)?FulFilled 的時候編寫出失敗用的測試代碼了。

http://wiki.jikexueyuan.com/project/javascript-promise-mini-book/images/9.png" alt="picture9" />

Figure 9. Promise onRejected test

在 then or catch? 中我們已經(jīng)講過，為了避免遺漏對錯誤的處理，與使用 .then(onFulfilled, onRejected) 這樣帶有二個參數(shù)的調(diào)用形式相比，我們更推薦使用 then → catch 這樣的處理方式。

但是在編寫測試代碼的時候，Promise 強(qiáng)大的錯誤處理機(jī)制反而成了限制我們的障礙。因此我們不得已采取了 .then(failTest, onRejected) 這種寫法，明確指定 promise 在各種狀態(tài)下進(jìn)行何種的處理。

3.2.3. 總結(jié)

在本小節(jié)中我們對在使用 Mocha 進(jìn)行 Promise 測試時可能出現(xiàn)的一些意外情況進(jìn)行了介紹。

普通的代碼采用 then → catch 的流程的話比較容易理解
- 這是為了錯誤處理的方便。請參考 then or catch?
將測試代碼集中到 then 中處理
- 為了能將 AssertionError 對象傳遞到測試框架中。

通過使用 .then(onFulfilled, onRejected) 這種形式的寫法，我們可以明確指定 promise 對象在變?yōu)?Fulfilled 或 Rejected 時如何進(jìn)行處理。

但是，由于需要顯示的指定 Rejected 時的測試處理，像下面這樣的代碼看起來總是有一些讓人感到不太直觀的感覺。


    promise.then(failTest, function(error){
    // 使用assert對error進(jìn)行測試
    });

在下一小節(jié)，我們會介紹如何編寫 helper 函數(shù)以方便編寫 Promise 的測試代碼，以及怎樣去編寫更容易理解的測試代碼。

3.3. 編寫可控測試（controllable tests）

在繼續(xù)進(jìn)行說明之前，我們先來定義一下什么是可控測試。在這里我們對可控測試的定義如下。

待測試的 promise 對象

如果編寫預(yù)期為 Fulfilled 狀態(tài)的測試的話
- Rejected 的時候要 Fail
- assertion 的結(jié)果不一致的時候要 Fail
如果預(yù)期為 Rejected 狀態(tài)的話
- 結(jié)果為 Fulfilled 測試為 Fail
- assertion 的結(jié)果不一致的時候要 Fail

如果一個測試能網(wǎng)羅上面的用例（Fail）項(xiàng)，那么我們就稱其為可控測試。

也就是說，一個測試用例應(yīng)該包括下面的測試內(nèi)容。

結(jié)果滿足 Fulfilled or Rejected 之一
對傳遞給 assertion 的值進(jìn)行檢查

在前面使用了 .then 的代碼就是一個期望結(jié)果為 Rejected 的測試。


    promise.then(failTest, function(error){
        // 通過assert驗(yàn)證error對象
        assert(error instanceof Error);
    });

3.3.1. 必須明確指定轉(zhuǎn)換后的狀態(tài)

為了編寫有效的測試代碼，我們需要明確指定 promise 的狀態(tài) 為 Fulfilled or Rejected 的兩者之一。

但是由于 .then 的話在調(diào)用的時候可以省略參數(shù)，有時候可能會忘記加入使測試失敗的條件。

因此，我們可以定義一個 helper 函數(shù)，用來明確定義 promise 期望的狀態(tài)。

筆者（原著者）創(chuàng)建了一個類庫 azu/promise-test-helper 以方便對 Promise 進(jìn)行測試，本文中使用的是這個類庫的簡略版

首先我們創(chuàng)建一個名為 shouldRejected 的 helper 函數(shù)，用來在剛才的 .then 的例子中，期待測試返回狀態(tài)為 onRejected 的結(jié)果的例子。


    var assert = require('power-assert');
    function shouldRejected(promise) {
    return {
    'catch': function (fn) {
    return promise.then(function () {
    throw new Error('Expected promise to be rejected but it was fulfilled');
    }, function (reason) {
    fn.call(promise, reason);
    });
    }
    };
    }
    it('should be rejected', function () {
    var promise = Promise.reject(new Error('human error'));
    return shouldRejected(promise).catch(function (error) {
    assert(error.message === 'human error');
    });
    });

shouldRejected 函數(shù)接收一個 promise 對象作為參數(shù)，并且返回一個帶有 catch 方法的對象。

在這個 catch 中可以使用和 onRejected 里一樣的代碼，因此我們可以在 catch 使用基于 assertion 方法的測試代碼。

在 shouldRejected 外部，都是類似如下、和普通的 promise 處理大同小異的代碼。

將需要測試的 promise 對象傳遞給 shouldRejected 方法
在返回的對象的 catch 方法中編寫進(jìn)行 onRejected 處理的代碼
在 onRejected 里使用 assertion 進(jìn)行判斷

在使用 shouldRejected 函數(shù)的時候，如果是 Fulfilled 被調(diào)用了的話，則會 throw 一個異常，測試也會失敗。


    promise.then(failTest, function(error){
        assert(error.message === 'human error');
    });
        // == 幾乎這兩段代碼是同樣的意思
    shouldRejected(promise).catch(function (error) {
        assert(error.message === 'human error');
    });

使用 shouldRejected 這樣的 helper 函數(shù)，測試代碼也會變得很直觀。

http://wiki.jikexueyuan.com/project/javascript-promise-mini-book/images/10.png" alt="picture10" />

Figure 10. Promise onRejected test

像上面一樣，我們也可以編寫一個測試 promise 對象期待結(jié)果為 Fulfilled 的 shouldFulfilled helper 函數(shù)。


    var assert = require('power-assert');
    function shouldFulfilled(promise) {
    return {
    'then': function (fn) {
    return promise.then(function (value) {
    fn.call(promise, value);
    }, function (reason) {
    throw reason;
    });
    }
    };
    }
    it('should be fulfilled', function () {
    var promise = Promise.resolve('value');
    return shouldFulfilled(promise).then(function (value) {
    assert(value === 'value');
    });
    });

這和上面的 shouldRejected-test.js 結(jié)構(gòu)基本相同，只不過返回對象的 catch 方法變?yōu)榱?then ，promise.then 的兩個參數(shù)也調(diào)換了。

3.3.2. 小結(jié)

在本小節(jié)我們學(xué)習(xí)了如何編寫針對 Promise 特定狀態(tài)的測試代碼，以及如何使用便于測試的 helper 函數(shù)。

這里我們使用到的 shouldFulfilled 和 shouldRejected 也可以在下面的類庫中找到。 azu/promise-test-helper。

此外，本小節(jié)中的 helper 方法都是以 Mocha 對 Promise 的支持為前提的，在基于 done 的測試中使用的話可能會比較麻煩。

是使用基于測試框架對 Promis 的支持，還是使用基于類似 done 這樣回調(diào)風(fēng)格的測試方式，每個人都可以自由的選擇，只是風(fēng)格問題，我覺得倒沒必要去爭一個孰優(yōu)孰劣。

比如在 CoffeeScript 下進(jìn)行測試的話，由于 CoffeeScript 會隱式的使用 return 返回，所以使用 done 的話可能更容易理解一些。

對 Promise 進(jìn)行測試比對通常的異步函數(shù)進(jìn)行測試坑更多，雖說采取什么樣的測試方法是個人的自由，但是在同一項(xiàng)目中采取前后風(fēng)格一致的測試則是非常重要。

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Promise 測試

3.1. 基本測試

3.1.1. Mocha

3.1.2. 回調(diào)函數(shù)風(fēng)格的測試

3.1.3. 使用 done 的 Promise 測試

3.2. Mocha 對 Promise 的支持

3.2.1. 意料之外（失敗的）的測試結(jié)果

3.2.2. 明確兩種狀態(tài)，改善測試中的意外（異常）狀況

3.2.3. 總結(jié)

3.3. 編寫可控測試（controllable tests）

3.3.1. 必須明確指定轉(zhuǎn)換后的狀態(tài)

3.3.2. 小結(jié)

3.1.3. 使用 `done` 的 Promise 測試