突变测试示例：将失败视为实验

开发一个自动化猫门的逻辑，使其在白天打开并在夜间锁定，并使用 .NET xUnit.net 测试框架进行操作。

图片来源

Opensource.com

在本系列的第一篇文章中，我演示了如何使用计划内的失败来确保代码中的预期结果。在第二篇文章中，我将继续开发我的示例项目——一个自动化猫门，它在白天打开并在夜间锁定。

提醒一下，您可以按照此处的说明使用 .NET xUnit.net 测试框架进行操作。

白天时间呢？

回想一下，测试驱动开发 (TDD) 以大量的单元测试为中心。

第一篇文章实现了满足 Given7pmReturnNighttime 单元测试期望的逻辑。但是您还没有完成。现在您需要描述当前时间大于早上 7 点时会发生什么。这是新的单元测试，名为 Given7amReturnDaylight

       [Fact]
       public void Given7amReturnDaylight()
       {
           var expected = "Daylight";
           var actual = dayOrNightUtility.GetDayOrNight();
           Assert.Equal(expected, actual);
       }

新的单元测试现在失败了（尽早失败是非常可取的！）

Starting test execution, please wait...
[Xunit.net 00:00:01.23] unittest.UnitTest1.Given7amReturnDaylight [FAIL]
Failed unittest.UnitTest1.Given7amReturnDaylight
[...]

它期望接收字符串值“Daylight”，但实际上接收到字符串值“Nighttime”。

分析失败的测试用例

仔细检查后，似乎代码把自己困住了。事实证明，GetDayOrNight 方法的实现是不可测试的！

看看我们所面临的核心挑战

GetDayOrNight 依赖于隐藏的输入。

dayOrNight 的值取决于隐藏的输入（它从内置系统时钟获取一天中的时间值）。
GetDayOrNight 包含非确定性行为。

从系统时钟获得的一天中的时间值是非确定性的。它取决于您运行代码的时间点，我们必须认为这是不可预测的。
GetDayOrNight API 的质量低下。

此 API 与具体数据源（系统 DateTime）紧密耦合。
GetDayOrNight 违反了单一职责原则。

您实现了一个同时消耗和处理信息的方法。一个方法应该负责执行单一职责是一个好的实践。
GetDayOrNight 有多个更改理由。

可以想象内部时间源可能会更改的场景。此外，也很容易想象处理逻辑会发生变化。这些不同的更改原因必须彼此隔离。
当试图理解 GetDayOrNight 的行为时，其 API 签名是不够的。

非常希望能够通过简单地查看 API 的签名来了解从 API 期望获得什么类型的行为。
GetDayOrNight 依赖于全局共享的可变状态。

应该不惜一切代价避免共享的可变状态！
即使在阅读源代码之后，也无法预测 GetDayOrNight 方法的行为。

这是一个可怕的命题。从阅读源代码中应该始终非常清楚，一旦系统运行，可以预测什么样的行为。

失败背后的原则

每当您面临工程问题时，建议使用经过时间考验的分而治之策略。在这种情况下，遵循关注点分离原则是可行的方法。

关注点分离 (SoC) 是一种设计原则，用于将计算机程序分成不同的部分，以便每个部分处理一个单独的关注点。关注点是一组影响计算机程序代码的信息。关注点可以像代码正在优化的硬件的细节一样通用，也可以像要实例化的类的名称一样具体。一个很好地体现了 SoC 的程序称为模块化程序。

（来源）

GetDayOrNight 方法应该只关注于决定日期和时间值是否意味着白天或夜间。它不应该关注于查找该值的来源。该关注点应留给调用客户端。

您必须将其留给调用客户端来负责获取当前时间。这种方法符合另一个有价值的工程原则——控制反转。Martin Fowler 在此处详细探讨了这个概念。

框架的一个重要特征是，用户定义的用于定制框架的方法通常将从框架本身内部调用，而不是从用户的应用程序代码调用。框架通常在协调和排序应用程序活动中扮演主程序的角色。这种控制反转使框架具有充当可扩展骨架的能力。用户提供的方法为特定应用程序定制框架中定义的通用算法。

-- Ralph Johnson 和 Brian Foote

重构测试用例

所以代码需要重构。摆脱对内部时钟（DateTime 系统实用程序）的依赖

 DateTime time = new DateTime();

删除上面的行（应该是文件中的第 7 行）。通过向 GetDayOrNight 方法添加输入参数 DateTime time 来进一步重构您的代码。

这是重构后的类 DayOrNightUtility.cs

using System;

namespace app {
   public class DayOrNightUtility {
       public string GetDayOrNight(DateTime time) {
           string dayOrNight = "Nighttime";
           if(time.Hour >= 7 && time.Hour < 19) {
               dayOrNight = "Daylight";
           }
           return dayOrNight;
       }
   }
}

重构代码需要更改单元测试。您需要为 nightHour 和 dayHour 准备值，并将这些值传递到 GetDayOrNight 方法中。以下是重构后的单元测试

using System;
using Xunit;
using app;

namespace unittest
{
   public class UnitTest1
   {
       DayOrNightUtility dayOrNightUtility = new DayOrNightUtility();
       DateTime nightHour = new DateTime(2019, 08, 03, 19, 00, 00);
       DateTime dayHour = new DateTime(2019, 08, 03, 07, 00, 00);

       [Fact]
       public void Given7pmReturnNighttime()
       {
           var expected = "Nighttime";
           var actual = dayOrNightUtility.GetDayOrNight(nightHour);
           Assert.Equal(expected, actual);
       }

       [Fact]
       public void Given7amReturnDaylight()
       {
           var expected = "Daylight";
           var actual = dayOrNightUtility.GetDayOrNight(dayHour);
           Assert.Equal(expected, actual);
       }

   }
}