全面掌握 Jest：从零开始的测试指南（下篇）-数字星空

在上一篇测试指南中，我们介绍了Jest 的背景、如何初始化项目、常用的匹配器语法以及钩子函数的使用。这一篇篇将继续深入探讨 Jest 的高级特性，包括 Mock 函数、异步请求的处理、Mock 请求的模拟、类的模拟以及定时器的模拟、snapshot 的使用。通过这些技术，我们将能够更高效地编写和维护测试用例，尤其是在处理复杂异步逻辑和外部依赖时。

Mock 函数

假设存在一个 runCallBack 函数，其作用是判断入参是否为函数，如果是，则执行传入的函数。

export const runCallBack = (callback) => {
  typeof callback == "function" && callback();
};

编写测试用例

我们先尝试编写它的测试用例：

import { runCallBack } from './func';
test("测试 runCallBack", () => {
  const fn = () => {
    return "hello";
  };
  expect(runCallBack(fn)).toBe("hello");
});

此时，命令行会报错提示 runCallBack(fn) 执行的返回值为 undefined，而不是 "hello"。如果期望得到正确的返回值，就需要修改原始的 runCallBack 函数，但这种做法不符合我们的测试预期——我们不希望为了测试而改变原有的业务功能。

这时，mock 函数就可以很好地解决这个问题。mock 可以用来模拟一个函数，并可以自定义函数的返回值。我们可以通过 mock 函数来分析其调用次数、入参和出参等信息。

使用 mock 解决问题

上述测试用例可以改为如下形式：

test("测试 runCallBack", () => {
  const fn = jest.fn();
  runCallBack(fn);
  expect(fn).toBeCalled();
  expect(fn.mock.calls.length).toBe(1);
});

这里，toBeCalled() 用于检查函数是否被调用过，fn.mock.calls.length 用于检查函数被调用的次数。

mock 属性中还有一些有用的参数：

calls: 数组，保存着每次调用时的入参。
instances: 数组，保存着每次调用时的实例对象。
invocationCallOrder: 数组，保存着每次调用的顺序。
results: 数组，保存着每次调用的执行结果。

自定义返回值

mock 还可以自定义返回值。可以在 jest.fn 中定义回调函数，或者通过 mockReturnValue、mockReturnValueOnce 方法定义返回值。

test("测试 runCallBack 返回值", () => {
  const fn = jest.fn(() => {
    return "hello";
  });
  createObject(fn);
  expect(fn.mock.results[0].value).toBe("hello");
 
  fn.mockReturnValue('alice') // 定义返回值
  createObject(fn);
  expect(fn.mock.results[1].value).toBe("alice");
  fn.mockReturnValueOnce('x') // 定义只返回一次的返回值
  createObject(fn);
  expect(fn.mock.results[2].value).toBe("x");
  createObject(fn);
  expect(fn.mock.results[3].value).toBe("alice");
});

构造函数的模拟

构造函数作为一种特殊的函数，也可以通过 mock 实现模拟。

// func.js
export const createObject = (constructFn) => {
  typeof constructFn == "function" && new constructFn();
};

// func.test.js
import { createObject } from './func';
test("测试 createObject", () => {
    const fn = jest.fn();
    createObject(fn);
    expect(fn).toBeCalled();
    expect(fn.mock.calls.length).toBe(1);
});

通过使用 mock 函数，我们可以更好地模拟函数的行为，并分析其调用情况。这样不仅可以避免修改原有业务逻辑，还能确保测试的准确性和可靠性。

异步代码

在处理异步请求时，我们期望 Jest 能够等待异步请求结束后再对结果进行校验。测试请求接口地址使用 http://httpbin.org/get，可以将参数通过 query 的形式拼接在 URL 上，如 http://httpbin.org/get?name=alice。这样接口返回的数据中将携带 { name: 'alice' }，可以依此来对代码进行校验。

以下分别通过异步请求回调函数、Promise 链式调用、await 的方式获取响应结果来进行分析。

回调函数类型

回调函数的形式通过 done() 函数告诉 Jest 异步测试已经完成。

在 func.js 文件中通过 Axios 发送 GET 请求：

const axios = require("axios");

export const getDataCallback = (url, callbackFn) => {
  axios.get(url).then(
    (res) => {
      callbackFn && callbackFn(res.data);
    },
    (error) => {
      callbackFn && callbackFn(error);
    }
  );
};

在 func.test.js 文件中引入发送请求的方法：

import { getDataCallback } from "./func";
test("回调函数类型-成功", (done) => {
  getDataCallback("http://httpbin.org/get?name=alice", (data) => {
    expect(data.args).toEqual({ name: "alice" });
    done();
  });
});

test("回调函数类型-失败", (done) => {
  getDataCallback("http://httpbin.org/xxxx", (data) => {
    expect(data.message).toContain("404");
    done();
  });
});

promise类型

在 Promise 类型的用例中，需要使用 return 关键字来告诉 Jest 测试用例的结束时间。

// func.js
export const getDataPromise = (url) => {
  return axios.get(url);
};

Promise 类型的函数可以通过 then 函数来处理：

// func.test.js
test("Promise 类型-成功", () => {
  return getDataPromise("http://httpbin.org/get?name=alice").then((res) => {
    expect(res.data.args).toEqual({ name: "alice" });
  });
});

test("Promise 类型-失败", () => {
  return getDataPromise("http://httpbin.org/xxxx").catch((res) => {
    expect(res.response.status).toBe(404);
  });
});

也可以直接通过 resolves 和 rejects 获取响应的所有参数并进行匹配：

test("Promise 类型-成功匹配对象t", () => {
  return expect(
    getDataPromise("http://httpbin.org/get?name=alice")
  ).resolves.toMatchObject({
    status: 200,
  });
});

test("Promise 类型-失败抛出异常", () => {
  return expect(getDataPromise("http://httpbin.org/xxxx")).rejects.toThrow();
});

await 类型

上述 getDataPromise 也可以通过 await 的形式来编写测试用例：

test("await 类型-成功", async () => {
  const res = await getDataPromise("http://httpbin.org/get?name=alice");
  expect(res.data.args).toEqual({ name: "alice" });
});

test("await 类型-失败", async () => {
  try {
    await getDataPromise("http://httpbin.org/xxxx")
  } catch(e){
    expect(e.status).toBe(404)
  }
});

通过上述几种方式，可以有效地编写异步函数的测试用例。回调函数、Promise 链式调用以及 await 的方式各有优劣，可以根据具体情况选择合适的方法。

Mock 请求/类/Timers

在前面处理异步代码时，是根据真实的接口内容来进行校验的。然而，这种方式并不总是最佳选择。一方面，每个校验都需要发送网络请求获取真实数据，这会导致测试用例执行时间较长；另一方面，接口格式是否满足要求是后端开发者需要着重测试的内容，前端测试用例并不需要涵盖这部分内容。

在之前的函数测试中，我们使用了 Mock 来模拟函数。实际上，Mock 不仅可以用来模拟函数，还可以模拟网络请求和文件。

Mock 网络请求

Mock 网络请求有两种方式：一种是直接模拟发送请求的工具（如 Axios），另一种是模拟引入的文件。

直接模拟 Axios

首先，在 request.js 中定义发送网络请求的逻辑：

import axios from "axios";

export const fetchData = () => {
  return axios.get("/").then((res) => res.data);
};

然后，使用 jest 模拟 axios 即 jest.mock("axios")，并通过 axios.get.mockResolvedValue 来定义响应成功的返回值：

const axios = require("axios");
import { fetchData } from "./request";

jest.mock("axios");
test("测试 fetchData", () => {
  axios.get.mockResolvedValue({
    data: "hello",
  });
  return fetchData().then((data) => {
    expect(data).toEqual("hello");
  });
});

模拟引入的文件

如果希望模拟 request.js 文件，可以在当前目录下创建 __mocks__ 文件夹，并在其中创建同名的 request.js 文件来定义模拟请求的内容：

// __mocks__/request.js
export const fetchData = () => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    resolve("world");
  });
};

使用 jest.mock('./request') 语法，Jest 在执行测试用例时会自动将真实的请求文件内容替换成 __mocks__/request.js 的文件内容：

// request.test.js
import { fetchData } from "./request";
jest.mock("./request");

test("测试 fetchData", () => {
  return fetchData().then((data) => {
    expect(data).toEqual("world");
  });
});

如果部分内容需要从真实的文件中获取，可以通过 jest.requireActual() 函数来实现。取消模拟则可以使用 jest.unmock()。

Mock 类

假设在业务场景中定义了一个工具类，类中有多个方法，我们需要对类中的方法进行测试。

// util.js
export default class Util {
  add(a, b) {
    return a + b;
  }
  create() {}
}

// util.test.js
import Util from "./util";
test("测试add方法", () => {
  const util = new Util();
  expect(util.add(2, 5)).toEqual(7);
});

此时，另一个文件如 useUtil.js 也用到了 Util 类：

// useUtil.js
import Util from "./util";

export function useUtil() {
  const util = new Util();
  util.add(2, 6);
  util.create();
}

在编写 useUtil 的测试用例时，我们只希望测试当前文件，并不希望重新测试 Util 类的功能。这时也可以通过 Mock 来实现。

在 `mock` 文件夹下创建模拟文件

可以在 __mock__ 文件夹下创建 util.js 文件，文件中定义模拟函数：

// __mock__/util.js
const Util = jest.fn()
Util.prototype.add = jest.fn()
Util.prototype.create = jest.fn();
export default Util;

// useUtil.test.js
jest.mock("./util");
import Util from "./util";
import { useUtilFunc } from "./useUtil";

test("useUtil", () => {
  useUtilFunc();
  expect(Util).toHaveBeenCalled();
  expect(Util.mock.instances[0].add).toHaveBeenCalled();
  expect(Util.mock.instances[0].create).toHaveBeenCalled();
});

在当前 `.test.js` 文件定义模拟函数

也可以在当前 .test.js 文件中定义模拟函数：

// useUtil.test.js
import { useUtilFunc } from "./useUtil";
import Util from "./util";
jest.mock("./util", () => {
  const Util = jest.fn();
  Util.prototype.add = jest.fn();
  Util.prototype.create = jest.fn();
  return Util
});
test("useUtil", () => {
  useUtilFunc();
  expect(Util).toHaveBeenCalled();
  expect(Util.mock.instances[0].add).toHaveBeenCalled();
  expect(Util.mock.instances[0].create).toHaveBeenCalled();
});

这两种方式都可以模拟类。

Timers

在定义一些功能函数时，比如防抖和节流，经常会使用 setTimeout 来推迟函数的执行。这类功能也可以通过 Mock 来模拟测试。

// timer.js
export const timer = (callback) => {
  setTimeout(() => {
    callback();
  }, 3000);
};

使用 `done` 异步执行

一种方式是使用 done 来异步执行：

import { timer } from './timer'

test("timer", (done) => {
  timer(() => {
    done();
    expect(1).toBe(1);
  });
});

使用 Jest 的 timers 方法

另一种方式是使用 Jest 提供的 timers 方法，通过 useFakeTimers 启用假定时器模式，runAllTimers 来手动运行所有的定时器，并使用 toHaveBeenCalledTimes 来检查调用次数：

beforeEach(()=>{
    jest.useFakeTimers()
})

test('timer测试', ()=>{
    const fn = jest.fn();
    timer(fn);
    jest.runAllTimers();
    expect(fn).toHaveBeenCalledTimes(1);
})

此外，还有 runOnlyPendingTimers 方法用来执行当前位于队列中的 timers，以及 advanceTimersByTime 方法用来快进 X 毫秒。

例如，在存在嵌套的定时器时，可以通过 advanceTimersByTime 快进来模拟：

// timer.js
export const timerTwice = (callback) => {
  setTimeout(() => {
    callback();
    setTimeout(() => {
      callback();
    }, 3000);
  }, 3000);
};

// timer.test.js
import { timerTwice } from "./timer";
test("timerTwice 测试", () => {
  const fn = jest.fn();
  timerTwice(fn);
  jest.advanceTimersByTime(3000);
  expect(fn).toHaveBeenCalledTimes(1);
  jest.advanceTimersByTime(3000);
  expect(fn).toHaveBeenCalledTimes(2);
});

无论是模拟网络请求、类还是定时器，Mock 都是一个强大的工具，可以帮助我们构建可靠且高效的测试用例。

snapshot

假设当前存在一个配置，配置的内容可能会经常变更，如下所示：

export const generateConfig = () => {
  return {
    server: "http://localhost",
    port: 8001,
    domain: "localhost",
  };
};

toEqual 匹配

如果对它进行测试用例编写，最简单的方式就是使用 toEqual 匹配，如下所示：

import { generateConfig } from "./snapshot";

test("测试 generateConfig", () => {
  expect(generateConfig()).toEqual({
    server: "http://localhost",
    port: 8001,
    domain: "localhost",
  });
});

但是这种方式存在一些问题：每当配置文件发生变更时，都需要修改测试用例。为了避免测试用例频繁修改，可以通过 snapshot 快照来解决这个问题。

toMatchSnapshot

通过 toMatchSnapshot 函数生成快照：

test("测试 generateConfig", () => {
  expect(generateConfig()).toMatchSnapshot();
});

第一次执行 toMatchSnapshot 时，会生成一个 __snapshots__ 文件夹，里面存放着 xxx.test.js.snap 这样的文件，内容是当前配置的执行结果。

第二次执行时，会生成一个新的快照并与已有的快照进行比较。如果相同则测试通过；如果不相同，测试用例不通过，并且在命令行会提示你是否需要更新快照，如 “1 snapshot failed from 1 test suite. Inspect your code changes or press u to update them”。

按下 u 键之后，测试用例会通过，并且覆盖原有的快照。

快照的值不同

如果该函数每次的值不同，生成的快照也不相同，例如每次调用函数返回时间戳：

export const generateConfig = () => {
  return {
    server: "http://localhost",
    port: 8002,
    domain: "localhost",
    date: new Date()
  };
};

在这种情况下，toMatchSnapshot 可以接受一个对象作为参数，该对象用于描述快照中的某些字段应该如何匹配：

test("测试 generateConfig", () => {
  expect(generateConfig()).toMatchSnapshot({
    date: expect.any(Date)
  });
});

行内快照

上述的快照是在 __snapshots__ 文件夹下生成的，还有一种方式是通过 toMatchInlineSnapshot 在当前的 .test.js 文件中生成。需要注意的是，这种方式通常需要配合 prettier 工具来使用。

test("测试 generateConfig", () => {
  expect(generateConfig()).toMatchInlineSnapshot({
    date: expect.any(Date),
  });
});

测试用例通过后，该用例的格式如下：

test("测试 generateConfig", () => {
  expect(generateConfig()).toMatchInlineSnapshot({
  date: expect.any(Date)
}, `
{
  "date": Any<Date>,
  "domain": "localhost",
  "port": 8002,
  "server": "http://localhost",
}
`);
});

使用 snapshot 测试可以有效地减少频繁修改测试用例的工作量。无论配置如何变化，只需要更新一次快照即可保持测试的一致性。

本篇及上一篇文章的内容合在一起涵盖了 Jest 的基本使用和高级配置。更多有关前端工程化的内容，请参考我的其他博文，持续更新中~