经典学派如何解决隔离问题

首先，再回顾一下单元测试的三个重要特性：

  • 验证一小段代码（或者叫一个单元）

  • 执行速度快

  • 使用隔离的方式进行

针对第一个特性就会引出一个问题：多小的一段代码才足够小？

  • 如果你采用针对每个类进行隔离的话，那么这一小段代码肯定就是这个类了，或者类里面的一个方法。没法比这个范围更大了。

  • 有些情况下，你可能需要同时测试好几个类。但大部分时候，你都应该尽量保证每次只测试一个类。

但是在经典学派的做法里，并不是被测试的代码需要隔离，而是单元测试之间需要互相隔离。这样的话，你可以并行、按顺序或按任意顺序进行单元测试。而且它们的结果不会受到影响。

让测试之间互相隔离意味着可以同时运行多个类，前提是它们都在内存里并且不会接触到共享的状态。

  • 共享状态就是指测试之间可以通信，并且会影响相互的执行上下文。

    • 典型的共享状态例子就是进程外依赖：数据库、文件系统等等。

共享、私有、进程外依赖

共享依赖是指：这种依赖在测试间被共享，并且能够提供影响相互结果的手段。

  • 典型的例子就是静态可变字段

  • 另一个例子就是数据库

私有依赖就是指不共享的依赖。

进程外依赖，这种依赖运行于程序执行进程以外。它是到暂时还未进入内存的数据的代理。

在大多数情况下，进程外依赖就是共享依赖，但也不全是。例如：

  • 数据库既是共享依赖，又是进程外依赖。

  • 但如果每次运行测试都启动一个内涵数据库的 docker 容器，那这是进程外依赖，而不是共享依赖。因为测试运行的不是同一个进程实例。

  • 同理，只读数据库也是进程外依赖，但不是共享依赖。因为其数据不可变，所有测试间的结果不会互相影响。

针对隔离问题，经典学派对于 mock 和测试替身的使用，拥有更加温和的观点：你仍然可以使用它们，但通常只对那些在测试之间引入共享状态的依赖项这样做：

强调一下：共享依赖是指在单元测试间共享的依赖，而不是被测试类（单元）的依赖。

共享依赖与不稳定依赖

另一个意思相近，但不完全一样的术语就是不稳定依赖（volatile dependencies）。

不稳定依赖具有以下属性：

  • 除了默认安装在开发人员的机器上之外，它还引入了设置和配置运行时环境的要求。数据库和API服务就是很好的例子。它们需要额外的设置，默认情况下不会安装在组织中的计算机上。

  • 它包含不确定性行为。例如，随机数生成器或返回当前日期和时间的类。这些依赖关系是不确定的，因为它们在每次调用上提供不同的结果。

不稳定依赖与共享依赖在概念上多少还是有一些重叠的。例如：

  • 数据库既是共享依赖，又是不稳定依赖。

  • 而文件系统则不是，因为每个开发者电脑上都有文件系统。

  • 随机数生成器是不稳定依赖，但它确不是共享的，因为每次测试都会运行它的一个实例。

替换掉共享依赖的另一个原因就是提升测试的速度。

因为共享依赖大多数都在程序执行进程之外，所以例如访问数据库就要比访问私有依赖慢得多。

经典学派对隔离的这种观点也导致了对单元（一小段代码）的不同理解。一个单元不一定要局限于一个类。你也可以对一组类进行单元测试，只要它们都不是共享依赖项。

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