使用xUnit,EF,Effort和ABP进行单元测试（C#）
本篇目录
介绍###
在这篇博客中，我们来说说基于ABP项目的单元测试。说到单元测试（Unit Test），估计很多人只有在上《软件工程》这门课时才接触过这个概念，平时写代码基本不写测试的，测试的唯一办法就是代码写完后跑一遍，看看符不符合预期的效果，如果符合就算完成任务了。但是，在大公司或者项目比较大（比如开发一个框架）的时候，单元测试很重要，它是保证软件质量的一个重要指标。
在这篇博客中，我会在同一个解决方案中创建一个测试项目，而不是另外创建一个新的解决方案。解决方案的结构如下所示：
我将会测试该项目的应用服务，包括LcErp.Application，LcErp.Core，LcErp.EntityFramework子项目。至于如何使用ABP框架搭建项目，您可以参考之前的文章，本篇单讲测试话题。
创建测试项目###
如果你是用ABP启动模板创建的项目，那么它会自动创建测试项目的，否则，你可以手动创建一个测试项目。比如，我这里创建了一个叫做LcErp.Tests的类库项目，它位于Tests文件夹下。如果你是手动添加的类库项目，请添加下面的nuget包：
- Abp.TestBase:提供了一些使得测试基于ABP框架应用的测试更为简单的基类。
- Abp.EntityFramework:使用EF作为ORM。
- Effort.EF6:使得创建一个伪造的、供EF容易使用的内存数据库成为可能。
- xunit:这是我们使用的测试框架。此外，也添加了在VS中运行测试的 xunit.runner.visualstudio。
- Shouldly:该包是为了方便书写断言的。
当我们添加了这些包之后，它们的依赖包也会自动添加到项目中。最后，我们要将LcErp.Application，LcErp.Core，LcErp.EntityFramework的引用添加到LcErp项目中，因为我们要测试这些项目。
准备测试基类###
为了使创建测试类更简单，我们要先创建一个基类，该基类准备了一个伪造的数据库连接：
/// <summary>
/// 这是我们所有测试类的基类。
/// 它准备了ABP系统，模块和一个伪造的内存数据库。
/// 具有初始数据的种子数据库。
/// 提供了容易使用的方法<see cref="LcErpDbContext"/>
/// </summary>
public abstract class AppTestBase : AbpIntegratedTestBase
{
protected AppTestBase()
{
//Seed initial data
UsingDbContext(context =>
{
new InitialDbBuilder(context).Create();
new TestDataBuilder(context).Create();
});
LoginAsDefaultTenantAdmin();
}
protected override void PreInitialize()
{
base.PreInitialize();
//Fake DbConnection using Effort!
LocalIocManager.IocContainer.Register(
Component.For<DbConnection>()
.UsingFactoryMethod(DbConnectionFactory.CreateTransient)
.LifestyleSingleton()
);
}
protected override void AddModules(ITypeList<AbpModule> modules)
{
base.AddModules(modules);
//Adding testing modules. Depended modules of these modules are automatically added.
modules.Add<LcErpTestModule>();
}
#region UsingDbContext
protected void UsingDbContext(Action<LcErpDbContext> action)
{
using (var context = LocalIocManager.Resolve<LcErpDbContext>())
{
context.DisableAllFilters();
action(context);
context.SaveChanges();
}
}
protected async Task UsingDbContextAsync(Action<LcErpDbContext> action)
{
using (var context = LocalIocManager.Resolve<LcErpDbContext>())
{
context.DisableAllFilters();
action(context);
await context.SaveChangesAsync();
}
}
protected T UsingDbContext<T>(Func<LcErpDbContext, T> func)
{
T result;
using (var context = LocalIocManager.Resolve<LcErpDbContext>())
{
context.DisableAllFilters();
result = func(context);
context.SaveChanges();
}
return result;
}
protected async Task<T> UsingDbContextAsync<T>(Func<LcErpDbContext, Task<T>> func)
{
T result;
using (var context = LocalIocManager.Resolve<LcErpDbContext>())
{
context.DisableAllFilters();
result = await func(context);
await context.SaveChangesAsync();
}
return result;
}
#endregion
......这里省略其他方法...
该基类继承了AbpIntegratedTestBase，它是一个初始化了ABP系统的基类，定义了protected IIocManager LocalIocManager { get; }。每个测试都会使用这个专用的IIocManager。因此，测试之间是相互隔离的。
我们重写了AddModules方法来添加我们想要测试的模块（依赖的模块会自动添加）。
在PreInitialize中，我们使用Effort将 DbConnection注册到依赖注入系统中，注册类型为Singleton。因此，即使我们在相同的测试中创建了不止一个DbContext，也会在一个测试中使用相同的数据库（和连接）。为了使用该内存数据库，LcErp必须有一个获取DbConnection的构造函数。因此，数据库上下文LcErp类中的构造函数会多一个，如下：
/* This constructor is used in tests to pass a fake/mock connection.
*/
public LcErpDbContext(DbConnection dbConnection)
: base(dbConnection, true)
{
}
在AppTestBase的构造函数中，我们也在数据库中创建了一个初始化数据（initial data）。这是很重要的，因为一些测试要求数据库中存在的数据。InitialDbBuilder类填充数据库的内容如下(详细信息可自行查看项目)：
public class InitialDbBuilder
{
private readonly LcErpDbContext _context;
public InitialDbBuilder(LcErpDbContext context)
{
_context = context;
}
public void Create()
{
_context.DisableAllFilters();
new DefaultEditionCreator(_context).Create();
new DefaultLanguagesCreator(_context).Create();
new DefaultTenantRoleAndUserCreator(_context).Create();
new DefaultSettingsCreator(_context).Create();
_context.SaveChanges();
}
}
AppTestBase的UsingDbContext方法使得当需要直接使用DbContext连接数据库时创建DbContext更容易。在构造函数中我们使用了它，接下来我们将会在测试中看到如何使用它。
我们所有的测试类都会从AppTestBase继承。因此，所有的测试都会通过初始化ABP启动，使用一个具有初始化数据的伪造数据库。为使测试更容易，我们也可以给这个基类添加通用的帮助方法。
创建第一个测试###
接下来，我们正式创建第一个单元测试。下面的ProductionOrderAppService类中有一个CreateOrder方法，定义如下：
public class ProductionOrderAppService : LcErpAppServiceBase, IProductionOrderAppService
{
private readonly IRepository<Order> _orderRepository;
public ProductionOrderAppService(IRepository<Order> orderRepository)
{
_orderRepository = orderRepository;
}
public void CreateOrder(CreateOrderInput input)
{
var order = input.MapTo<Order>();//将dto对象映射为实体对象
_orderRepository.Insert(order);
}
......其他方法
}
一般来说，单元测试中，测试类的依赖是假的（通过使用一些模仿框架如Moq和NSubstitute来创建伪造的实现）。这使得单元测试更加困难，特别是当依赖逐渐增多时。
我们这里不会这样处理，因为我们使用了依赖注入，所有的依赖会通过具有真实实现的依赖注入自动填充，而不是伪造。我们伪造的东西只有数据库。实际上，这是一个集成测试，因为它不仅测试了ProductionOrderAppService，还测试了仓储，甚至我们测试了验证，工作单元和ABP的其他基础设施。这是非常具有价值的，因为我们正在更加真实地测试这个应用程序。
现在，我们开始创建第一个测试来测试CreateOrder 方法。
public class ProductionOrderAppService_Tests:AppTestBase
{
private readonly IProductionOrderAppService _orderAppService;
public ProductionOrderAppService_Tests()
{
//创建被测试的类（SUT-Software Under Test[被测系统]）
_orderAppService = LocalIocManager.Resolve<IProductionOrderAppService>();
}
[Fact]
public void Should_Create_New_Order()
{
//准备测试
var initialCount = UsingDbContext(ctx => ctx.Orders.Count());
//运行被测系统
_orderAppService.CreateOrder(new CreateOrderInput
{
Amount = 10,
CustomerId = 10,
OrderId = "abc",
OrderrDateTime = DateTime.Now,
OrderUserId = 10,
Sum = 10,
Remark = "测试一"
});
_orderAppService.CreateOrder(new CreateOrderInput
{
OrderId = "efd",
Remark = "测试二"
});
//校验结果
UsingDbContext(ctx =>
{
ctx.Orders.Count().ShouldBe(initialCount+2);
ctx.Orders.FirstOrDefault(o=>o.Remark=="测试一").ShouldNotBe(null);
var order2 = ctx.Orders.FirstOrDefault(o => o.OrderId == "efd");
order2.ShouldNotBe(null);
order2.Remark.ShouldBe("测试二");
//Assert.Equal("测试二",order2.Remark);
});
}
}
正如之前所讲，我们继承了AppTestBase这个测试基类。在一个单元测试中，我们首先应该创建被测试的对象。在上面的构造函数中，使用LocalIocManager(依赖注入管理者)来创建了一个 IProductionOrderAppService(因为ProductionOrderAppService实现了IProductionOrderAppService，所以会创建ProductionOrderAppService)。通过这种方法，就避免了创建伪造的依赖实现。
Should_Create_New_Order是测试方法。它使用了xUnit的 Fact特性进行修饰。这样，xUnit就理解了这是个测试方法，然后运行这个方法。
在一个测试方法中，我们一般遵循包含三步骤的AAA模式：
- Arrange：为测试准备
- Act：运行SUT(实际测试的代码)
- Assert：校验结果
在Should_Create_New_Order方法中，我们创建了2个订单，因此，我们的三步骤是：
- Arrange：我们获取数据库中的订单总数量
- Act：使用_orderAppService.CreateOrder添加了2个订单
- Assert：检查订单数量是否增加了2个。同时尝试从数据库中获取订单，以检查订单是否被正确地插入到数据库中。
这里，我们使用了UsingDbContext方法来直接使用DbContext。如果测试成功，我们就知道了当输入合理时，CreateOrder方法可以创建订单。
要运行测试，我们要打开VS的测试管理器，选择测试->窗口->测试资源管理器（如果没有找到刚才创建的测试类和方法，先保存生成一下）：
选中刚才创建的测试，右键“运行该测试”：
如上所示，我们的第一个单元测试通过了。恭喜恭喜！如果测试或者测试代码不正确，那么测试会失败！
假设我注释掉第二个订单对象的Remark的赋值，然后再次运行测试，结果会失败：
Shouldly类库使得失败信息更加清晰，也使得编写断言更加容易。比较一下xUnit的 Assert.Equal和 Shouldly的 ShouldBe扩展方法：
order2.Remark.ShouldBe("测试二");//使用Shouldly
Assert.Equal("测试二",order2.Remark);//使用xUnit的Assert
第一个读写更简单且自然，并且Shouldly提供了很多其他的扩展方法来方便我们的编程，请查看Shouldly相应的文档。
测试异常###
我想为CreateOrder方法再创建一个测试方法，但是，这次输入不合法：
[Fact]
public void Should_Not_Create_New_Order_WithoutOrderId()
{
Assert.Throws<AbpValidationException>(() => _orderAppService.CreateOrder(new CreateOrderInput
{
Remark = "该订单的OrderId没有赋值"
}));
}
如果没有为创建的订单的OrderId属性赋值，那么我期望CreateOrder会抛异常。因为在CreateOrderInput DTO类中，OrderId被标记为 Required，所以，如果CreateOrder抛出异常，测试就会成功，否则失败。注意：验证输入和抛异常是ABP基础设施处理的。
测试结果如下：
在测试中使用仓储###
下面在测试方法中使用仓储，改造上面创建订单的测试方法：
[Fact]
public void Should_Create_New_Order()
{
//准备测试
//var initialCount = UsingDbContext(ctx => ctx.Orders.Count());
//使用仓储代替DbContext
var orderRepo = LocalIocManager.Resolve<IRepository<Order>>();
//运行被测系统
_orderAppService.CreateOrder(new CreateOrderInput
{
Amount = 10,
CustomerId = 10,
OrderId = "abc",
OrderrDateTime = DateTime.Now,
OrderUserId = 10,
Sum = 10,
Remark = "测试一"
});
_orderAppService.CreateOrder(new CreateOrderInput
{
OrderId = "efd",
Remark = "测试二"
});
//校验结果
//UsingDbContext(ctx =>
//{
// ctx.Orders.Count().ShouldBe(initialCount+2);
// ctx.Orders.FirstOrDefault(o=>o.Remark=="测试一").ShouldNotBe(null);
// var order2 = ctx.Orders.FirstOrDefault(o => o.OrderId == "efd");
// order2.ShouldNotBe(null);
// order2.Remark.ShouldBe("测试二");
// //Assert.Equal("测试二",order2.Remark);
//});
orderRepo.GetAllList().Count.ShouldBe(2);
}
测试异步方法###
我们也可以使用xUnit测试异步方法。比如，ProductionOrderAppService的GetAllOrders方法是异步方法，那么测试方法也应该是异步的（async）。
[Fact]
public async Task Should_Get_All_People()
{
var output = await _orderAppService.GetAllPeople();
output.People.Count.ShouldBe(4);
}
小结###
这篇文章中，我只想展示一下基于ABP框架搭建的项目的测试。ABP提供了一个很好的基础设施来实现测试驱动开发（TDD），或者为你的应用程序简单地创建一些单元测试或集成测试。
Effort类库提供了一个伪造的数据库，它和EF协作地很好。只要你使用了EF或者Linq来执行数据库操作，它就会工作。如果你使用了存储过程，并想测试它，那么Effort不支持。对于这些情况，建议使用LocalDB。
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