【WPF on .NET Core 3.0】 Stylet演示项目 - 简易图书管理系统(2) - 单元测试

上一章中我们完成了一个简单的登录功能, 这一章主要演示如何对Stylet工程中的ViewModel进行单元测试.

回忆一下我们的登录逻辑,主要有以下4点:

1. 当"用户名"或"密码"为空时, 是不允许登录的("登录"按钮处于禁用状态).
2. 用户名或密码不正确时, 显示"用户名或密码不正确"的消息框.
3. 用户名输入"waku", 并且密码输入"123", 登录成功窗口关闭, 回到主窗口.
4. 点击登录窗口右上角的"X"按钮,整个应用程序退出.

那么我们就尝试编写代码来进行测试吧.

这里我们只测试ViewModel中的逻辑是否正确,对于UI测试则是另一个话题了,以后有机会再写.

创建测试工程

VS2019支持三种测试框架: MSTest, Nunit和xUnit, 功能上差不多, 你可以选择一个你喜欢的. 这里我们使用xUnit.

新建一个名为StyletBookStore.Test的xUnit Test Project(.NET Core)工程:

然后对测试工程进行以下操作:

• 添加对StyletBookStore工程的引用, 这是我们测试的对象

• 添加Moq包,我们使用Moq模拟一些Stylet的组件

  Install-Package Moq -Version 4.13.1

• 添加Shouldly包,方便我们写Assert代码

  Install-Package Shouldly -Version 3.0.2

在StyletBookStore.Test工程中新建一个名为LoginViewModelTest的类, 在其中编写测试代码.

1. 配置Stylet的IoC容器

   因为我们的LoinViewModel使用了依赖注入,所以在测试代码中最好也是使用IoC来创建测试对象.在LoginViewModelTest的构造方法中增加以下代码:

   public LoginViewModelTest()
   {
       // 向Stylet的IoC中注册服务
       var builder = new StyletIoCBuilder();
       builder.Bind<LoginViewModel>().ToSelf();
       _container = builder.BuildContainer();
   }
   

   • Stylet的IoC容器需要使用StyletIoCBuilder提供的API来创建, 所以首先我们创建了StyletIoCBuilder的实例.

   • 使用Bind<T>范型方法注册服务, 这里我们将LoginViewModel的自身注册进去.

     更多关于Stylet的IoC配置方法请浏览WIKI

   • 最后使用BuildContainer方法创建IoC容器, 由于我们需要在测试方法中使用该容器,所以需要定义一个成员变量来存储它:

     private readonly IContainer _container;
     

2. 测试功能点: 当"用户名"或"密码"为空时, 是不允许登录的("登录"按钮处于禁用状态).

   先增加一个测试方法, 用来测试密码未输入时, CanLogin应该返回false:

   /// <summary>
   /// 密码未输入, 不允许点击登录
   /// </summary>
   [Fact]
   public void CanLoginTest_NoPassword()
   {
       // Arrange
       var vm = _container.Get<LoginViewModel>();
       vm.UserName = "waku";
       vm.Password = String.Empty;
   
       // Act
       bool canLogin = vm.CanLogin;
   
       // Assert
       canLogin.ShouldBe(false);
   }
   

   • xUnit要求所有测试方法需要有[Fact]属性.
   • 我们在测试方法中遵循AAA模式, 即Arrange, Act和Assert:
     • Arrange: 设置测试对象并准备测试的先决条件
     • Act: 执行测试的实际工作
     • Assert: 验证结果
   • 使用Stylet的IoC容器取得LoginViewModel实例
   • 因为用户名和密码都是公有属性, 所以我们直接通过代码来修改它们.
   • 使用Shouldly提供的扩展方法ShouldBe来验证canLogin的值

   测试"用户名未输入"和"用户名和密码都输入"的代码类似, 这里就不再详细说明了, 可直接看代码.

3. 测试功能点: 用户名或密码不正确时, 显示"用户名或密码不正确"的消息框.

   因为登录逻辑中使用了IWindowManager来显示消息框, 这里我们需要利用Moq来模拟它.在LoginViewModelTest构造方法中增加以下代码:

   public LoginViewModelTest()
   {
       // 使用Moq虚拟IWindowManager
       _mockWindowManager = new Mock<IWindowManager>();
       _mockWindowManager.Setup(_showMessageBoxExpr).Returns(MessageBoxResult.OK);
   
       ...
       builder.Bind<IWindowManager>().ToInstance(_mockWindowManager.Object);    // 注册IWindowManager
       ...
   }
   

   • 使用new Mock<T>来创建一个Mock对象, T即是要Mock的实际类型. 后续我们需要使用Mock对象_mockWindowManager, 所以将其定义为一个成员变量:

     private readonly Mock<IWindowManager> _mockWindowManager;
     

   • 我们使用Moq的Setup方法来为指定的接口模拟一个方法, 该方法接收一个Expression类型的值. 为了简洁性, 我们将Expression定义为一个成员变量:

     private readonly Expression<Func<IWindowManager, MessageBoxResult>> _showMessageBoxExpr = wm => wm.ShowMessageBox("用户名或密码不正确", "登录失败", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Exclamation, MessageBoxResult.None, MessageBoxResult.None, null, null, null);
     

     可以看出, 该Expression的定义和我们在Login方法中调用的形式是一致的.

     Moq的Expression不允许使用可选参数, 所以这里我们将ShowMessageBox的全部参数都明确写出来.

     关于Moq的详细说明可浏览这里.

   • 将模拟的IWindowManager注册进IoC容器中, 这里使用了ToInstance来进行实例注册. 通过Mock对象的Object属性可以取得模拟对象.

   有了Mock对象, 我们就可以来编写验证登录逻辑的测试代码了:

   /// <summary>
   /// 用户名错误
   /// </summary>
   [Fact]
   public void LoginTest_WrongUserName()
   {
       // Arrange
       var vm = _container.Get<LoginViewModel>();
       vm.UserName = "wrong_username";
       vm.Password = "123";
   
       // Act
       vm.Login();
   
       // Assert
       _mockWindowManager.Verify(_showMessageBoxExpr, Times.Once); // 应该显示消息框
   }
   

   • 我们设置了一个错误的用户名wrong_username.
   • 调用了LoginViewModel的Login方法.
   • 使用Moq对象的Verify方法来验证模拟方法被调用了. Times.Once代表只调用了一次, 如果未调用或调用次数不是一次, Veryify方法会抛出异常.

   还需要测试用户名正确但是密码不正确的情形, 就不详细说明了.

4. 测试功能点: 用户名输入"waku", 并且密码输入"123", 点击"登录"按钮, 登录窗口关闭, 回到主窗口.

   在Login方法中, 当验证用户名和密码成功后, 我们使用了RequestClose(true)来请求关闭窗口. 我们怎么来测试窗口关闭呢?

   先看一下Stylet的RequestClose是如何实现的:

   /// <summary>
   /// Request that the conductor responsible for this screen close it
   /// </summary>
   /// <param name="dialogResult">DialogResult to return, if this is a dialog</param>
   public virtual void RequestClose(bool? dialogResult = null)
   {
       var conductor = this.Parent as IChildDelegate;
       if (conductor != null)
       {
           this.logger.Info("RequstClose called. Conductor: {0}; DialogResult: {1}", conductor, dialogResult);
           conductor.CloseItem(this, dialogResult);
       }
       else
       {
           var e = new InvalidOperationException(String.Format("Unable to close ViewModel {0} as it must have a conductor as a parent (note that windows and dialogs automatically have such a parent)", this.GetType()));
           this.logger.Error(e);
           throw e;
       }
   }
   

   • 首先取得ViewModel的Parent, 这是一个实现了IChildDelegate的对象. 如未取到, 直接抛出异常.
   • 否则调用IChildDelegate.CloseItem方法, 将自身和窗口返回值做为参数传递进去.

   所以解决方案就出来了:

   1. 使用Moq来模拟一个IChildDelegate对象.
   2. Setup一个CloseItem(LoginViewModel, true)方法.
   3. 将测试对象LoginViewModel的Parent设置为该模拟对象.

   Mock相关的代码如下, 与MockIWindowManager类似:

   public class LoginViewModelTest
   {
       ...
       private readonly Mock<IWindowManager> _mockWindowManager;
       ...
   
       public LoginViewModelTest()
       {
           ...
   
           // 使用Moq虚拟IChildDelegate
           _mockChildDelegate = new Mock<IChildDelegate>();
   
           ...
           builder.Bind<IChildDelegate>().ToInstance(_mockChildDelegate.Object);    // 注册IChildDelegate
           ...
   
       }
   

   测试方法:

   /// <summary>
   /// 正确的用户名和密码
   /// </summary>
   [Fact]
   public void LoginTest()
   {
       // Arrange
       var vm = _container.Get<LoginViewModel>();
       var childDelegate = _container.Get<IChildDelegate>();
       vm.UserName = "waku";
       vm.Password = "123";
       vm.Parent = childDelegate;
   
       // Act
       vm.Login();
   
       // Assert
       _mockWindowManager.Verify(_showMessageBoxExpr, Times.Never); // 不应该显示消息框
       _mockChildDelegate.Verify(cd => cd.CloseItem(vm, true), Times.Once);    // 应该关闭窗口,并返回true
   }
   

   • 使用Times.Never指定模拟的方法不应该被调用.(登录验证成功, 不显示消息框)
   • 验证CloseItem(LoginViewModel, true)被调用了一次.

   我们只需要验证CloseItem被正确调用即可, 至于窗口是否能关闭那是Stylet需要确保的事了:)

5. 测试功能点: 点击登录窗口右上角的"X"按钮,整个应用程序退出.

   首先我们回忆一下该功能的代码是怎么写的:

   protected override void OnViewLoaded()
   {
       var loginViewModel = _container.Get<LoginViewModel>();
       var result = _windowManager.ShowDialog(loginViewModel);
       if (result != true)
       {
           RequestClose();
       }
   }
   

   • 该功能是在ShellViewModel的OnViewLoaded方法中实现的,所以这是Shell中的功能, 所以我们需要创建一个新的测试类ShellViewModelTest, 来测试该功能.
   • OnViewLoaded方法中同样也使用了IWindowManager, 和RequestClose方法, 所以那些Moq的东西也少不了.

   接下来还有一个问题, 不知道你有没有注意到, 就是OnViewLoaded是一个protected方法, 我们不能在测试代码中直接调用ShellViewModel.OnViewLoaded, 那么该怎么办呢? 我们的Act该怎么写呢?

   这里介绍一个常用的技巧, 我们创建一个类继承ShellViewModel的类, 定义一个public方法, 并在该方法中调用ShellViewModel.OnViewLoaded. 因为该类是ShellViewModel的子类, 所以ShellViewModel的protected方法也可在子类中调用.代码如下:

   /// <summary>
   /// 为了测试ShellViewModel.OnViewLoaded方法而创建的类
   /// </summary>
   public class ShellViewModelForTest : ShellViewModel
   {
       public ShellViewModelForTest(IContainer container, IWindowManager windowManager) : base(container, windowManager)
       {
       }
   
       public void LoadView()
       {
           base.OnViewLoaded();
       }
   }
   

   至于其它的测试与Login中基本类似, 详细的请看代码.

至此, 我们的测试代码就写完了. 可以看出使用MVVM模式, 对于界面逻辑的测试是很简单的. 这也是MVVM备受推崇的原因.

本篇到此为止, 希望朋友们能多多留言. 源码托管在GITHUB上.

Happy Coding~