《Entity Framework 6 Recipes》中文翻译系列 (46) ------ 第八章 POCO之领域对象测试和仓储测试

翻译的初衷以及为什么选择《Entity Framework 6 Recipes》来学习，请看本系列开篇

8-8  测试领域对象

问题

　　你想为领域对象创建单元测试。

　　这主要用于，测试特定的数据访问功能。

解决方案

　　对于这个解决方案，使用POCO模板来创建你的实体。使用POC模板能减少你需要编写的代码量，还能让你的解决方案非常清晰。当然，在解决方案中，你将运用手工创建的POCO类和下面的步骤。

　　假设你有如图8-9所示的模型。

图8-9. 一个包含reservation、schedule和train的模型

　　这个模型表示预订火车出行。每个预定都是一个特定的出行计划。按下面的步骤创建模型和为应用准备单元测试：

　　　　1、创建一个空的解决方案。右键解决方案，选择Add(新增） ➤New Project(新建项目）。添加一个类库项目。将它命名为TrainReservation;

　　　　2、右键TrainReservation项目，选择Add(新增） ➤New Item(新建项）。添加一个ADO.NET实体数据模型。导入表Train,Schedule和Reservation。最终的模型如图8-9所示。

　　　　3、添加一个Ivalidate接口和ChangeAction枚举，如代码清单8-11所示。

代码清单8-11. IValidate接口

public enum ChangeAction
{
    Insert,
    Update,
    Delete
}
interface IValidate
{
    void Validate(ChangeAction action);
}

　　　　4、将代码8-12中的代码添加到项目中，它添加了类Reservation和Schedule的验证代码(实现接口IValidate）。

代码清单8-12. 类Reservation和Schedule类实现IValidate接口

     public partial class Reservation : IValidate
     {
         public void Validate(ChangeAction action)
         {
             if (action == ChangeAction.Insert)
             {
                 if (Schedule.Reservations.Count(r =>
                               r.ReservationId != ReservationId &&
                               r.Passenger == this.Passenger) > )
                     throw new InvalidOperationException(
                               "Reservation for the passenger already exists");
             }
         }
     }

     public partial class Schedule : IValidate
     {
         public void Validate(ChangeAction action)
         {
             if (action == ChangeAction.Insert)
             {
                 if (ArrivalDate < DepartureDate)
                 {
                     throw new InvalidOperationException(
                               "Arrival date cannot be before departure date");
                 }

                 if (LeavesFrom == ArrivesAt)
                 {
                     throw new InvalidOperationException(
                               "Can't leave from and arrive at the same location");
                 }
             }
         }
     }

　　　　5、使用代码清单8-13中的代码重写DbContext中的SaveChanges()方法，这将允许你在保存数据到数据库前验证更改。

代码清单8-13. 重写SaveChages()方法

     public override int SaveChanges()
         {
             this.ChangeTracker.DetectChanges();
             var entries = from e in this.ChangeTracker.Entries().Where(e => e.State == (System.Data.Entity.EntityState.Added | EntityState.Modified | EntityState.Deleted))
                           where (e.Entity != null) &&
                                 (e.Entity is IValidate)
                           select e;
             foreach (var entry in entries)
             {
                 switch (entry.State)
                 {
                     case EntityState.Added:
                         ((IValidate)entry.Entity).Validate(ChangeAction.Insert);
                         break;
                     case EntityState.Modified:
                         ((IValidate)entry.Entity).Validate(ChangeAction.Update);
                         break;
                     case EntityState.Deleted:
                         ((IValidate)entry.Entity).Validate(ChangeAction.Delete);
                         break;
                 }
             }
             return base.SaveChanges();
         }

　　　　6、使用代码清单8-14中的代码创建IReservationContext接口，我们将使用这个接口来帮助测试。它是一个虚假的上下文对象，它不会将更改真正地保存到数据库。

代码清单8-14. 使用接口IReservationContext来定义DbContext中需要的方法

    public interface IReservationContext : IDisposable
    {
        IDbSet<Train> Trains { get; }
        IDbSet<Schedule> Schedules { get; }
        IDbSet<Reservation> Reservations { get; }
        int SaveChanges();
    }

　　　　7、POCO模板生成了POCO类和实现了ObjectContext的上下文类。我们需要这个上下文类实现IReservationContext接口。 为了实现这个要求，我们编辑Recipe8.Context.tt模板文件，在生成上下文对象名称处添加IReservationContext。 这一行完整代码如下：

<#=Accessibility.ForType(container)#> partial class <#=code.Escape(container)#> :
DbContext,IReservationContext

　　　　8、使用代码清单8-15创建仓储类，这个类的构造函数接受一个IReservationContext类型的参数。

代码清单8-15. 类ReservationRepository的构造函数接受一个IReservationContext类型的参数

     public class ReservationRepository
     {
         private IReservationContext _context;

         public ReservationRepository(IReservationContext context)
         {
             if (context == null)
                 throw new ArgumentNullException("context is null");
             _context = context;
         }
         public void AddTrain(Train train)
         {
             _context.Trains.Add(train);
         }

         public void AddSchedule(Schedule schedule)
         {
             _context.Schedules.Add(schedule);
         }

         public void AddReservation(Reservation reservation)
         {
             _context.Reservations.Add(reservation);
         }

         public void SaveChanges()
         {
             _context.SaveChanges();
         }

         public List<Schedule> GetActiveSchedulesForTrain(int trainId)
         {
             var schedules = from r in _context.Schedules
                             where r.ArrivalDate.Date >= DateTime.Today &&
                                   r.TrainId == trainId
                             select r;
             return schedules.ToList();
         }
     }

　　　　9、右键解决方案，选择Add(新增） ➤New Project(新建项目）。添加一个测试项目到解决方案。将这个项目命名为Tests，并添加System.Data.Entity的引用。

　　　　10、使用代码清单8-16，创建一个虚拟对象集和一个虚拟的DbContext,以方便你在没有数据库的情况下隔离测试业务规则。

代码清单8-16.实现虚拟对象集和虚拟的上下文对象

     public class FakeDbSet<T> : IDbSet<T>
     where T : class
     {
         HashSet<T> _data;
         IQueryable _query;

         public FakeDbSet()
         {
             _data = new HashSet<T>();
             _query = _data.AsQueryable();
         }

         public virtual T Find(params object[] keyValues)
         {
             throw new NotImplementedException("Derive from FakeDbSet<T> and override Find");
         }

         public T Add(T item)
         {
             _data.Add(item);
             return item;
         }

         public T Remove(T item)
         {
             _data.Remove(item);
             return item;
         }

         public T Attach(T item)
         {
             _data.Add(item);
             return item;
         }

         public T Detach(T item)
         {
             _data.Remove(item);
             return item;
         }

         public T Create()
         {
             return Activator.CreateInstance<T>();
         }

         public TDerivedEntity Create<TDerivedEntity>() where TDerivedEntity : class, T
         {
             return Activator.CreateInstance<TDerivedEntity>();
         }

         public System.Data.Entity.Infrastructure.DbLocalView<T> Local
         {
             get { return null; }
         }

         public  System.Threading.Tasks.Task<T> FindAsync(System.Threading.CancellationToken token,params object[] keyValues)
         {
             throw new NotImplementedException("Derive from FakeDbSet<T> and override Find");
         }

         Type IQueryable.ElementType
         {
             get { return _query.ElementType; }
         }
         System.Linq.Expressions.Expression IQueryable.Expression
         {
             get { return _query.Expression; }
         }

         IQueryProvider IQueryable.Provider
         {
             get { return _query.Provider; }
         }
         System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
         {
             return _data.GetEnumerator();
         }
         IEnumerator<T> IEnumerable<T>.GetEnumerator()
         {
             return _data.GetEnumerator();
         }
     }
 public class FakeReservationContext : IReservationContext, IDisposable
     {
         private IDbSet<Train> trains;
         private IDbSet<Schedule> schedules;
         private IDbSet<Reservation> reservations;
         public FakeReservationContext()
         {
             trains = new FakeDbSet<Train>();
             schedules = new FakeDbSet<Schedule>();
             reservations = new FakeDbSet<Reservation>();
         }

         public IDbSet<Train> Trains
         {
             get { return trains; }
         }

         public IDbSet<Schedule> Schedules
         {
             get { return schedules; }
         }

         public IDbSet<Reservation> Reservations
         {
             get { return reservations; }
         }

         public int SaveChanges()
         {
             foreach (var schedule in Schedules.Cast<IValidate>())
             {
                 schedule.Validate(ChangeAction.Insert);
             }
             foreach (var reservation in Reservations.Cast<IValidate>())
             {
                 reservation.Validate(ChangeAction.Insert);
             }
             return ;
         }
         public void Dispose()
         {
         }
     }

　　　　11、我们不想使用真正的数据库来测试，所以我们需要创建一个虚拟的DbContext,用它来模拟DbContext，它使用内存集合来扮演我们的数据存储。将代码清单8-17中的单元测试代码添加到项目中。

代码清单8-18. 我们测试项目中的代码清单

 [TestClass]
     public class ReservationTest
     {
         private IReservationContext _context;

         [TestInitialize]
         public void TestSetup()
         {
             var train = new Train { TrainId = , TrainName = "Polar Express" };
             var schedule = new Schedule
             {
                 ScheduleId = ,
                 Train = train,
                 ArrivalDate = DateTime.Now,
                 DepartureDate = DateTime.Today,
                 LeavesFrom = "Dallas",
                 ArrivesAt = "New York"
             };
             var reservation = new Reservation
             {
                 ReservationId = ,
                 Passenger = "Phil Marlowe",
                 Schedule = schedule
             };
             _context = new FakeReservationContext();
             var repository = new ReservationRepository(_context);
             repository.AddTrain(train);
             repository.AddSchedule(schedule);
             repository.AddReservation(reservation);
             repository.SaveChanges();
         }

         [TestMethod]
         [ExpectedException(typeof(InvalidOperationException))]
         public void TestForDuplicateReservation()
         {
             var repository = new ReservationRepository(_context);
             var schedule = repository.GetActiveSchedulesForTrain().First();
             var reservation = new Reservation
             {
                 ReservationId = ,
                 Schedule = schedule,
                 Passenger = "Phil Marlowe"
             };
             repository.AddReservation(reservation);
             repository.SaveChanges();
         }

         [TestMethod]
         [ExpectedException(typeof(InvalidOperationException))]
         public void TestForArrivalDateGreaterThanDepartureDate()
         {
             var repository = new ReservationRepository(_context);
             var schedule = new Schedule
             {
                 ScheduleId = ,
                 TrainId = ,
                 ArrivalDate = DateTime.Today,
                 DepartureDate = DateTime.Now,
                 ArrivesAt = "New York",
                 LeavesFrom = "Chicago"
             };
             repository.AddSchedule(schedule);
             repository.SaveChanges();
         }

         [TestMethod]
         [ExpectedException(typeof(InvalidOperationException))]
         public void TestForArrivesAndLeavesFromSameLocation()
         {
             var repository = new ReservationRepository(_context);
             var schedule = new Schedule
             {
                 ScheduleId = ,
                 TrainId = ,
                 ArrivalDate = DateTime.Now,
                 DepartureDate = DateTime.Today,
                 ArrivesAt = "Dallas",
                 LeavesFrom = "Dallas"
             };
             repository.AddSchedule(schedule);
             repository.SaveChanges();
         }
     }
 }

　　测试项目有三个单元测试，它测试下面几个业务规则:

　　　　1、一个乘客不能超过一个出行预定；

　　　　2、到达时间必须晚于出发时间；

　　　　3、出发地和目的地不能相同；

原理

　　　我们使用相当数量的代码创建了一个完整的解决方案，它包含一个接口（IReservationContext)，我们用它来抽象对DbContext的引用，一个虚拟的DbSet（FakeDbSet<T>)，一个虚拟的DbContext(FakeReservationContext),以及比较小的单元测试集。我们使用虚拟的DbContext,是为了不与数据库发生交互。测试的目的是，测试业务规则，而不是数据库交互。

　　解决方案中的一个关键点是，我们创建一个简化的仓储，用它来管理对象的插入和查询。仓储的构造函数接受一个IReservationContext类型的参数。为了测试领域对象，我们给它传递了一个FakeReservationContext的实例。如果允许将领域对象持久化到数据库中，我们需要传递一个真正的DBContext的实例：EFRecipesEntities。

　　我们需要DbSets通过虚拟的DbContext，返回一个和真实上下文EFRecipesEntities返回相匹配的数据。为了实现需求，我们修改了T4模板，让它生成的上下文返回IDbSet<T>来代替DbSet<T>。为了确保虚拟的DbContext也返回IDbSet<T>类型的DbSet,我们实现了自己的FakeDbset<T>,它派生至IDbSet<T>。

　　在测试项目中，我创建一个基于FakeReservationContext实例的ReservationRepository进行测试。单元测试与虚拟的FakReservationContext交互代替了与真实DbContext的交互。

最佳实践

　　有两个测试方法：定义一个仓储接口，真正的仓储和用于测试的一个或多个仓储都需要实现它。 通过实现该接口，与持久化框架的交互可以被隐藏在具体的实现中。不需要创建基础设施其余部分的虚拟对象。它能简化测试代码的实现，但这可能会让仓储自身的代码未被测试。

　　定义一个DbContext的接口，它公布IDbSet<T>类型的属性和SaveChanges()方法，正如本节所做的那样。真正的DbContext和所有虚拟的DbContext必须实现这个接口。使用这种方法，你不需要虚拟整个仓储，它可能会在某些情况下不同。你的虚拟DbContext不需要模拟整个DbContext类的行为；这可能会是一个挑战。你需要在你的接口中限制你的代码，够用即可。

8-9  使用数据库测试仓储

问题

　　你想使用数据库测试你的仓储。

　　这种方法经常被用来做集成测试，它测试完整的数据访问功能。

解决方案

　　你创建了一个仓储，管理所有的查询、插入、更新和删除。你想使用一个真正的数据库实例来测试这个仓储。假设你有如图8-10的所示的模型。因为我们测试时会创建和删除数据库，所以让我们从一个测试数据库开始吧。

图8-10. 一个关于书及目录的模型

　　按下面的步骤测试仓储：

　　　　1、创建一个空的解决方案。右键解决方案，选择Add(新增） ➤New Project(新建项目）。添加一个类库项目。将它命名为BookRepository;

　　　　2、创建一个数据库，命名为Test。我们会在单元测试中创建和删除这个数据库。所以你要确保重新创建一个空的数据库；

　　　　3、添加表Book、Category及其关系到图8-10所示的模型中。导入这些表到一个新的模型中，或者，你可以使用Model First创建一个模型，然后用生成的数据库脚本来创建数据库；

　　　　4、添加代码清单8-18中的代码，创建一个BookRepository类，它通过模型处理插入和查询；

代码清单8-18. BookRepository类，通过模型处理插入和查询；

 public class BookRepository
     {
         private TestEntities _context;

         public BookRepository(TestEntities context)
         {
             _context = context;
         }

         public void InsertBook(Book book)
         {
             _context.Books.Add(book);
         }

         public void InsertCategory(Category category)
         {
             _context.Categories.Add(category);
         }

         public void SaveChanges()
         {
             _context.SaveChanges();
         }

         public IQueryable<Book> BooksByCategory(string name)
         {
             return _context.Books.Where(b => b.Category.Name == name);
         }

         public IQueryable<Book> BooksByYear(int year)
         {
             return _context.Books.Where(b => b.PublishDate.Year == year);
         }
     }

　　　　5、右键解决方案，选择Add(新增） ➤New Project(新建项目）。添加一个测试项目。并添加System.Data.Entity和项目BookRepository的引用。

　　　　6、右键测试项目，选择Add(新增） ➤New Test(新建测试）。添加一个单元测试到项目中。使用代码清单8-19中的代码创建测试类。

代码清单8-19. 单元测试类BookRepositoryTest

 [TestClass]
     public class BookRepositoryTest
     {
         private TestEntities _context;

         [TestInitialize]
         public void TestSetup()
         {
             _context = new TestEntities();
             if (_context.Database.Exists())
             {
                 _context.Database.Delete();
             }
             _context.Database.Create();
         }

         [TestMethod]
         public void TestsBooksInCategory()
         {
             var repository = new BookRepository.BookRepository(_context);
             var construction = new Category { Name = "Construction" };
             var book = new Book
             {
                 Title = "Building with Masonary",
                 Author = "Dick Kreh",
                 PublishDate = new DateTime(, , )
             };
             book.Category = construction;
             repository.InsertCategory(construction);
             repository.InsertBook(book);
             repository.SaveChanges();

             // test
             var books = repository.BooksByCategory("Construction");
             Assert.AreEqual(books.Count(), );
         }

         [TestMethod]
         public void TestBooksPublishedInTheYear()
         {
             var repository = new BookRepository.BookRepository(_context);
             var construction = new Category { Name = "Construction" };
             var book = new Book
             {
                 Title = "Building with Masonary",
                 Author = "Dick Kreh",
                 PublishDate = new DateTime(, , )
             };
             book.Category = construction;
             repository.InsertCategory(construction);
             repository.InsertBook(book);
             repository.SaveChanges();

             // test
             var books = repository.BooksByYear();
             Assert.AreEqual(books.Count(), );
         }
     }

　　　　7、右键测试项目，选择Add(新增） ➤New Item(新建项）。从General Templates(常规）中选择应用程序配置文件。从BookRepository项目中的app.config文件中复制<connectionStrings>到测试项目的App.config文件中。

　　　　8、右键测试项目,选择设置为启动项目。选择Debug（调试） ➤Start Debugging（开始调试） 或者按F5执行测试。确保没有数据库连接连到测试数据库。否则会导致DropDatabase()方法失败。

原理

　　实体框架有两种常用的测试方法。第一种是测试你的业务逻辑，对于这个方法，你会用一个”虚拟“的数据库层，因为你的焦点是在业务逻辑上，这些逻管理着对象间的交互，以及保存到数据库的规则。我们在8-8节中演示了这种方法。

　　第二种方法是测试你的业务逻辑和数据持久化。这个方法用得比较广泛，同时也需要更多的时间和资源。当它实现自动测试工具时，像经常被用到持续集成环境中的测试工具，你需要自动创建和删除测试数据库。

　　每次迭代测试都需要一个新的数据库状态。后继的测试不能被前面的测试数据影响。这种创建，删除数据库的端到端的测试，比起8-8中演示的逻辑测试需要更多的资源。

　　代码清单8-19中的单元测试代码，在测试初始化阶段，我们检查了数据库是否存在。如果存在，就使用DropDatabase()方法（译注：代码中使用的是Delete方法)将其删除。然后使用CreateDatabase()方法（译注：代码中使用的是Create方法)创建新的数据库。这些方法都使用配置文件App.config中的连接字符串。本来，这个连接字符串和开发库中的连接字符串应该不一样。为了简单起见，我们对它们使用相同的连接字符串。

　　至此第八章结束。转眼一个月就过去了，不知不觉中就更新了46篇了。回头看，真是不容易。首先，感谢大家的阅读，特别是为我指出错字别字，及翻译上不当的朋友。其次，我得感谢我的老婆QTT和儿子FYH，因为，在这一个月的时间的，我差不多用了全部的业余时间。如果没有她的支持，肯定不可能有这个系列的。同时，儿子才一岁多，正是需要爸爸陪着玩的时候，结果我整天抱着电脑，对此表示歉意。最后，感谢博客园为我们提供这样一个学习的平台。本系列的翻译也不得不结束了。因为，听朋友说，这种完整的翻译会涉及版权问题。无论是出于对作者权益的维护，还是自身权益的维护，我都不得不终止翻译。不过，大家也不用担心，前八章已经基本介绍完了EF的知识点，后面是一些高级的，很少使用的知识。比如存储过程、自定义上下文对象等。 如果对它们感兴趣的话，只好烦麻大家阅读原书了。欢迎大家一起学习讨论。后续，我将继续介绍EF相关的知识，特别是EF7的知识和运用。感谢大家继续关注！

　　

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