Angular.Js的自动化测试详解

本文着重介绍关于ng的测试部分，主要包括以下三个方面：

框架的选择（Karma+Jasmine）
测试的分类和选择（单元测试 + 端到端测试）
在ng中各个模块如何编写测试用例

下面各部分进行详细介绍。
测试的分类
在测试中，一般分为单元测试和端到端测试，单元测试是保证开发者验证代码某部分有效性的技术，端到端（E2E）是当你想确保一堆组件能按事先预想的方式运行起来的时候使用。
其中单元测试又分为两类： TDD（测试驱动开发）和BDD（行为驱动开发）。
下面着重介绍两种开发模式。
TDD（测试驱动开发 Test-driven development）是使用测试案例等来驱动你的软件开发。
如果我们想要更深入点了解TDD，我们可以将它分成五个不同的阶段：

首先，开发人员编写一些测试方法。
其次，开发人员使用这些测试，但是很明显的，测试都没有通过，原因是还没有编写这些功能的代码来实际执行。
接下来，开发人员实现测试中的代码。
如果开发人员写代码很优秀，那么在下一阶段会看到他的测试通过。
然后开发人员可以重构自己的代码，添加注释，使其变得整洁，开发人员知道，如果新添加的代码破坏了什么，那么测试会提醒他失败。

其中的流程图如下：

TDD
TDD的好处：

能驱使系统最终的实现代码，都可以被测试代码所覆盖到，也即“每一行代码都可测”。
测试代码作为实现代码的正确导向，最终演变为正确系统的行为，能让整个开发过程更加高效。

BDD是（行为驱动开发 Behavior-Driven Development）指的是不应该针对代码的实现细节写测试，而是要针对行为写测试。BDD测试的是行为，即软件应该怎样运行。

和TDD比起来，BDD是需要我们先写行为规范（功能明细），在进行软件开发。功能明细和测试看起来非常相似，但是功能明细更加含蓄一些。BDD采用了更详细的方式使得它看起来就像是一句话。
BDD测试应该注重功能而不是实际的结果。你常常会听说BDD是帮助设计软件，而不是像TDD那样的测试软件。

最后总结：TDD的迭代反复验证是敏捷开发的保障，但没有明确如何根据设计产生测试，并保障测试用例的质量，而BDD倡导大家都用简洁的自然语言描述系统行为的理念，恰好弥补了测试用例（即系统行为）的准确性。
测试框架选择
利用karma和jasmine来进行ng模块的单元测试。
Karma:是一个基于Node.js的JavaScript测试执行过程管理工具，这个测试工具的一个强大特性就是，它可以监控（Watch）文件的变化，然后自行执行，通过console.log显示测试结果。
jasmine是一个行为驱动开发（BDD）的测试框架,不依赖任何js框架以及dom,是一个非常干净以及友好API的测试库.
Karma
karma是一个单元测试的运行控制框架,提供以不同环境来运行单元测试,比如chrome,firfox,phantomjs等,测试框架支持jasmine,mocha,qunit,是一个以nodejs为环境的npm模块.
Karma从头开始构建，免去了设置测试的负担，集中精力在应用逻辑上。会产生一个浏览器实例，针对不同浏览器运行测试，同时可以对测试的运行进行一个实时反馈，提供一份debug报告。
测试还会依赖一些Karma插件，如测试覆盖率Karma-coverage工具、Karman-fixture工具及Karma-coffee处理工具。此外，前端社区里提供里比较丰富的插件，常见的测试需求都能涵盖到。
安装测试相关的npm模块建议使用—-save-dev参数,因为这是开发相关的,一般的运行karma的话只需要下面两个npm命令:

npm install karma --save-devnpm install karma-junit-reporter --save-dev

然后一个典型的运行框架通常都需要一个配置文件,在karma里可以是一个karma.conf.js,里面的代码是一个nodejs风格的,一个普通的例子如下：

module.exports = function（config）{ config.set（{ // 下面files里的基础目录 basePath : "../", // 测试环境需要加载的JS信息 files : [ "app/bower_components/angular/angular.js", "app/bower_components/angular-route/angular-route.js", "app/bower_components/angular-mocks/angular-mocks.js", "app/js/**/*.js", "test/unit/**/*.js" ], // 是否自动监听上面文件的改变自动运行测试 autoWatch : true, // 应用的测试框架 frameworks: ["jasmine"], // 用什么环境测试代码,这里是chrome` browsers : ["Chrome"], // 用到的插件,比如chrome浏览器与jasmine插件 plugins : ["karma-chrome-launcher","karma-firefox-launcher","karma-jasmine","karma-junit-reporter"], // 测试内容的输出以及导出用的模块名 reporters: ["progress", "junit"], // 设置输出测试内容文件的信息 junitReporter : { outputFile: "test_out/unit.xml", suite: "unit" } }）;};

运行时输入：

karma start test/karma.conf.js

jasmine
jasmine是一个行为驱动开发的测试框架,不依赖任何js框架以及dom,是一个非常干净以及友好API的测试库.
以下以一个具体实例说明test.js：

describe（"A spec （with setup and tear-down）", function（） { var foo; beforeEach（function（） { foo = 0; foo += 1; }）; afterEach（function（） { foo = 0; }）; it（"is just a function, so it can contain any code", function（） { expect（foo）.toEqual（1）; }）; it（"can have more than one expectation", function（） { expect（foo）.toEqual（1）; expect（true）.toEqual（true）; }）;}）;

首先任何一个测试用例以describe函数来定义,它有两参数,第一个用来描述测试大体的中心内容,第二个参数是一个函数,里面写一些真实的测试代码
it是用来定义单个具体测试任务,也有两个参数,第一个用来描述测试内容,第二个参数是一个函数,里面存放一些测试方法
expect主要用来计算一个变量或者一个表达式的值,然后用来跟期望的值比较或者做一些其它的事件
beforeEach与afterEach主要是用来在执行测试任务之前和之后做一些事情,上面的例子就是在执行之前改变变量的值,然后在执行完成之后重置变量的值

开始单元测试
下面分别以控制器，指令，过滤器和服务四个部分来编写相关的单元测试。项目地址为angular-seed（点我）项目，可以下载demo并运行其测试用例。
demo中是一个简单的todo应用，会包含一个文本输入框，其中可以编写一些笔记，按下按钮可以将新的笔记加入笔记列表中，其中使用notesfactory封装LocalStorage来储存笔记信息。
先介绍一下angular中测试相关的组件angular-mocks。
了解angular-mocks
在Angular中，模块都是通过依赖注入来加载和实例化的，因此官方提供了angular-mocks.js测试工具来提供模块的定义、加载，依赖注入等功能。
其中一些常用的方法（挂载在window命名空间下）：
angular.mock.module: module用来加载已有的模块，以及配置inject方法注入的模块信息。具体使用如下：

beforeEach（module（"myApp.filters"））;beforeEach（module（function（$provide） { $provide.value（"version", "TEST_VER"）;}））;

该方法一般在beforeEach中使用，在执行测试用例之前可以获得模块的配置。
angular.mock.inject: inject用来注入配置好的ng模块，来供测试用例里进行调用。具体使用如下：

it（"should provide a version", inject（function（mode, version） { expect（version）.toEqual（"v1.0.1"）; expect（mode）.toEqual（"app"）; }））;

其实inject里面就是利用angular.inject方法创建的一个内置的依赖注入实例，然后里面的模块和普通的ng模块的依赖处理是一样的。
Controller部分
Angular模块是todoApp，控制器是TodoController，当按钮被点击时，TodoController的createNote（）函数会被调用。下面是app.js的代码部分。

var todoApp = angular.module（"todoApp",[]）;todoApp.controller（"TodoController",function（$scope,notesFactory）{ $scope.notes = notesFactory.get（）; $scope.createNote = function（）{ notesFactory.put（$scope.note）; $scope.note=""; $scope.notes = notesFactory.get（）; }}）;todoApp.factory（"notesFactory",function（）{ return { put: function（note）{localStorage.setItem（"todo" + （Object.keys（localStorage）.length + 1）, note）; }, get: function（）{ var notes = []; var keys = Object.keys（localStorage）; for（var i = 0; i < keys.length; i++）{notes.push（localStorage.getItem（keys[i]））; } return notes; }};}）;

在todoController中用了个叫做notesFactory的服务来存储和提取笔记。当createNote（）被调用时，会使用这个服务将一条信息存入LocalStorage中，然后清空当前的note。因此，在编写测试模块是，应该保证控制器初始化，scope中有一定数量的笔记，在调用createNote（）之后，笔记的数量应该加一。
具体的单元测试如下：

describe（"TodoController Test", function（） { beforeEach（module（"todoApp"））; // 将会在所有的it（）之前运行 // 我们在这里不需要真正的factory。因此我们使用一个假的factory。 var mockService = { notes: ["note1", "note2"], //仅仅初始化两个项目 get: function（） { return this.notes; }, put: function（content） { this.notes.push（content）; } }; // 现在是真正的东西，测试spec it（"should return notes array with two elements initially and then add one", inject（function（$rootScope, $controller） { //注入依赖项目 var scope = $rootScope.$new（）; // 在创建控制器的时候，我们也要注入依赖项目 var ctrl = $controller（"TodoController", {$scope: scope, notesFactory:mockService}）; // 初始化的技术应该是2 expect（scope.notes.length）.toBe（2）; // 输入一个新项目 scope.note = "test3"; // now run the function that adds a new note （the result of hitting the button in HTML） // 现在运行这个函数，它将会增加一个新的笔记项目 scope.createNote（）; // 期待现在的笔记数目是3 expect（scope.notes.length）.toBe（3）; }） ）;}）;

在beforeEach中，每一个测试用例被执行之前，都需要加载模块module（"todoApp"） 。
由于不需要外部以来，因此我们本地建立一个假的mockService来代替factory，用来模拟noteFactory，其中包含相同的函数，get（）和put（） 。这个假的factory从数组中加载数据代替localStorage的操作。
在it中，声明了依赖项目$rootScope和$controller，都可以由Angular自动注入，其中$rootScope用来获得根作用域，$controller用作创建新的控制器。
$controller服务需要两个参数。第一个参数是将要创建的控制器的名称。第二个参数是一个代表控制器依赖项目的对象，
$rootScope.$new（）方法将会返回一个新的作用域，它用来注入控制器。同时我们传入mockService作为假factory。
之后，初始化会根据notes数组的长度预测笔记的数量，同时在执行了createNote（）函数之后，会改变数组的长度，因此可以写出两个测试用例。
Factory部分
factory部分的单元测试代码如下：

describe（"notesFactory tests", function（） { var factory; // 在所有it（）函数之前运行 beforeEach（function（） { // 载入模块 module（"todoApp"）; // 注入你的factory服务 inject（function（notesFactory） { factory = notesFactory; }）; var store = { todo1: "test1", todo2: "test2", todo3: "test3" }; spyOn（localStorage, "getItem"）.andCallFake（function（key） { return store[key]; }）; spyOn（localStorage, "setItem"）.andCallFake（function（key, value） { return store[key] = value + ""; }）; spyOn（localStorage, "clear"）.andCallFake（function（） { store = {}; }）; spyOn（Object, "keys"）.andCallFake（function（value） { var keys=[]; for（var key in store） { keys.push（key）; } return keys; }）; }）; // 检查是否有我们想要的函数 it（"should have a get function", function（） { expect（angular.isFunction（factory.get））.toBe（true）; expect（angular.isFunction（factory.put））.toBe（true）; }）; // 检查是否返回3条记录 it（"should return three todo notes initially", function（） { var result = factory.get（）; expect（result.length）.toBe（3）; }）; // 检查是否添加了一条新纪录 it（"should return four todo notes after adding one more", function（） { factory.put（"Angular is awesome"）; var result = factory.get（）; expect（result.length）.toBe（4）; }）;}）;

在TodoController模块中，实际上的factory会调用localStorage来存储和提取笔记的项目，但由于我们单元测试中，不需要依赖外部服务去获取和存储数据，因此我们要对localStorage.getItem（）和localStorage.setItem（）进行spy操作，也就是利用假函数来代替这两个部分。
spyOn（localStorage,"setItem"）andCallFake（）是用来用假函数进行监听的。第一个参数指定需要监听的对象，第二个参数指定需要监听的函数，然后andCallfake这个API可以编写自己的函数。因此，测试中完成了对localStorage和Object的改写，使函数可以返回我们自己数组中的值。
在测试用例中，首先检测新封装的factory函数是否包含了get（）和put（）这两个方法，，然后进行factory.put（）操作后断言笔记的数量。
Filter部分
我们添加一个过滤器。truncate的作用是如果传入字符串过长后截取前10位。源码如下：

todoApp.filter（"truncate",function（）{ return function（input,length）{ return （input.length > length ? input.substring（0,length） : input）; }}）;

所以在单元测试中，可以根据传入字符串的情况断言生成子串的长度。

describe（"filter test",function（）{ beforeEach（module（"todoApp"））; it（"should truncate the input to 1o characters",inject（function（truncateFilter）{ expect（truncateFilter（"abcdefghijkl",10）.length）.toBe（10）; }）; ）;}）;

之前已经对断言进行讨论了，值得注意的一点是我们需要在调用过滤器的时候在名称后面加入Filter，然后正常调用即可。
Directive部分
源码中的指令部分：

todoApp.directive（"customColor", function（） { return { restrict: "A", link: function（scope, elem, attrs） { elem.css（{"background-color": attrs.customColor}）; } };}）;

由于指令必须编译之后才能生成相关的模板，因此我们要引入$compile服务来完成实际的编译，然后再测试我们想要进行测试的元素。

angular.element（）会创建一个jqLite元素，然后我们将其编译到一个新生成的自作用域中，就可以被测试了。具体测试用例如下：

describe（"directive tests",function（）{ beforeEach（module（"todoApp"））; it（"should set background to rgb（128, 128, 128）", inject（function（$compile,$rootScope） { scope = $rootScope.$new（）; // 获得一个元素 elem = angular.element（"<span custom-color="rgb（128, 128, 128）">sample</span>"）; // 创建一个新的自作用域 scope = $rootScope.$new（）; // 最后编译HTML $compile（elem）（scope）; // 希望元素的背景色和我们所想的一样 expect（elem.css（"background-color"））.toEqual（"rgb（128, 128, 128）"）; }） ）;}）；

开始端到端测试
在端到端测试中，我们需要从用户的角度出发，来进行黑盒测试，因此会涉及到一些DOM操作。将一对组件组合起来然后检查是否如预想的结果一样。
在这个demo中，我们模拟用户输入信息并按下按钮的过程，检测信息能否被添加到localStorage中。
在E2E测试中，需要引入angular-scenario这个文件，并且建立一个html作为运行report的展示，在html中包含带有e2e测试代码的执行js文件，在编写完测试之后，运行该html文件查看结果。具体的e2e代码如下：

describe（"my app", function（） { beforeEach（function（） { browser（）.navigateTo（"../../app/notes.html"）; }）; var oldCount = -1; it（"entering note and performing click", function（） { element（"ul"）.query（function（$el, done） { oldCount = $el.children（）.length; done（）; }）; input（"note"）.enter（"test data"）; element（"button"）.query（function（$el, done） { $el.click（）; done（）; }）; }）; it（"should add one more element now", function（） { expect（repeater（"ul li"）.count（））.toBe（oldCount + 1）; }）; }）;

我们在端到端测试过程中，首先导航到我们的主html页面app/notes.html，可以通过browser.navigateTo（）来完成，element.query（）函数选择了ul元素并记录其中有多少个初始化的项目，存放在oldCount变量中。

然后通过input（"note"）.enter（）来键入一个新的笔记，然后模拟一下点击操作来检查是否增加了一个新的笔记（li元素）。然后通过断言可以将新旧的笔记数进行对比。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流。