Node.js单元测试与集成测试的完整实践指南

一、为什么需要测试？

在开发Node.js应用时，我们经常会遇到这样的问题：代码改了一行，结果整个系统崩了。更可怕的是，你可能完全不知道是哪一行代码导致的。这时候，测试就显得尤为重要了。

测试主要分为两种：单元测试和集成测试。单元测试关注的是单个函数或模块的正确性，而集成测试则关注多个模块组合在一起是否能正常工作。没有测试的代码就像没有刹车的汽车，跑得再快也可能随时翻车。

二、单元测试实践

1. 工具选择：Jest

在Node.js生态中，Jest是最流行的测试框架之一。它内置了断言库、Mock功能，并且支持快照测试。

示例：测试一个简单的加法函数

// math.js
function add(a, b) {
  return a + b;
}

module.exports = { add };

// math.test.js
const { add } = require('./math');

test('adds 1 + 2 to equal 3', () => {
  expect(add(1, 2)).toBe(3);
});

注释说明：

• test 是Jest提供的测试用例函数。
• expect 是断言，用来验证结果是否符合预期。
• toBe 是匹配器，表示严格相等。

2. Mock外部依赖

单元测试的核心是隔离性，我们需要Mock掉外部依赖，比如数据库、API调用等。

示例：Mock一个HTTP请求

// userService.js
const axios = require('axios');

async function getUser(id) {
  const response = await axios.get(`https://api.example.com/users/${id}`);
  return response.data;
}

module.exports = { getUser };

// userService.test.js
const axios = require('axios');
const { getUser } = require('./userService');

jest.mock('axios');

test('fetches user data', async () => {
  const mockUser = { id: 1, name: 'John' };
  axios.get.mockResolvedValue({ data: mockUser });

  const user = await getUser(1);
  expect(user).toEqual(mockUser);
});

注释说明：

• jest.mock('axios') 会自动Mock掉axios模块。
• mockResolvedValue 用于模拟异步请求的返回值。

三、集成测试实践

1. 工具选择：Supertest + Jest

集成测试通常需要启动服务并模拟真实请求。Supertest是一个专门用于HTTP测试的库，可以方便地测试Express/Koa等Web应用。

示例：测试一个Express API

// app.js
const express = require('express');
const app = express();

app.get('/user', (req, res) => {
  res.json({ name: 'Alice' });
});

module.exports = app;

// app.test.js
const request = require('supertest');
const app = require('./app');

describe('GET /user', () => {
  it('responds with user data', async () => {
    const response = await request(app).get('/user');
    expect(response.statusCode).toBe(200);
    expect(response.body).toEqual({ name: 'Alice' });
  });
});

注释说明：

• describe 和 it 是Jest提供的测试分组语法。
• supertest 会启动一个临时服务器并发送HTTP请求。

2. 测试数据库交互

集成测试通常需要真实的数据库连接，但我们可以使用内存数据库（如SQLite）来提升速度。

示例：测试Mongoose模型

// userModel.js
const mongoose = require('mongoose');
const userSchema = new mongoose.Schema({
  name: String,
});

module.exports = mongoose.model('User', userSchema);

// userModel.test.js
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./userModel');

beforeAll(async () => {
  await mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/testdb', {
    useNewUrlParser: true,
  });
});

afterAll(async () => {
  await mongoose.connection.close();
});

test('creates a user', async () => {
  const user = new User({ name: 'Bob' });
  await user.save();

  const foundUser = await User.findOne({ name: 'Bob' });
  expect(foundUser.name).toBe('Bob');
});

注释说明：

• beforeAll 和 afterAll 是Jest的生命周期钩子，用于初始化和清理。
• 这里使用了真实的MongoDB连接，但生产环境建议用mongodb-memory-server模拟。

四、应用场景与注意事项

1. 什么时候用单元测试？什么时候用集成测试？

• 单元测试：适合测试纯函数、工具类、业务逻辑。
• 集成测试：适合测试API、数据库交互、第三方服务调用。

2. 技术优缺点

3. 注意事项

1. 不要过度Mock：Mock太多会导致测试失去意义。
2. 保持测试独立：每个测试用例不应该依赖其他测试的结果。
3. 定期运行测试：建议在CI/CD流水线中加入自动化测试。

五、总结

测试是保证代码质量的重要手段。在Node.js中，我们可以用Jest做单元测试，用Supertest做集成测试。单元测试关注细节，集成测试关注整体。两者结合，才能构建出健壮的应用。