追求代码质量: 对 Ajax 应用程序进行单元测试

您可能从编写 Ajax 应用程序中获得了极大乐趣，但是对它们执行单元测试却着实让人头痛。 在本文中，Andrew Glover 着手解决 Ajax 的弱点（其中之一），即应对异步 Web 应用程序执行单元测试的固有挑战。幸运的是，他发现在 Google Web Toolkit 的帮助下，解决这个特殊的代码质量问题要比预想的容易。

Ajax 在近期无疑是 Web 开发界最时髦的字眼之一 —— 与 Ajax 相关的工具、框架、书籍以及 Web 站点的剧增就是该技术流行的最好证明。此外，Ajax 应用程序也相当灵巧，不是吗？不过，像任何一个开发过 Ajax 应用程序的人证实的一样，对 Ajax 执行测试真的很不方便。事实上，Ajax 的出现已经从根本上使得许多测试框架和工具失效，因为它们并没有针对异步 Web 应用程序测试进行设计！

有趣的是，某个支持 Ajax 的框架的开发人员注意到了这个限制，并为此做了一些非常新颖的设计：内置的可测试性。除此之外，由于该框架简化了使用 Java™ 代码（而不是 JavaScript）创建 Ajax 应用程序，它的起点甚高，并且充分利用了 Java 平台上无可置疑的标准测试框架：JUnit。

我所论及的框架当然是非常流行的 Google Web Toolkit，也就是 GWT。在本文中，我将向您展示 GWT 如何实际地利用 Java 兼容性，使 Ajax 应用程序的每个部分都能像与之对应的同步应用程序一样进行测试。

改进代码质量 别错过 Andrew Glover 的 代码质量讨论论坛，里面有关于代码语法、测试框架以及如何编写专注于质量的代码的帮助。

JUnit 和 GWTTestCase

因为与 GWT 有关的 Ajax 应用程序采用 Java 代码编写，所以非常适合开发人员使用 JUnit 进行测试。事实上，GWT 开发小组还为此创建了一个帮助器类 GWTTestCase，扩展自 JUnit 的 3.8.1 TestCase。该基类添加了一些功能，可测试 GWT 代码并处理某些基础实现从而启动并运行 GWT 组件。

Google Web Toolkit Google Web Toolkit 在 Java Web 开发社区的发布声势浩大，同时也获得了与之相称的巨大轰动。GWT 为利用 Java 代码进行设计、构建和部署支持 Ajax 的 Web 应用程序提供了一种新颖的方式。Java Web 开发人员不再需要学习 JavaScript 并花费数个小时解决特定于浏览器的问题，他们可以直接进行与 Ajax 有关的富含信息的动态 Web 应用程序设计。

需要提醒的是：GWTTestCase 并非用来测试与 UI 相关的代码 —— 它是为了便于测试那些由 UI 交互触发 的异步问题。对 GWTTestCase 用途的误解使许多刚接触 GWT 的开发人员备受挫折，因为他们期望能够用它方便地模拟用户界面，但最终发现这是徒劳的。

Ajax 组件有两个基本组成：体验和功能，这些都被设计成异步方式。图 1 演示了一个模拟 Web 表单的简单 Ajax 组件。由于该组件支持 Ajax，表单的提交是异步执行的（即：无需重新载入与传统表单提交关联的页面）。

输入一个有效单词，单击组件的 Submit 按钮，将向服务器发送消息请求该单词的定义。该定义通过回调异步返回，相应地插入到 Web 页面，如图 2 所示：

功能性和集成测试

图 2 所示的交互测试可用于多个不同场景，但是其中两种场景最为常见。从功能性观点考虑，您或许希望编写一个测试：填入表单值，单击 Submit 按钮，然后验证表单是否显示定义。另外一个选择是集成测试，使您能够验证客户端代码的异步功能。GWT 的 GWTTestCase 正是被设计用来执行此类测试。

需要牢记的是：在 GWTTestCase 测试用例环境下不可以进行用户界面测试。在设计和构建 GWT 应用程序时，您必须清楚不要依赖用户界面 测试代码。这种思路需要把交互代码从业务逻辑中分离出来，正如您已经了解的，这是最佳的入门实践！

举例而言，重新查看图 1 和图 2 所示的 Ajax 应用程序。该应用程序由四个逻辑部分构成：TextBox 用于输入目标单词，Button 用于执行单击，还有两个 Label（一个用于 TextBox，另一个显示定义）。实际 GWT 模块的初始方法如清单 1 所示，但是您该如何测试这段代码呢？

                public class DefaultModule implements EntryPoint { public void onModuleLoad() {   Button button = new Button("Submit");   TextBox box = new TextBox();   Label output = new Label();   Label label = new Label("Word: ");   HorizontalPanel inputPanel = new HorizontalPanel();   inputPanel.setStyleName("input-panel");   inputPanel.setVerticalAlignment(HasVerticalAlignment.ALIGN_MIDDLE);   inputPanel.add(label);   inputPanel.add(box);   button.addClickListener(new ClickListener() {    public void onclick(Widget sender) {      String word = box.getText();      WordServiceAsync instance = WordService.Util.getInstance();       try {         instance.getDefinition(word, new AsyncCallback() {                      public void onFailure(Throwable error) {             Window.alert("Error occurred:" + error.toString());           }           public void onSuccess(Object retValue) {             output.setText(retValue.toString());           }		  });        }catch(Exception e) {          e.printStackTrace();		}	}   });   inputPanel.add(button);   inputPanel.setCellVerticalAlignment(button,     HasVerticalAlignment.ALIGN_BOTTOM);   RootPanel.get("slot1").add(inputPanel);   RootPanel.get("slot2").add(output);   }}

清单 1 的代码在运行时发生了严重的错误：它无法按照 JUnit 和 GWT 的 GWTTestCase 进行测试。事实上，如果我试着为这段代码编写测试，从技术方面来说它可以运行，但是无法按照逻辑工作。考虑一下：您如何对这段代码进行验证？惟一可用于测试的 public 方法返回的是 void， 那么，您怎么能够验证其功能的正确性呢？

如果我想以白盒方式验证这段代码，就必须分离业务逻辑和特定于用户界面的代码，这就需要进行重构。这本质上意味着把清单 1 中的代码分离到一个便于测试的独立方法中。但是这并非听上去那么简单。很明显组件挂钩是通过 onModuleLoad() 方法实现，但是如果我想强制其行为，可能 必须操纵某些用户界面（UI）组件。

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分解业务逻辑和 UI 代码

第一步是为每个 UI 组件创建访问器方法，如清单 2 所示。按照该方式，我可以在需要时获取它们。

                public class WordModule implements EntryPoint {  private Label label;  private Button button;  private TextBox textBox;  private Label outputLabel;    protected Button getButton() {   if (this.button == null) {    this.button = new Button("Submit");   }   return this.button;  }  protected Label getLabel() {   if (this.label == null) {    this.label = new Label("Word: ");   }   return this.label;  }  protected Label getOutputLabel() {   if (this.outputLabel == null) {    this.outputLabel = new Label();   }   return this.outputLabel;  }  protected TextBox getTextBox() {   if (this.textBox == null) {    this.textBox = new TextBox();    this.textBox.setVisibleLength(20);   }   return this.textBox;  }}

现在我实现了对所有与 UI 相关的组件的编程式访问（假设所有需要进行访问的类都在同一个包内）。以后我可能需要使用其中一种访问进行验证。我现在希望限制 使用访问器，如我已经指出的，这是因为 GWT 并非设计用来进行交互测试。所以，我不是真的要试图测试某个按钮实例是否被单击，而是要测试 GWT 模块是否会对给定的单词调用服务器端代码，并且服务器端会返回一个有效定义。方法为将 onModuleLoad() 方法的定义获取逻辑推入（不是故意用双关语！）一个可测试方法中，如清单 3 所示：

                public void onModuleLoad() {  HorizontalPanel inputPanel = new HorizontalPanel();  inputPanel.setStyleName("disco-input-panel");  inputPanel.setVerticalAlignment(HasVerticalAlignment.ALIGN_MIDDLE);  Label lbl = this.getLabel();  inputPanel.add(lbl);  TextBox txBox = this.getTextBox();  inputPanel.add(txBox);  Button btn = this.getButton();  btn.addClickListener(new ClickListener() {   public void onClick(Widget sender) {     submitWord();   }  });  inputPanel.add(btn);  inputPanel.setCellVerticalAlignment(btn,      HasVerticalAlignment.ALIGN_BOTTOM);  if(RootPanel.get("input-container") != null) {   RootPanel.get("input-container").add(inputPanel);  }  Label output = this.getOutputLabel();  if(RootPanel.get("output-container") != null) {   RootPanel.get("output-container").add(output);  }}

如清单 3 所示，我已经把 onModuleLoad() 的定义获取逻辑委托给 submitWord 方法，如清单 4 定义：

                protected void submitWord() {  String word = this.getTextBox().getText().trim();  this.getDefinition(word);}protected void getDefinition(String word) { WordServiceAsync instance = WordService.Util.getInstance(); try {   instance.getDefinition(word, new AsyncCallback() {   public void onFailure(Throwable error) {    Window.alert("Error occurred:" + error.toString());   }   public void onSuccess(Object retValue) {    getOutputLabel().setText(retValue.toString());   }  }); }catch(Exception e) {   e.printStackTrace(); }}

submitWord() 方法又委托给 getDefinition() 方法，我可以用 JUnit 测试它。getDefinition() 方法从逻辑上独立于特定于 UI 的代码（对于绝大部分而言），并且可以在没有单击按钮的情况下得到调用。另一方面，与异步应用程序有关的状态问题和 Java 语言的语义规则也规定了我不能在测试中完全 避免与 UI 相关的交互。仔细查看清单 4 中的代码，您能够发现激活异步回调的 getDefinition() 方法操纵了某些 UI 组件 —— 一个错误警告窗口以及一个 Label 实例。

我还可以通过获得输出 Label 实例的句柄，断言其文本是否是给定单词的定义，从而验证应用程序的功能。在用 GWTTestCase 测试时，最好不要 尝试手工强制改变组件状态，而应该让 GWT 完成这些工作。举例而言，在清单 4 中，我想验证对某个给定单词返回了其正确定义并放入一个输出 Label 中。无需操作 UI 组件来设置这个单词；我只要直接调用 getDefinition 方法，然后断言 Label 具有对应定义。

既然我已经编写好了计划进行测试的 GWT 应用程序，我需要实际编写测试，这意味着设置 GWT 的 GWTTestCase。

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设置 GWTTestCase

若想从 GWTTestCase 的测试魔力中获益，需要遵守一些规则。幸运的是，规则很简单：

• 所有用于实现测试的类和待测 GWT 模块必须位于同一个包内。
  
  
• 运行测试时，您必须至少传递一个 VM 参数，指明在哪种 GWT 模式（托管或 Web）下运行测试。
  
  
• 您必须实现 getModuleName() 方法，它返回一个 String，表示您的 XML 模块文件。

CC>实现 getModuleName 和 Timer 类

我已经指出，我的测试集中于 getDefinition() 方法（如 清单 4 所示）。您可以从代码看到，测试逻辑非常简单：传入一个单词（比如 pugnacious），然后验证相应的 Label 文本是否得到正确定义。很简单，对吗？但是不要忘记，getDefinition() 方法在 AsyncCallback 对象中具有某种相关的异步性。

GWTTestCase 类是一个抽象 类，因为它的 getModuleName() 方法就是这么声明的；因此，当您扩展该类时，您需要实现 getModuleName()（除非您是在为框架创建自己的基抽象类）。模块名实际上就是您的 GWT XML 文件所在的包结构的名称去掉文件扩展名。举个例子，在本例中，我有一个名为 WordModule.gwt.xml 的 XML 文件，它位于一个目录结构如：com/acme/gwt。相应的，模块的逻辑名称为 com.acme.gwt.WordModule，这会让您想到 Java 平台的普通包模式。

我已经得到一个模块名，可以开始定义测试用例了，如清单 5 所示：

                import com.google.gwt.junit.client.GWTTestCase;import com.google.gwt.user.client.Timer;public class WordModuleTest extends GWTTestCase { public String getModuleName() {   return "com.acme.gwt.WordModule"; }}

到目前为止一切良好，但是我还没有执行任何测试！由于我的 Ajax 应用程序使用 AsyncCallback 对象，在通过测试用例调用 getDefinition() 方法时， 我必须强迫 JUnit 延迟运行；否则测试将由于没有任何响应而失败。这就要用到 GWT 的 Timer 类。Timer 使我能够重写 getDefinition() 的 run 方法，在 Timer 内完成测试用例逻辑。（测试用例以独立线程运行，有效地阻塞 JUnit 完成整个测试用例）。

以我的测试为例，我将首先调用 getDefinition() 方法，然后提供一个 Timer 的 run() 方法的实现。run() 方法得到输出 Label 实例的文本并验证是否是正确定义。定义了 Timer 实例后，我就需要确定其何时运行，同时强制 JUnit 挂起直至 Timer 实例完成。也许听起来有点复杂，不必担心，因为实践起来非常简易。实际上，清单 6 展示了整个过程：

                public void testDefinitionValue() throws Exception { WordModule module = new WordModule(); module.getDefinition("pugnacious"); Timer timer = new Timer() {   public void run() {    String value = module.getOutputLabel().getText();	String control = "inclined to quarrel or fight readily;...";   	assertEquals("should be " + control, control, value);    finishTest();   }  };  timer.schedule(200);  delayTestFinish(500);}

正如您所见，Timer 的 run() 方法是我真正验证 Ajax 应用程序功能及其应用远程过程调用的地方。请注意 run 方法的最后一步是调用 finishTest() 方法，它意味着一切如预期运行，JUnit 可以不受阻塞正常运行。在实践中，您可能会发现需要根据异步行为完成所需的时间调整延迟时间。但用 JUnit 测试 GWT 应用程序的要点在于：您能够在无需 部署完整功能的 Web 应用程序的情况下测试它。因此，您能够更早地 并且更 频繁地 测试您的 GWT 应用程序。

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运行 GWT 测试

使用 GWT 进行功能测试 像本文演示的这类简单 Ajax 应用程序可以 从功能角度进行验证，使用包括 Selenium 在内的框架，它会驱动浏览器模拟实际用户行为。不过，要想用 Selenium 运行功能测试，您必须部署完整功能的 Web 应用程序。

前面我曾提到，如果您想实际运行您的 GWT JUnit 测试，您必须执行大量琐碎的工作来配置运行环境。比如说，要想通过 Ant 的 junit 任务运行我的测试，我就必须确保某些文件位于类路径中并向低层 JVM 提供一个参数。特别是，在调用 junit 任务时，我还要确保托管源文件（以及测试）的目录（或多个目录）位于类路径中，还要告诉 GWT 以何种模式运行。我倾向于使用 hosted 模式，这意味着要使用 www-test 标志，如清单 7 所示：

                <junit dir="./" failureproperty="test.failure" printSummary="yes" 	 fork="true" haltonerror="true">	 <jvmarg value="-Dgwt.args=-out www-test" />  <sysproperty key="basedir" value="." /> <formatter type="xml" /> <formatter usefile="false" type="plain" /> <classpath>  <path refid="gwt-classpath" />  <pathelement path="build/classes" />  <pathelement path="src" />  <pathelement path="test" /> </classpath> <batchtest todir="${testreportdir}">  <fileset dir="test">   <include name="**/**Test.java" />  </fileset> </batchtest></junit>

运行 GWT 测试现在转变成调用问题了。还需注意的是 GWT 测试属于轻量级测试， 所以我可以频繁运行测试，甚至是连续运行，就像我在一个持续集成环境（Continuous Integration）中一样。

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结束语

在本文所示的 GWT 测试用例中，您已经看到用于验证 Ajax 应用程序所需的基本步骤。您可以继续测试我的示例 GWT 应用程序，比如测试一些边界用例，但是我认为重点在于：如果使用包含测试特性的框架编写 Ajax 应用程序，测试要比想象中容易。

要对 GWT 应用程序进行良好测试（对绝大多数应用程序也适用），关键在于设计应用程序时要把测试一并考虑。还要注意 GWTTestCase 不是被用来进行交互测试的。您不能使用 GWTTestCase 直接模拟用户。不过您能够以一种间接的方式用它来验证用户交互，正如本文中演示的那样。

文章来源于领测软件测试网 https://www.ltesting.net/

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