Unit Test

單元測試的基本結構與三種 .NET 測試框架的屬性標籤對照，包含各自的生命週期事件與參數化測試寫法。

3A 原則

Arrange：安排／準備

在這一步你準備所有測試要用到的東西。包括被測試物件 (SUT, System Under Test)、依賴（例如模擬物件 mock、stub）、輸入參數、預期結果，設定測試環境或上下文等等。

Act：執行／行動

在這一步調用你的程式碼中要測試的方法或函式，做實際的操作。就是把輸入傳進去，讓它執行。

Assert：斷言／驗證

最後檢查操作結果是否如你預期的那樣。把實際結果和預期結果比較，有沒有錯誤。這部份可以用測試框架提供的 assert 函數或方法。

Unit Test Framework

社群用量比較 xUnit > NUnit > MSTest，其中 xUnit 具備高靈活性與現代特性，更易與持續整合（CI/CD）工具整合。

(1) 字串比較

比較是否（不）相符：

比較字串 1 是否（不）存在在字串 2：

(2) 布林比較

• Assert.True：比較結果是否為 true
• Assert.False：比較結果是否為 false

(3) Null Reference 比較

• Assert.Null（Assert.NotNull）：比較物件是否（不）為 null

(4) 物件比較

• Assert.Same（Assert.NotSame）：比較兩物件是否（不）相同

(5) 數值比較

• Assert.InRange（Assert.NotInRange）：比較數值是否（不）在範圍中

Event Hooks（測試生命週期事件）

是指測試框架提供的一組方法，這些方法可以在測試生命週期中的特定時間點執行某些操作。

一、MSTest

• TestClass：標示測試類別屬性。
• TestMethod：標示這是測試方法。
• AssemblyInitialize：所有測試執行前只會跑一次。方法需是靜態。
• ClassInitialize：在測試類別中的所有測試方法執行之前執行一次。方法需是靜態。
• ClassCleanup：在測試類別中的所有測試方法執行後執行一次。方法需是靜態。
• TestInitialize：在每個測試方法執行前執行一次。
• TestCleanup：在每個測試方法執行後執行一次。
• AssemblyCleanup：所有測試結束後跑一次。
• TestCategory：設定測試分類。範例：TestCategory("Math")。
• DataRow：執行多筆資料的測試。
• DataTestMethod：執行多筆資料的測試。

範例：

[TestClass]
public class CalculatorTests
{
    [DataTestMethod]
    [DataRow(1, 2, 3)]
    [DataRow(5, 5, 10)]
    [DataRow(-1, 1, 0)]
    public void Add_TestMultipleInputs(int a, int b, int expected)
    {
        var calc = new Calculator();
        var result = calc.Add(a, b);
        Assert.AreEqual(expected, result);
    }
}

• Ignore：忽略此測試，不執行。
• ExpectedException：驗證某個測試會丟出指定的例外。

範例：

[TestMethod]
[ExpectedException(typeof(ArgumentNullException))]
public void Test_ThrowsException()
{
    throw new ArgumentNullException();
}

二、NUnit

• Test：標示這是測試方法。
• Ignore：跳過此測試。
• SetUp：在每個測試方法之前執行。
• TearDown：在每個測試方法之後執行。
• OneTimeSetUp：在所有測試方法之前執行一次。
• OneTimeTearDown：在所有測試方法之後執行一次。
• TestCase：傳遞不同參數組合。

範例：

[TestCase(1, 2, 3)]
[TestCase(-1, -2, -3)]
public void Add_WithVariousInputs_ReturnsExpected(int a, int b, int expected)
{
    var calc = new Calculator();
    var result = calc.Add(a, b);
    Assert.AreEqual(expected, result);
}

• Category：可將測試方法分類，方便篩選執行。範例：[Category("Math")]。
• TestFixture：標記的類別可以與多個測試共享同一個上下文。

範例：

[TestFixture(1, 2, 3)]
[TestFixture(2, 3, 5)]
public class AddTests
{
    private readonly int _a, _b, _expected;

    public AddTests(int a, int b, int expected)
    {
        _a = a;
        _b = b;
        _expected = expected;
    }

    [Test]
    public void TestAddition()
    {
        var calc = new Calculator();
        Assert.AreEqual(_expected, calc.Add(_a, _b));
    }
}

三、xUnit

• Fact：標記一個簡單的測試方法。
• Theory：傳入不同的資料進行多次測試。

範例：

[Theory]
[InlineData(1, 2, 3)]
[InlineData(3, 4, 7)]
public void Add_ValidNumbers_ReturnsCorrectSum(int a, int b, int expected)
{
    var calc = new Calculator();
    var result = calc.Add(a, b);
    Assert.Equal(expected, result);
}

• Skip：跳過測試。
• Trait：為測試分類。