مصطفی جعفرزاده
مصطفی جعفرزاده
خواندن ۳۰ دقیقه·۲ ماه پیش

برنامه‌نویسی معکوس: چطور برنامه‌های موجود خود را با TDD مطمئن‌تر کنید؟

مقدمه:


در فرآیند توسعه نرم‌افزار، تبدیل یک برنامه‌ی موجود به Test-Driven Development (TDD) یکی از چالش‌های رایج است. TDD که ابتدا بر اساس نوشتن تست‌ها و سپس کد کردن برای تحقق آن‌ها عمل می‌کند، به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا کدهای پایدارتر و قابل اطمینان‌تر ایجاد کنند. برای برنامه‌هایی که از قبل نوشته شده‌اند و از این روش استفاده نکرده‌اند، تغییر به TDD نیازمند یک رویکرد ساختاریافته است که شامل بازنویسی تدریجی و آزمایش کدها بر اساس تست‌های از پیش نوشته‌شده می‌باشد. این مقاله با تمرکز بر معماری و پیچیدگی برنامه، راهکارهای عملی برای تبدیل یک برنامه موجود به TDD را بررسی می‌کند.

نکته مهم:در تهیه این مقاله از هوش مصنوعی کمک گرفته شده است

معماری برنامه و پیچیدگی برنامه بهترین معیار برای دسته‌بندی در تبدیل یک برنامه به TDD هستند، زیرا این دو عامل به طور مستقیم بر نحوه‌ی عملکرد برنامه، میزان وابستگی‌ها، و سطح کنترل‌پذیری توسعه‌دهنده بر تست‌ها تأثیر می‌گذارند. دلایل حرفه‌ای برای این انتخاب به شرح زیر است:

1. معماری برنامه: سازماندهی زیرساخت تست

معماری یک برنامه مشخص می‌کند که اجزای مختلف برنامه چگونه با یکدیگر در تعامل هستند و چه مسیری را برای پیاده‌سازی TDD باید طی کرد. این مساله مستقیماً به ساختار و پیچیدگی وابستگی‌ها مربوط است.

الف. تست ماژولار و جداپذیری

برنامه‌هایی با معماری چندلایه (مانند MVC یا میکروسرویس‌ها) به شما اجازه می‌دهند که هر لایه یا ماژول را به صورت جداگانه تست کنید. در این ساختارها، TDD به شکل بهینه‌تر عمل می‌کند زیرا می‌توان ابتدا تست‌های هر ماژول را مستقل از دیگر ماژول‌ها نوشت و سپس تعامل آنها را بررسی کرد.

- مثال: در معماری میکروسرویس، هر سرویس به تنهایی قابل تست است و تغییرات در یک سرویس تأثیری بر دیگر سرویس‌ها ندارد. این باعث می‌شود تست‌ها مقیاس‌پذیر و قابل اعتماد باشند.

ب. مدیریت وابستگی‌ها

معماری خوب با جداسازی بخش‌های مختلف برنامه به شما امکان می‌دهد وابستگی‌های بین بخش‌ها را کاهش دهید. TDD در اینجا با ارائه تست‌های مستقل (unit tests) برای هر بخش از سیستم، به کاهش خطاها کمک می‌کند. برنامه‌هایی با معماری ضعیف یا وابستگی‌های پیچیده‌تر، به سختی می‌توانند از TDD بهره‌مند شوند، چرا که هر تست تغییرات زیادی در بخش‌های دیگر ایجاد می‌کند.

2. پیچیدگی برنامه: کنترل بر توسعه و پیشگیری از خرابی‌های پیش‌بینی‌نشده

پیچیدگی برنامه نشان‌دهنده میزان تعاملات بین اجزا و سطح وابستگی‌های داخلی است. هر چه برنامه پیچیده‌تر باشد، ریسک خطاهای غیرقابل پیش‌بینی بیشتر است و بنابراین نیاز به TDD ضروری‌تر می‌شود.

الف. مدیریت ریسک‌های برنامه‌نویسی

برنامه‌های پیچیده معمولاً وابستگی‌های زیادی دارند و هر تغییری در یکی از بخش‌ها ممکن است باعث مشکلاتی در سایر بخش‌ها شود. با پیاده‌سازی TDD در چنین برنامه‌هایی، می‌توانیم اطمینان حاصل کنیم که هر تغییری تست شده و تأثیرات آن بر کل سیستم بررسی می‌شود.

- مثال: فرض کنید در یک برنامه پیچیده‌ی بانکی، تغییر کوچکی در کد انتقال وجه بدهید؛ بدون تست‌ها ممکن است این تغییر سایر بخش‌های حساس را تحت تاثیر قرار دهد. اما با TDD، هر تغییر با تست‌های از پیش نوشته شده بررسی و تضمین می‌شود که مشکلی پیش نیاید.

ب. توسعه و نگهداری راحت‌تر

در پروژه‌های پیچیده، TDD به توسعه‌دهنده اجازه می‌دهد به مرور زمان تغییرات را با اطمینان بیشتری اعمال کند، بدون اینکه نگران خرابی‌های ناشی از وابستگی‌های مخفی باشد. این تست‌های مستمر باعث می‌شود روند توسعه در طول زمان بدون مشکل باقی بماند و نگهداری برنامه راحت‌تر شود.

ج. افزایش پوشش تست و اعتماد به سیستم

در برنامه‌های پیچیده، هرچقدر تست‌ها جامع‌تر باشند، اطمینان از عدم بروز مشکلات بیشتر خواهد شد. TDD به شما اجازه می‌دهد برای هر قطعه از کد تست‌های واحد (Unit Tests) بنویسید و سپس با تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests) مطمئن شوید که این اجزا به درستی با هم کار می‌کنند.

معماری برنامه و پیچیدگی برنامه بهترین معیار برای دسته‌بندی در تبدیل یک برنامه به TDD هستند، زیرا این دو عامل به طور مستقیم بر نحوه‌ی عملکرد برنامه، میزان وابستگی‌ها، و سطح کنترل‌پذیری توسعه‌دهنده بر تست‌ها تأثیر می‌گذارند. دلایل برای این انتخاب به شرح زیر است:

1. معماری برنامه: سازماندهی زیرساخت تست

معماری یک برنامه مشخص می‌کند که اجزای مختلف برنامه چگونه با یکدیگر در تعامل هستند و چه مسیری را برای پیاده‌سازی TDD باید طی کرد. این مساله مستقیماً به ساختار و پیچیدگی وابستگی‌ها مربوط است.

الف. تست ماژولار و جداپذیری

برنامه‌هایی با معماری چندلایه (مانند MVC یا میکروسرویس‌ها) به شما اجازه می‌دهند که هر لایه یا ماژول را به صورت جداگانه تست کنید. در این ساختارها، TDD به شکل بهینه‌تر عمل می‌کند زیرا می‌توان ابتدا تست‌های هر ماژول را مستقل از دیگر ماژول‌ها نوشت و سپس تعامل آنها را بررسی کرد.

- مثال: در معماری میکروسرویس، هر سرویس به تنهایی قابل تست است و تغییرات در یک سرویس تأثیری بر دیگر سرویس‌ها ندارد. این باعث می‌شود تست‌ها مقیاس‌پذیر و قابل اعتماد باشند.

ب. مدیریت وابستگی‌ها

معماری خوب با جداسازی بخش‌های مختلف برنامه به شما امکان می‌دهد وابستگی‌های بین بخش‌ها را کاهش دهید. TDD در اینجا با ارائه تست‌های مستقل (unit tests) برای هر بخش از سیستم، به کاهش خطاها کمک می‌کند. برنامه‌هایی با معماری ضعیف یا وابستگی‌های پیچیده‌تر، به سختی می‌توانند از TDD بهره‌مند شوند، چرا که هر تست تغییرات زیادی در بخش‌های دیگر ایجاد می‌کند.

2. پیچیدگی برنامه: کنترل بر توسعه و پیشگیری از خرابی‌های پیش‌بینی‌نشده

پیچیدگی برنامه نشان‌دهنده میزان تعاملات بین اجزا و سطح وابستگی‌های داخلی است. هر چه برنامه پیچیده‌تر باشد، ریسک خطاهای غیرقابل پیش‌بینی بیشتر است و بنابراین نیاز به TDD ضروری‌تر می‌شود.

الف. مدیریت ریسک‌های برنامه‌نویسی

برنامه‌های پیچیده معمولاً وابستگی‌های زیادی دارند و هر تغییری در یکی از بخش‌ها ممکن است باعث مشکلاتی در سایر بخش‌ها شود. با پیاده‌سازی TDD در چنین برنامه‌هایی، می‌توانیم اطمینان حاصل کنیم که هر تغییری تست شده و تأثیرات آن بر کل سیستم بررسی می‌شود.

- مثال: فرض کنید در یک برنامه پیچیده‌ی بانکی، تغییر کوچکی در کد انتقال وجه بدهید؛ بدون تست‌ها ممکن است این تغییر سایر بخش‌های حساس را تحت تاثیر قرار دهد. اما با TDD، هر تغییر با تست‌های از پیش نوشته شده بررسی و تضمین می‌شود که مشکلی پیش نیاید.

ب. توسعه و نگهداری راحت‌تر

در پروژه‌های پیچیده، TDD به توسعه‌دهنده اجازه می‌دهد به مرور زمان تغییرات را با اطمینان بیشتری اعمال کند، بدون اینکه نگران خرابی‌های ناشی از وابستگی‌های مخفی باشد. این تست‌های مستمر باعث می‌شود روند توسعه در طول زمان بدون مشکل باقی بماند و نگهداری برنامه راحت‌تر شود.

ج. افزایش پوشش تست و اعتماد به سیستم

در برنامه‌های پیچیده، هرچقدر تست‌ها جامع‌تر باشند، اطمینان از عدم بروز مشکلات بیشتر خواهد شد. TDD به شما اجازه می‌دهد برای هر قطعه از کد تست‌های واحد (Unit Tests) بنویسید و سپس با تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests) مطمئن شوید که این اجزا به درستی با هم کار می‌کنند.

برای دسته‌بندی برنامه‌ها بر اساس معماری و پیچیدگی به منظور تبدیل به TDD، باید ساختاری ایجاد کنیم که بتواند به صورت جامع و حرفه‌ای، همه انواع برنامه‌ها را پوشش دهد. این دسته‌بندی‌ها کمک می‌کند تا هر نوع برنامه رویکرد بهینه خود را در TDD داشته باشد. در یک مقاله فوق حرفه‌ای، می‌توان دسته‌بندی‌ها را به صورت زیر انجام داد:

1. برنامه‌های تک‌لایه و ساده (Single-layer, Simple Programs)

این دسته شامل برنامه‌های کوچک و تک‌لایه‌ای است که از معماری ساده‌ای بهره می‌برند و معمولاً فقط یک یا چند تابع یا ماژول محدود دارند. پیاده‌سازی TDD در این برنامه‌ها به سادگی امکان‌پذیر است زیرا تعاملات پیچیده‌ای وجود ندارد.

- مثال‌ها: اسکریپت‌های اتوماسیون، توابع ریاضیاتی ساده، ابزارهای خط فرمان.

- رویکرد TDD: نوشتن تست‌های واحد (Unit Tests) برای هر تابع یا ماژول با حداقل وابستگی‌ها.

- چالش‌ها: مدیریت وابستگی‌های داخلی و اطمینان از اینکه حتی در یک برنامه کوچک هم تمام اجزا تست می‌شوند.

2. برنامه‌های چندلایه متوسط (Multi-layer, Medium Complexity)

در این دسته، برنامه‌ها دارای معماری چندلایه هستند (مثل MVC) و دارای وابستگی‌های متوسط هستند. این برنامه‌ها شامل بخش‌های مختلفی مثل لایه‌ی نمایش (UI)، منطق کسب و کار (Business Logic) و دیتابیس می‌شوند.

- مثال‌ها: برنامه‌های CRUD، سیستم‌های مدیریت محتوا (CMS)، اپلیکیشن‌های وب استاندارد.

- رویکرد TDD: تست واحد برای هر لایه (Unit Tests)، تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests) برای تعامل بین لایه‌ها.

- چالش‌ها: پیچیدگی تست ارتباطات بین لایه‌ها و مدیریت وابستگی‌ها بدون استفاده از Mocking زیاد.

3. برنامه‌های میکروسرویسی و توزیع‌شده (Microservices and Distributed Systems)

برنامه‌های میکروسرویسی شامل چندین سرویس مستقل هستند که هر یک به طور جداگانه قابل توسعه و تست هستند. این برنامه‌ها دارای وابستگی‌های پیچیده در سطح شبکه و ارتباطات بین سرویس‌ها هستند.

- مثال‌ها: سرویس‌های ابری مانند AWS Lambda، برنامه‌های مبتنی بر معماری میکروسرویس‌ها.

- رویکرد TDD: تست واحد برای هر سرویس به طور جداگانه، تست‌های ارتباطات بین سرویس‌ها (Contract Tests) و تست‌های End-to-End برای بررسی کل سیستم.

- چالش‌ها: مدیریت تست‌های یکپارچه‌سازی در سرویس‌های جداگانه و حفظ همگامی بین تست‌ها و تغییرات هر سرویس.

4. برنامه‌های بزرگ و پیچیده (Large-Scale, Complex Applications)

این دسته شامل برنامه‌هایی با وابستگی‌های پیچیده و ساختارهای چندین لایه است که به شدت به دیتابیس، سرویس‌های خارجی و اجزای مختلف داخلی وابسته‌اند. این برنامه‌ها معمولاً شامل ماژول‌های متعدد، دیتابیس‌های مختلف و تعاملات پیچیده بین بخش‌های مختلف برنامه هستند.

- مثال‌ها: سیستم‌های ERP، پلتفرم‌های تجارت الکترونیک، نرم‌افزارهای سازمانی بزرگ.

- رویکرد TDD: پیاده‌سازی کامل تست‌های واحد، یکپارچه‌سازی و تست‌های سیستمی (System Tests) برای اطمینان از کارکرد صحیح کل سیستم.

- چالش‌ها: حفظ سرعت تست و جلوگیری از کاهش بهره‌وری با تست‌های پیچیده و زمان‌بر.

5. برنامه‌های Real-Time و Event-Driven

برنامه‌های مبتنی بر رویداد که بر اساس رخدادهای خارجی یا داخلی سیستم کار می‌کنند. این برنامه‌ها به شدت به مدیریت رویدادها و پاسخ به آنها وابسته‌اند و معمولاً به تعاملات پیچیده در زمان واقعی نیاز دارند.

- مثال‌ها: برنامه‌های پیام‌رسانی، سیستم‌های کنترل صنعتی، بازی‌های آنلاین.

- رویکرد TDD: نوشتن تست‌های واحد برای منطق رویدادها و تست‌های End-to-End برای بررسی پاسخ‌گویی سیستم در شرایط واقعی.

- چالش‌ها: مدیریت تست‌های زمانی و سناریوهای پیچیده که بر اساس رفتار واقعی سیستم تعریف می‌شوند.

دلیل اینکه این دسته‌بندی‌ها، این است که بر اساس ویژگی‌های بنیادی برنامه‌ها طراحی شده‌اند و به صورت مستقیم با چالش‌های مرتبط با TDD در هر نوع برنامه ارتباط دارند. این دسته‌بندی به نحوی طراحی شده است که:

1. تناسب با معماری و پیچیدگی:

معماری و پیچیدگی، تعیین‌کننده چگونگی پیاده‌سازی و بهینه‌سازی تست‌ها در یک پروژه هستند. دسته‌بندی‌های پیشنهادی به طور مستقیم از این دو معیار پیروی می‌کنند و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند برای هر نوع معماری و سطح پیچیدگی، رویکرد مناسبی در نظر بگیرند.

- برنامه‌های ساده با معماری تک‌لایه به تست‌های ساده و مستقیمی نیاز دارند، در حالی که برنامه‌های پیچیده و میکروسرویسی به استراتژی‌های چندلایه و تست‌های یکپارچه نیازمندند. این تطبیق باعث می‌شود فرآیند TDD بهینه و دقیق باشد.

2. بررسی عمیق وابستگی‌ها:

هر برنامه دارای میزان خاصی از وابستگی‌ها به سایر ماژول‌ها، سرویس‌ها یا بخش‌های دیگر است. این وابستگی‌ها به شکل مستقیم بر چگونگی تست‌نویسی و نیاز به ابزارهای خاص تأثیر دارند. دسته‌بندی‌ها به شکلی طراحی شده‌اند که این وابستگی‌ها را شفاف کرده و چالش‌های مربوط به آن‌ها را پوشش دهند.

- مثال حرفه‌ای: در برنامه‌های میکروسرویسی، نیاز به تست‌های Contract و ارتباطات بین سرویس‌ها به وضوح در دسته‌بندی می‌آید، که چالش‌های مربوط به همگامی سرویس‌ها و جلوگیری از خطاهای ارتباطی را مدنظر قرار می‌دهد.

3. انعطاف‌پذیری برای هر نوع برنامه:

این دسته‌بندی‌ها به شکلی طراحی شده‌اند که طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها را شامل شوند، از برنامه‌های ساده تا برنامه‌های Real-Time یا برنامه‌های مبتنی بر رویداد. هر دسته به توسعه‌دهنده کمک می‌کند با شناخت کامل از ویژگی‌های برنامه، روش درست تست‌نویسی را انتخاب کند.

- مثال: برای برنامه‌های Real-Time، تاکید بر تست‌های End-to-End و تست‌های زمانی باعث می‌شود برنامه در شرایط پیچیده و واقعی به درستی عمل کند. این موضوع برای دسته‌بندی‌های مختلف با رویکردهای خاصی قابل پیاده‌سازی است.

4. پوشش‌دهی نیازهای واقعی توسعه‌دهندگان:

این دسته‌بندی‌ها نه تنها از لحاظ فنی، بلکه از نظر نیازهای واقعی پروژه‌های مدرن بسیار مناسب هستند. برنامه‌های امروزی به سمت چندلایه بودن، میکروسرویس‌ها، و تعاملات پیچیده با کاربر حرکت می‌کنند. دسته‌بندی‌های ارائه شده دقیقاً این نیازها را هدف قرار می‌دهند.

- مثال: برنامه‌های مبتنی بر رابط کاربری (UI-heavy) به تست‌های UI و تعاملات کاربر نیاز دارند که در این دسته‌بندی به طور خاص بررسی شده است، در حالی که برنامه‌های ساده یا تک‌لایه به تست‌های ساده‌تر نیاز دارند.

5. پرداختن به چالش‌های خاص TDD:

هر دسته از برنامه‌ها چالش‌های خاص خود را برای پیاده‌سازی TDD دارند. دسته‌بندی‌ها به صورت هوشمندانه این چالش‌ها را پیش‌بینی کرده و راهکارهای لازم را معرفی می‌کنند.

- مثال: برنامه‌های میکروسرویسی با چالش‌های جداسازی و تست ارتباطات بین سرویس‌ها مواجه‌اند، که نیاز به تست‌های Contract و End-to-End را پررنگ می‌کند. در مقابل، برنامه‌های ساده نیاز به ابزارها و تکنیک‌های پیچیده ندارند.

6. تاکید بر مقیاس‌پذیری:

یکی از مهم‌ترین نکات در پیاده‌سازی TDD، قابلیت مقیاس‌پذیری تست‌هاست. این دسته‌بندی‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با رشد پروژه و افزایش پیچیدگی، همچنان تست‌ها قابل مدیریت و مقیاس‌پذیر باقی بمانند.

- مثال: در برنامه‌های بزرگ و پیچیده، تست‌های یکپارچه‌سازی و سیستمی نقش حیاتی در تضمین عملکرد کلی سیستم دارند. این موضوع به وضوح در دسته‌بندی برنامه‌های پیچیده و بزرگ آمده است.

7. تفکیک نوع و میزان تعامل با کاربر:

برنامه‌هایی که به طور مستقیم با کاربر در تعامل هستند، به تست‌های خاص UI و عملکردی نیاز دارند. دسته‌بندی‌های برنامه‌های UI-heavy به طور حرفه‌ای به این نیاز پرداخته و روش‌های مناسب برای تست تعاملات کاربر را معرفی می‌کنند.

- مثال: اپلیکیشن‌های موبایل و برنامه‌های وب تعاملی نیاز به تست‌های UI دارند که در این دسته‌بندی به طور مشخص پوشش داده شده‌اند، و این یکی از بزرگترین چالش‌های تبدیل این نوع برنامه‌ها به TDD است.

1. برنامه‌های تک‌لایه و ساده (Single-layer, Simple Programs)

برای تبدیل برنامه‌های تک‌لایه و ساده به Test-Driven Development (TDD) در Node.js، می‌توانیم یک رویکرد ساختاریافته اتخاذ کنیم. در این رویکرد باید از ابزارهای مختلف تست نظیر Mocking، Faking، Stubbing و Real Objects به صورت دقیق استفاده کنیم تا از مشکلاتی مانند تست‌های شکننده (brittle tests) و تست‌های نامفهوم (unclear tests) جلوگیری شود.

1. استفاده از Mocking، Faking، Stubbing و Real Objects در Node.js

Mocking:

- چه زمانی استفاده شود: زمانی که وابستگی خارجی دارید، مثل فراخوانی‌های API یا دیتابیس.

- درصد استفاده: 10-20٪

- ابزار مناسب: sinon یا jest.mock()

Faking:

- چه زمانی استفاده شود: زمانی که داده‌های واقعی مورد نیاز نیست و می‌خواهید از داده‌های مصنوعی استفاده کنید که شبیه داده‌های واقعی باشند.

- درصد استفاده: 20-30٪

- ابزار مناسب: دستی ایجاد کردن داده‌ها یا استفاده از کتابخانه‌هایی مانند faker.js.

Stubbing:

- چه زمانی استفاده شود: برای تست تعاملات داخلی توابع و برگرداندن مقادیر ثابت برای یک تابع خاص.

- درصد استفاده: 10-15٪

- ابزار مناسب: sinon.stub()

Real Objects:

- چه زمانی استفاده شود: برای توابع یا ماژول‌های ساده‌ای که وابستگی خارجی ندارند.

- درصد استفاده: 60-70٪

- ابزار مناسب: نیازی به ابزار خاصی نیست، تست مستقیم روی توابع واقعی انجام می‌شود.

2. جلوگیری از تست‌های شکننده (Brittle Tests)

تست‌های شکننده زمانی رخ می‌دهند که کوچک‌ترین تغییر در کد اصلی باعث شکست خوردن تعداد زیادی از تست‌ها شود. برای جلوگیری از این مشکل:

- از Mocking زیاد اجتناب کنید: بیش‌ازحد Mock کردن می‌تواند تست‌ها را به جزئیات داخلی وابسته کند.

- تمرکز بر رفتار خروجی: به جای اینکه روی پیاده‌سازی داخلی تمرکز کنید، تست‌ها را بر اساس نتایج نهایی و خروجی‌ها بنویسید.

مثال:

// بدون وابستگی به جزئیات داخلی، تستی بر اساس خروجی نهایی

function add(a, b) {
return a + b;
}
test('should return correct sum', () => {
expect(add(2, 3)).toBe(5); // خروجی نهایی تست می‌شود
});

3. جلوگیری از تست‌های نامفهوم (Unclear Tests)

برای جلوگیری از نوشتن تست‌های نامفهوم:

- از نام‌های توصیفی استفاده کنید: نام‌گذاری دقیق برای توابع تست بسیار مهم است.

- الگوی Arrange-Act-Assert را دنبال کنید: این الگو باعث می‌شود تست‌ها واضح‌تر و قابل فهم‌تر باشند.

مثال:

// Arrange-Act-Assert در تست‌ها
test('should return correct sum for two positive numbers', () => {
// Arrange
const a = 5;
const b = 3;
// Act
const result = add(a, b);
// Assert
expect(result).toBe(8);
});

4. دسته‌بندی تست‌ها به Small, Medium, Large

Small Tests:

تست‌های کوچک و مستقل برای توابع یا ماژول‌های کوچک.

- درصد: 80-90٪ از تست‌ها باید Small باشند.

- مثال:

test('should add two numbers', () => {
expect(add(1, 2)).toBe(3);
});

Medium Tests:

تست‌هایی که شامل تعامل چند ماژول هستند.

- درصد: 5-10٪ از تست‌ها باید Medium باشند.

- مثال:

function calculateTotal(items) {
return items.reduce((sum, item) => sum + item.price, 0);
}
test('should calculate total price of items', () => {
const items = [{ price: 10 }, { price: 20 }];
const total = calculateTotal(items);
expect(total).toBe(30);
});

Large Tests:

تست‌هایی که کل سیستم یا بخش‌های مهم آن را بررسی می‌کنند.

- درصد: 0-5٪ از تست‌ها باید Large باشند.

- مثال:

test('should handle full workflow of adding and calculating total', () => {
const items = [{ price: 10 }, { price: 20 }];
const total = calculateTotal(items);
expect(total).toBe(30);
});

5. راه‌حل‌ها برای چالش‌ها

چالش 1: Over-mocking

ماک کردن بیش‌از حد می‌تواند تست‌ها را شکننده کند. برای حل این مشکل:

- از Mock کردن فقط در موارد ضروری استفاده کنید: به جای Mock کردن تمام وابستگی‌ها، فقط بخش‌هایی که به داده‌های خارجی نیاز دارند را Mock کنید.

چالش 2: نگه‌داری تست‌ها در طول زمان

تست‌هایی که به ساختار داخلی وابسته‌اند، با هر تغییر کوچکی ممکن است خراب شوند.

- تست‌ها را بر اساس خروجی‌های نهایی و رفتار عمومی سیستم بنویسید، نه بر اساس پیاده‌سازی داخلی.

چالش 3: تست‌های نامفهوم

تست‌هایی که خوانایی ندارند، برای دیگر توسعه‌دهندگان مشکل ایجاد می‌کنند.

- از الگوهای استاندارد تست‌نویسی مثل Arrange-Act-Assert استفاده کنید تا تست‌ها واضح و خوانا باشند.

2. برنامه‌های چندلایه متوسط (Multi-layer, Medium Complexity)

برای تبدیل یک برنامه چندلایه متوسط (Multi-layer, Medium Complexity) به TDD در Node.js، باید به مواردی همچون نحوه استفاده از Mocking، Faking، Stubbing و Real Objects، مدیریت پیچیدگی تست ارتباطات بین لایه‌ها، و جلوگیری از ایجاد تست‌های شکننده یا نامفهوم توجه کنید. در ادامه، یک راهنمای دقیق و حرفه‌ای برای انجام این کار ارائه می‌دهم.

1. Mocking، Faking، Stubbing و Real Objects در برنامه‌های چندلایه

Mocking:

- چه زمانی استفاده شود: زمانی که باید یک وابستگی خارجی مثل API، دیتابیس، یا سرویس خارجی را شبیه‌سازی کنید تا تست‌های شما مستقل از این وابستگی‌ها باشد.

- درصد استفاده: 20-30٪

- ابزار مناسب: sinon, jest.mock(), proxyquire

Faking:

- چه زمانی استفاده شود: زمانی که می‌خواهید داده‌های ساختگی ولی منطقی استفاده کنید، مثلاً برای دیتابیس یا APIها.

- درصد استفاده: 20-30٪

- ابزار مناسب: استفاده از faker.js یا ساختن داده‌های جعلی به صورت دستی.

Stubbing:

- چه زمانی استفاده شود: برای شبیه‌سازی توابع یا ماژول‌هایی که نیاز به کنترل دقیق خروجی دارند و تست به داده‌های ثابت نیاز دارد.

- درصد استفاده: 20-25٪

- ابزار مناسب: sinon.stub() یا jest.fn()

Real Objects:

- چه زمانی استفاده شود: برای بخش‌هایی که نیازی به شبیه‌سازی ندارند و می‌توانند به صورت مستقیم تست شوند، مثلاً توابع خالص (pure functions) یا بخش‌هایی از منطق کسب‌وکار.

- درصد استفاده: 50-60٪

- ابزار مناسب: تست مستقیم بدون نیاز به Mock.

2. جلوگیری از تست‌های شکننده (Brittle Tests)

تست‌های شکننده به راحتی با کوچک‌ترین تغییر در کد خراب می‌شوند. برای جلوگیری از آنها:

- ماک را به حداقل برسانید: استفاده بیش از حد از Mock باعث وابستگی زیاد تست‌ها به جزئیات پیاده‌سازی می‌شود.

- تمرکز روی رفتار خروجی به جای جزئیات داخلی: به جای تست دقیق پیاده‌سازی داخلی هر لایه، تست‌ها را به رفتار کل سیستم معطوف کنید.

مثال:

در یک سیستم چندلایه، فرض کنید لایه‌ی سرویس با دیتابیس تعامل دارد. به جای Mock کردن تمام عملکردهای داخلی، بهتر است فقط تعاملات نهایی را تست کنید.

const sinon = require('sinon');
const service = require('../services/userService');
const db = require('../db');
test('should fetch user by ID from database', async () => {
const fakeUser = { id: 1, name: 'John' };
// Mocking database call
sinon.stub(db, 'getUserById').resolves(fakeUser);
const result = await service.getUserById(1);
expect(result).toEqual(fakeUser);
db.getUserById.restore(); // Don't forget to restore the stubbed method
});

3. جلوگیری از تست‌های نامفهوم (Unclear Tests)

برای جلوگیری از تست‌های نامفهوم:

- نام‌های توصیفی برای تست‌ها: هر تست باید نام‌گذاری دقیقی داشته باشد تا دقیقاً هدفش مشخص شود.

- استفاده از Arrange-Act-Assert: این الگو به شفاف‌سازی تست‌ها کمک می‌کند.

مثال:

test('should return the correct total for a list of products', () => {
// Arrange
const products = [{ price: 10 }, { price: 20 }];
const cartService = new CartService();
// Act
const total = cartService.calculateTotal(products);
// Assert
expect(total).toBe(30);
});

4. دسته‌بندی تست‌ها به Small, Medium, Large

Small Tests:

- تست‌های کوچک و واحد (Unit Tests): این تست‌ها باید برای هر لایه (مانند منطق کسب‌وکار یا APIها) به شکل مجزا نوشته شوند.

- درصد: 60-70٪

- مثال:

test('should return correct sum of two numbers', () => {
const sum = add(1, 2);
expect(sum).toBe(3);
});

Medium Tests:

- تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests): برای بررسی تعامل بین لایه‌ها (مانند ارتباط بین سرویس و دیتابیس).

- درصد: 20-30٪

- مثال:

test('should fetch user and calculate score', async () => {
const fakeUser = { id: 1, name: 'John', score: 100 };
sinon.stub(db, 'getUserById').resolves(fakeUser);
const userScore = await scoreService.getUserScore(1);
expect(userScore).toBe(100);
db.getUserById.restore();
});

Large Tests:

- تست‌های انتها به انتها (End-to-End Tests): این تست‌ها شامل کل سیستم یا بخش‌های کلیدی آن هستند.

- درصد: 5-10٪

- مثال:

test('should complete the checkout process', async () => {
const user = { id: 1, name: 'John' };
const products = [{ id: 1, price: 100 }, { id: 2, price: 50 }];
const cart = new Cart();
cart.addProducts(products);
const checkout = await checkoutService.processOrder(user, cart);
expect(checkout.success).toBe(true);
});

5. چالش‌ها و راه‌حل‌ها در TDD برای برنامه‌های چندلایه

چالش 1: مدیریت وابستگی‌ها

یکی از چالش‌های اصلی در برنامه‌های چندلایه مدیریت وابستگی‌ها بین لایه‌هاست. استفاده زیاد از Mock می‌تواند باعث شکنندگی تست‌ها شود.

- راه‌حل: استفاده از Mock فقط برای وابستگی‌های خارجی (مانند دیتابیس) و انجام تست واقعی روی لایه‌های داخلی.

چالش 2: تست‌های شکننده

تست‌هایی که به ساختار داخلی وابسته هستند، ممکن است با تغییرات کوچک در معماری برنامه شکست بخورند.

- راه‌حل: تست‌ها باید بر اساس رفتار خروجی سیستم نوشته شوند تا تغییرات داخلی تاثیری بر آنها نگذارد.

چالش 3: زمان‌بر بودن تست‌های بزرگ

تست‌های انتها به انتها (E2E) ممکن است زمان‌بر باشند و کل فرآیند CI/CD را کند کنند.

- راه‌حل: بهینه‌سازی تعداد تست‌های E2E و تمرکز بیشتر روی تست‌های Small و Medium.

3. برنامه‌های میکروسرویسی و توزیع‌شده (Microservices and Distributed Systems)

برای تبدیل برنامه‌های میکروسرویسی و توزیع‌شده به Test-Driven Development (TDD) در Node.js، باید به دلیل پیچیدگی‌های وابستگی‌های شبکه و ارتباطات بین سرویس‌ها، به چندین مرحله و روش خاص توجه کنیم. در این برنامه‌ها، هر سرویس به طور جداگانه قابل توسعه و تست است، اما ارتباطات بین سرویس‌ها و تست یکپارچگی (Integration Tests) نقش بسیار مهمی در موفقیت پیاده‌سازی TDD دارند.

1. Mocking، Faking، Stubbing و Real Objects در برنامه‌های میکروسرویسی

Mocking:

- چه زمانی استفاده شود: برای شبیه‌سازی وابستگی‌های خارجی مثل APIها، سرویس‌های خارجی یا دیتابیس.

- درصد استفاده: 30-40٪

- ابزار مناسب: nock (برای Mock کردن HTTP requests)، sinon، jest.mock() برای شبیه‌سازی وابستگی‌ها.

Faking:

- چه زمانی استفاده شود: برای استفاده از داده‌های ساختگی به‌منظور تست داخلی بدون نیاز به سرویس‌های واقعی.

- درصد استفاده: 20-30٪

- ابزار مناسب: faker.js یا ساخت داده‌های جعلی.

Stubbing:

- چه زمانی استفاده شود: برای کنترل خروجی یک ماژول خاص که باید تست شود.

- درصد استفاده: 20-25٪

- ابزار مناسب: sinon.stub(), jest.fn()

Real Objects:

- چه زمانی استفاده شود: برای توابع و منطق کسب‌وکار که نیازی به شبیه‌سازی ندارند و می‌توانند به صورت مستقیم تست شوند.

- درصد استفاده: 50-60٪

- ابزار مناسب: نیازی به ابزار خاصی نیست، توابع مستقیماً تست می‌شوند.

2. جلوگیری از تست‌های شکننده (Brittle Tests)

در سیستم‌های میکروسرویسی، وابستگی‌های زیاد بین سرویس‌ها می‌تواند منجر به تست‌های شکننده شود. برای جلوگیری از این مشکل:

- تمرکز بر تست‌های قرارداد (Contract Testing): به جای وابستگی به پیاده‌سازی داخلی، ارتباطات بین سرویس‌ها را با استفاده از تست‌های قرارداد بررسی کنید. این تست‌ها تضمین می‌کنند که هر سرویس طبق انتظار با سرویس دیگر تعامل می‌کند.

مثال:

با استفاده از ابزار Pact برای تست‌های قرارداد:

const { Pact } = require('@pact-foundation/pact');
const provider = new Pact({ consumer: 'ConsumerService', provider: 'ProviderService' });
provider
.setup()
.then(() => {
// Mocked interaction between services
provider.addInteraction({
state: 'User exists',
uponReceiving: 'a request for user data',
withRequest: {
method: 'GET',
path: '/user/1',
},
willRespondWith: {
status: 200,
body: { id: 1, name: 'John' },
},
});
});

3. جلوگیری از تست‌های نامفهوم (Unclear Tests)

برای جلوگیری از تست‌های نامفهوم:

- استفاده از نام‌های توصیفی: نام‌گذاری مناسب تست‌ها به وضوح کمک می‌کند تا هدف تست مشخص باشد.

- الگوی Arrange-Act-Assert را دنبال کنید: این ساختار به سازماندهی بهتر تست‌ها کمک می‌کند و آن‌ها را خوانا‌تر می‌سازد.

مثال:

test('should return user data from service', async () => {
// Arrange
const userId = 1;
// Act
const userData = await userService.getUserById(userId);
// Assert
expect(userData).toEqual({ id: 1, name: 'John' });
});

4. دسته‌بندی تست‌ها به Small, Medium, Large

Small Tests:

- تست‌های واحد (Unit Tests): این تست‌ها برای توابع و منطق کسب‌وکار مستقل در هر سرویس نوشته می‌شوند.

- درصد: 50-60٪

- مثال:

test('should add two numbers', () => {
const sum = add(1, 2);
expect(sum).toBe(3);
});

Medium Tests:

- تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests): این تست‌ها بررسی می‌کنند که چگونه سرویس‌ها به طور مستقل با سرویس‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

- درصد: 20-30٪

- مثال:

test('should fetch user data from API', async () => {
const fakeUser = { id: 1, name: 'John' };
sinon.stub(userService, 'getUserById').resolves(fakeUser);
const result = await userService.getUserById(1);
expect(result).toEqual(fakeUser);
userService.getUserById.restore();
});

Large Tests:

- تست‌های End-to-End (E2E): این تست‌ها کل سیستم را شامل می‌شوند و بررسی می‌کنند که تمام سرویس‌ها به درستی با هم کار می‌کنند.

- درصد: 10-15٪

- مثال:
test('should process order and update inventory', async () => {
const order = { id: 1, items: [{ productId: 101, quantity: 2 }] };
const orderResult = await orderService.processOrder(order);
const inventoryResult = await inventoryService.updateInventory(order.items);
expect(orderResult.success).toBe(true);
expect(inventoryResult.updated).toBe(true);
});

5. چالش‌ها و راه‌حل‌ها در TDD برای میکروسرویس‌ها

چالش 1: هماهنگی بین سرویس‌ها

ارتباطات پیچیده بین سرویس‌ها می‌تواند مدیریت تست‌ها را دشوار کند. تغییر در یک سرویس ممکن است تست‌های سرویس دیگر را تحت تأثیر قرار دهد.

- راه‌حل: استفاده از تست‌های قرارداد (Contract Testing) برای اطمینان از همگامی بین سرویس‌ها.

چالش 2: نگه‌داری تست‌های یکپارچه‌سازی

تست‌های یکپارچه‌سازی پیچیده می‌توانند به سرعت پیچیده و دشوار شوند.

- راه‌حل: تست‌های یکپارچه‌سازی را تنها در موارد ضروری نگه دارید و از Mocking و Stubbing برای ساده‌سازی تست‌ها استفاده کنید.

چالش 3: زمان اجرای تست‌های End-to-End

تست‌های E2E ممکن است زمان‌بر باشند و فرآیند CI/CD را کند کنند.

- راه‌حل: تست‌های E2E را بهینه‌سازی کنید و تعداد آنها را به حداقل برسانید. به جای تست کامل هر سناریو، از تست‌های Small و Medium برای بررسی بخش‌های کلیدی استفاده کنید.

4. برنامه‌های بزرگ و پیچیده (Large-Scale, Complex Applications)

برای تبدیل برنامه‌های بزرگ و پیچیده به Test-Driven Development (TDD) در Node.js، به دلیل پیچیدگی‌های زیاد، نیازمند یک رویکرد حرفه‌ای و دقیق هستید. این برنامه‌ها شامل وابستگی‌های پیچیده‌ای مانند دیتابیس‌ها، سرویس‌های خارجی و چندین ماژول داخلی هستند که تست‌نویسی برای آنها باید با دقت و توجه به کارایی و بهره‌وری انجام شود.

1. استفاده از Mocking، Faking، Stubbing و Real Objects در برنامه‌های بزرگ و پیچیده

Mocking:

- چه زمانی استفاده شود: زمانی که سرویس‌های خارجی مانند APIها، پایگاه‌های داده یا سیستم‌های خارجی وجود دارند که باید شبیه‌سازی شوند تا تست مستقل از این سرویس‌ها انجام شود.

- درصد استفاده: 30-40٪

- ابزار مناسب: nock برای Mock کردن درخواست‌های HTTP، sinon, jest.mock() برای شبیه‌سازی ماژول‌ها.

Faking:

- چه زمانی استفاده شود: برای داده‌های ساختگی که به شبیه‌سازی عملکرد واقعی سیستم نیاز دارند، بدون دسترسی به منابع واقعی.

- درصد استفاده: 20-30٪

- ابزار مناسب: faker.js برای تولید داده‌های جعلی، ساخت داده‌های دستی برای تست دیتابیس‌ها.

Stubbing:

- چه زمانی استفاده شود: برای کنترل خروجی یک تابع خاص که نیاز به تست داشته باشد، بدون اینکه ماژول واقعی اجرا شود.

- درصد استفاده: 20-25٪

- ابزار مناسب: sinon.stub()، jest.fn().

Real Objects:

- چه زمانی استفاده شود: زمانی که نیازی به شبیه‌سازی یا تست عملکردهای خاص نیست و می‌توان از داده‌های واقعی استفاده کرد. معمولاً در تست‌های واحد از Real Objects استفاده می‌شود.

- درصد استفاده: 50-60٪

- ابزار مناسب: تست مستقیم توابع بدون نیاز به شبیه‌سازی.

2. جلوگیری از تست‌های شکننده (Brittle Tests)

برای جلوگیری از تست‌های شکننده در برنامه‌های پیچیده، باید به چندین نکته توجه کرد:

- تمرکز بر تست‌های سطح بالاتر: به جای تست دقیق پیاده‌سازی داخلی هر ماژول، بر رفتار کلی سیستم تمرکز کنید.

- کمترین استفاده از Mocking: تا حد امکان، تنها سرویس‌های خارجی یا بخش‌های پیچیده که تغییرات زیاد دارند را Mock کنید. ماژول‌های داخلی را بهتر است به صورت واقعی تست کنید.

مثال:

در یک سیستم ERP پیچیده، به جای Mock کردن تمام لایه‌ها، می‌توانید فقط تعاملات بین سیستم‌ها را Mock کنید:

const sinon = require('sinon');
const orderService = require('../services/orderService');
const db = require('../db');
test('should place an order and update inventory', async () => {
const fakeOrder = { id: 1, items: [{ productId: 101, quantity: 2 }] };
// Mocking database call
sinon.stub(db, 'createOrder').resolves(fakeOrder);
const result = await orderService.placeOrder(fakeOrder);
expect(result).toEqual(fakeOrder);
db.createOrder.restore();
});

3. جلوگیری از تست‌های نامفهوم (Unclear Tests)

برای جلوگیری از تست‌های نامفهوم:

- از نام‌های توصیفی استفاده کنید: تست‌ها باید دقیقاً بیان کنند که چه چیزی تست می‌شود.

- استفاده از الگوی Arrange-Act-Assert: این الگو به سازماندهی بهتر تست‌ها کمک می‌کند و باعث خوانایی بالاتر می‌شود.

مثال:

test('should return the correct total price for a list of products', () => {
// Arrange
const products = [{ price: 100 }, { price: 50 }];
const cartService = new CartService();
// Act
const total = cartService.calculateTotal(products);
// Assert
expect(total).toBe(150);
});

4. دسته‌بندی تست‌ها به Small, Medium, Large

Small Tests:

- تست‌های واحد (Unit Tests): این تست‌ها برای توابع یا ماژول‌های کوچک و مستقل نوشته می‌شوند. بهتر است بخش بزرگی از تست‌ها را تشکیل دهند تا خطاها در مراحل اولیه شناسایی شوند.

- درصد: 50-60٪

- مثال:

test('should add two numbers', () => {
const result = add(1, 2);
expect(result).toBe(3);
});

Medium Tests:

- تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests): این تست‌ها بررسی می‌کنند که ماژول‌های مختلف چگونه با یکدیگر تعامل دارند و مخصوصاً برای بررسی عملکرد کلی برنامه و وابستگی‌های داخلی بسیار مهم هستند.

- درصد: 20-30٪

- مثال:

test('should fetch user data and calculate loyalty points', async () => {
const fakeUser = { id: 1, name: 'John', loyaltyPoints: 100 };
sinon.stub(userService, 'getUserById').resolves(fakeUser);
const result = await loyaltyService.calculatePoints(fakeUser.id);
expect(result).toBe(100);
userService.getUserById.restore();
});

Large Tests:

- تست‌های End-to-End (E2E): این تست‌ها عملکرد کل سیستم را شامل می‌شوند و معمولاً زمان‌بر هستند. باید تنها در موارد مهم و با استفاده از تست‌های سیستماتیک انجام شوند.

- درصد: 10-15٪

- مثال:

test('should process the order and update the inventory', async () => {
const order = { id: 1, items: [{ productId: 101, quantity: 2 }] };
const orderResult = await orderService.processOrder(order);
const inventoryResult = await inventoryService.updateInventory(order.items);
expect(orderResult.success).toBe(true);
expect(inventoryResult.updated).toBe(true);
});

5. چالش‌ها و راه‌حل‌ها در TDD برای برنامه‌های بزرگ و پیچیده

چالش 1: زمان طولانی اجرای تست‌ها

تست‌های پیچیده و زیاد ممکن است باعث کندی فرآیند CI/CD شوند.

- راه‌حل: تمرکز بیشتر روی تست‌های Small و Medium و بهینه‌سازی تست‌های E2E. از Mocking و Faking در تست‌های پیچیده استفاده کنید تا سرعت اجرای آنها افزایش یابد.

چالش 2: مدیریت وابستگی‌های پیچیده

تست ماژول‌های بزرگ و وابسته به چندین لایه می‌تواند مشکل‌ساز باشد.

- راه‌حل: تست‌های Integration و Contract Testing را به درستی پیاده‌سازی کنید تا وابستگی‌ها بهتر مدیریت شوند.

چالش 3: نگه‌داری تست‌های بزرگ

تست‌های بزرگ (E2E) ممکن است به سرعت شکننده شوند و نیاز به نگه‌داری مداوم داشته باشند.

- راه‌حل: تست‌های E2E را محدود کنید و بیشتر بر روی تست‌های Small و Medium تمرکز کنید تا بتوانید تغییرات را بدون شکست در تست‌ها مدیریت کنید.

5. برنامه‌های Real-Time و Event-Driven

برای تبدیل برنامه‌های Real-Time و Event-Driven به Test-Driven Development (TDD) در Node.js، باید به دلیل طبیعت وابسته به زمان و پاسخ‌دهی این برنامه‌ها، به‌طور ویژه‌ای از ابزارهای تست زمان‌بندی و مدیریت رویدادها استفاده کنید. همچنین برای تست دقیق، نیاز به رویکردی دارید که تست‌های شما را قابل مدیریت و کارآمد نگه دارد. در این نوع برنامه‌ها، تمرکز بر رفتار سیستم در شرایط زمانی مختلف بسیار مهم است.

1. استفاده از Mocking، Faking، Stubbing و Real Objects در برنامه‌های Event-Driven

Mocking:

- چه زمانی استفاده شود: زمانی که رویدادها یا ورودی‌های خارجی وجود دارند که نیاز به شبیه‌سازی دارند، مانند WebSocketها یا ورودی‌های خارجی از حسگرها.

- درصد استفاده: 30-40٪

- ابزار مناسب: sinon, nock (برای شبیه‌سازی درخواست‌های شبکه یا WebSocketها).

Faking:

- چه زمانی استفاده شود: برای داده‌های ساختگی، به‌ویژه در زمانی که تست وابسته به رویدادها یا سناریوهای پیچیده است.

- درصد استفاده: 20-25٪

- ابزار مناسب: faker.js یا داده‌های جعلی برای شبیه‌سازی ورودی‌های کاربر.

Stubbing:

- چه زمانی استفاده شود: برای کنترل رفتار یا خروجی‌های مشخص یک تابع یا ماژول در طول رویدادها.

- درصد استفاده: 20-25٪

- ابزار مناسب: sinon.stub() یا jest.fn() برای شبیه‌سازی رویدادها یا توابع خاص.

Real Objects:

- چه زمانی استفاده شود: زمانی که بخشی از سیستم نیازی به شبیه‌سازی ندارد و می‌توان مستقیماً از آن استفاده کرد.

- درصد استفاده: 50-60٪

- ابزار مناسب: از کد واقعی برای تست منطق داخلی بدون وابستگی‌های خارجی استفاده کنید.

2. جلوگیری از تست‌های شکننده (Brittle Tests)

تست‌های شکننده زمانی رخ می‌دهند که کوچک‌ترین تغییر در منطق داخلی یا زمان‌بندی رویدادها باعث شکست تست‌ها شود. برای جلوگیری از این مشکل:

- استفاده از زمان‌بندی‌های مصنوعی (Fake Timers): از کتابخانه‌هایی مانند sinon.useFakeTimers() استفاده کنید تا بتوانید زمان را در تست‌ها کنترل کنید.

- تمرکز بر رفتار و نتایج نهایی: تست‌ها را براساس خروجی نهایی و رفتار سیستم بنویسید، نه براساس زمان‌بندی دقیق رویدادها.

مثال:

const sinon = require('sinon');
const eventEmitter = require('../eventEmitter');
test('should trigger event after 2 seconds', () => {
const clock = sinon.useFakeTimers(); // استفاده از زمان مصنوعی
const spy = sinon.spy();
eventEmitter.on('data', spy);
eventEmitter.triggerAfterDelay(2000, 'data', { message: 'Hello!' });
clock.tick(2000); // شبیه‌سازی گذر زمان 2 ثانیه
expect(spy.calledOnce).toBe(true);
clock.restore();
});

3. جلوگیری از تست‌های نامفهوم (Unclear Tests)

برای جلوگیری از تست‌های نامفهوم:

- استفاده از نام‌های توصیفی: نام‌گذاری دقیق تست‌ها که توصیف دقیق عملکرد آنها را نشان می‌دهد.

- ساختاردهی تست‌ها با الگوی Arrange-Act-Assert: تست‌ها باید از این الگو پیروی کنند تا هدف و فرآیند تست به وضوح مشخص شود.

مثال:

test('should process message and emit success event', () => {
// Arrange
const message = { id: 1, content: 'Test message' };
const eventSpy = sinon.spy();
// Act
messageProcessor.on('success', eventSpy);
messageProcessor.process(message);
// Assert
expect(eventSpy.calledOnce).toBe(true);
expect(eventSpy.args[0][0]).toEqual({ status: 'processed' });
});

4. دسته‌بندی تست‌ها به Small, Medium, Large

Small Tests:

- تست‌های واحد (Unit Tests): این تست‌ها برای توابع یا منطق ساده مرتبط با رویدادها نوشته می‌شوند، مثلاً منطق پردازش پیام یا پاسخ به رویدادها.

- درصد: 50-60٪

- مثال:

test('should return sum of two numbers', () => {
const result = add(2, 3);
expect(result).toBe(5);
});

Medium Tests:

- تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests): این تست‌ها برای بررسی تعامل چند بخش سیستم در پاسخ به یک رویداد نوشته می‌شوند.

- درصد: 20-30٪

- مثال:

test('should process order and update inventory after payment', async () => {
const fakeOrder = { id: 1, items: [{ productId: 101, quantity: 2 }] };
sinon.stub(paymentService, 'processPayment').resolves({ status: 'success' });
sinon.stub(inventoryService, 'updateInventory').resolves(true);
const result = await orderService.processOrder(fakeOrder);
expect(result.success).toBe(true);
expect(inventoryService.updateInventory.calledOnce).toBe(true);
paymentService.processPayment.restore();
inventoryService.updateInventory.restore();
});

Large Tests:

- تست‌های End-to-End (E2E): این تست‌ها کل سیستم را در شرایط واقعی و براساس رویدادها و زمان‌بندی‌های واقعی تست می‌کنند.

- درصد: 10-15٪

- مثال:

test('should handle real-time chat message and update UI', async () => {
const chatMessage = { id: 1, sender: 'User1', content: 'Hello!' };
const sendSpy = sinon.spy();
chatService.on('messageReceived', sendSpy);
await chatService.receiveMessage(chatMessage);
expect(sendSpy.calledOnce).toBe(true);
expect(sendSpy.args[0][0]).toEqual({ id: 1, content: 'Hello!' });
});

5. چالش‌ها و راه‌حل‌ها در TDD برای برنامه‌های Real-Time و Event-Driven

چالش 1: مدیریت تست‌های زمانی

بزرگترین چالش در این برنامه‌ها مدیریت تست‌های وابسته به زمان است.

- راه‌حل: استفاده از Fake Timers یا شبیه‌سازی زمان با ابزارهایی مانند sinon.useFakeTimers() تا بتوانید جریان زمان را کنترل کنید.

چالش 2: تست تعاملات پیچیده

در برنامه‌های Event-Driven، تعاملات چندلایه بین بخش‌های مختلف سیستم بسیار پیچیده هستند.

- راه‌حل: استفاده از Integration Tests و Contract Testing برای بررسی تعاملات بین بخش‌های مختلف.

چالش 3: تست‌های شکننده

تست‌های زمان‌محور و رویدادمحور به دلیل تغییرات کوچک در زمان‌بندی رویدادها ممکن است شکننده باشند.

- راه‌حل: تست‌ها را بر اساس نتایج نهایی و رفتار کلی سیستم بنویسید و تا حد امکان از Mock و Stub در تست‌های زمان‌محور استفاده کنید.

نتیجه‌گیری

برای پیاده‌سازی موفقیت‌آمیز TDD در برنامه‌های نرم‌افزاری، معماری و پیچیدگی برنامه به‌عنوان مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار باید در نظر گرفته شوند. برنامه‌های ساده به تست‌های ساده و مستقلی نیاز دارند، در حالی که برنامه‌های پیچیده و توزیع‌شده به رویکردهای پیچیده‌تر و سازماندهی‌شده‌تر نیازمندند. با درک دقیق از وابستگی‌ها و تعاملات میان اجزای مختلف، توسعه‌دهندگان می‌توانند فرآیند تست‌نویسی را بهینه کنند و از ایجاد تست‌های شکننده و نامفهوم جلوگیری کنند. این رویکرد به آن‌ها کمک می‌کند تا کدهایی پایدارتر و قابل اطمینان‌تر ایجاد کنند، و همزمان فرآیند توسعه و نگهداری نرم‌افزار را بهبود بخشند.

tddtestsoftware engineering
برنامه نویس علاقه مند به طراحی الگوریتم
شاید از این پست‌ها خوشتان بیاید