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Procedura dettagliata: Creare ed eseguire unit test per codice gestito

  • Articolo

Questo articolo illustra come creare, eseguire e personalizzare una serie di unit test usando il framework di unit test di Microsoft per il codice gestito ed Esplora test di Visual Studio. Verrà illustrato prima di tutto il progetto C# in fase di sviluppo, quindi saranno creati i test in cui verrà usato il codice e saranno esaminati i risultati. Sarà infine possibile modificare il codice del progetto ed eseguire nuovamente i test. Per una panoramica concettuale di queste attività prima di eseguire questi passaggi, vedere Nozioni di base sugli unit test. Per generare i test automaticamente dal codice esistente, vedere Creare stub del metodo di unit test dal codice.

Creare un progetto da sottoporre a test

  1. Aprire Visual Studio.

  2. Nella finestra iniziale scegliere Crea un nuovo progetto.

  3. Cercare e selezionare il modello di progetto App console C# per .NET e quindi fare clic su Avanti.

    Nota

    Se non viene visualizzato il modello app console, è possibile installarlo dalla finestra Crea un nuovo progetto . Nel messaggio L'elemento cercato non è stato trovato? scegliere il collegamento Installa altri strumenti e funzionalità. Quindi, nel Programma di installazione di Visual Studio scegliere il carico di lavoro Sviluppo di applicazioni desktop .NET.

  4. Assegnare al progetto il nome Bank e quindi fare clic su Avanti.

    Scegliere il framework di destinazione consigliato o .NET 8 e quindi scegliere Crea.

    Il progetto Bank viene creato e visualizzato in Esplora soluzioni con il file Program.cs aperto nell'editor del codice.

    Nota

    Se il file Program.cs non fosse aperto nell'editor, fare doppio clic sul file Program.cs in Esplora soluzioni per aprirlo.

  5. Sostituire il contenuto del file Program.cs con il codice C# seguente che definisce una classe BankAccount:

    using System;

namespace BankAccountNS
{
    /// <summary>
    /// Bank account demo class.
    /// </summary>
    public class BankAccount
    {
        private readonly string m_customerName;
        private double m_balance;

        private BankAccount() { }

        public BankAccount(string customerName, double balance)
        {
            m_customerName = customerName;
            m_balance = balance;
        }

        public string CustomerName
        {
            get { return m_customerName; }
        }

        public double Balance
        {
            get { return m_balance; }
        }

        public void Debit(double amount)
        {
            if (amount > m_balance)
            {
                throw new ArgumentOutOfRangeException("amount");
            }

            if (amount < 0)
            {
                throw new ArgumentOutOfRangeException("amount");
            }

            m_balance += amount; // intentionally incorrect code
        }

        public void Credit(double amount)
        {
            if (amount < 0)
            {
                throw new ArgumentOutOfRangeException("amount");
            }

            m_balance += amount;
        }

        public static void Main()
        {
            BankAccount ba = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", 11.99);

            ba.Credit(5.77);
            ba.Debit(11.22);
            Console.WriteLine("Current balance is ${0}", ba.Balance);
        }
    }
}

  6. Rinominare il file BankAccount.cs facendo clic con il pulsante destro del mouse e scegliendo Rinomina in Esplora soluzioni.

  7. Scegliere Compila soluzione dal menu Compila oppure premere CTRL + MAIUSC + B.

È ora disponibile un progetto che include metodi da testare. In questo articolo i test sono incentrati sul metodo Debit. Il metodo Debit viene chiamato quando si preleva denaro da un conto.

Creare un progetto di unit test

  1. Nel menu File selezionare Aggiungi>Nuovo progetto.

    Suggerimento

    È anche possibile fare clic con il pulsante destro del mouse sulla soluzione in Esplora soluzioni e scegliere Aggiungi>Nuovo progetto.

  2. Digitare test nella casella di ricerca, selezionare C# come linguaggio, quindi selezionare il modello C# MSTest Unit Test Project for .NET e quindi fare clic su Avanti.

    Nota

    In Visual Studio 2019 versione 16.9 il modello di progetto MSTest è Progetto unit test.

  3. Assegnare al progetto il nome BankTests e fare clic su Avanti.

  4. Scegliere il framework di destinazione consigliato o .NET 8 e quindi scegliere Crea.

    Il progetto BankTests viene aggiunto alla soluzione Bank.

  5. Nel progetto BankTests aggiungere un riferimento al progetto Bank.

    In Esplora soluzioni selezionare Dipendenze nel progetto BankTests e quindi scegliere Aggiungi riferimento (o Aggiungi riferimento progetto) dal menu di scelta rapida.

  6. Nella finestra di dialogo Gestione riferimenti espandere Progetti, selezionare Soluzione e quindi l'elemento Bank.

  7. Scegliere OK.

Creare la classe di test

Creare una classe di test per verificare la classe BankAccount. È possibile usare il file UnitTest1.cs generato dal modello del progetto, fornendo nomi più descrittivi per il file e la classe.

Rinominare un file e una classe

  1. Per rinominare un file, in Esplora soluzioni selezionare il file UnitTest1.cs nel progetto BankTests. Dal menu di scelta rapida scegliere Rinomina (o premere F2) e quindi rinominare il file in BankAccountTests.cs.

  2. Per rinominare la classe, posizionare il cursore UnitTest1 nell'editor di codice, fare clic con il pulsante destro del mouse e scegliere Rinomina (o premere F2). Digitare BankAccountTests e quindi premere INVIO.

Il file BankAccountTests.cs contiene ora il codice seguente:

// The 'using' statement for Test Tools is in GlobalUsings.cs
// using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;

namespace BankTests
{
    [TestClass]
    public class BankAccountTests
    {
        [TestMethod]
        public void TestMethod1()
        {
        }
    }
}

Aggiungere un'istruzione using

Aggiungere un'istruzione using alla classe di test per consentire di effettuare chiamate nel progetto sottoposto a test senza usare nomi completi. All'inizio del file di classe aggiungere:

using BankAccountNS;

Requisiti della classe di test

I requisiti minimi per una classe di test sono i seguenti:

  • L'attributo [TestClass] è obbligatorio per qualsiasi classe che contiene metodi di unit test da eseguire in Esplora test.

  • Ogni metodo di test che si vuole venga riconosciuto in Esplora test deve avere l'attributo [TestMethod].

È possibile avere altre classi in un progetto di unit test che non presentano l'attributo [TestClass] ed è possibile avere altri metodi nelle classi di test che non presentano l'attributo [TestMethod] . È possibile chiamare questi altri metodi e classi dai metodi di test.

Creare il primo metodo di test

In questa procedura si scrivono metodi di unit test per verificare il comportamento del Debit metodo della BankAccount classe .

È necessario controllare almeno tre comportamenti:

  • Il metodo genera un oggetto ArgumentOutOfRangeException se la quantità di debito è superiore al saldo.

  • Il metodo genera ArgumentOutOfRangeException se la quantità di debito è minore di zero.

  • Se l'importo del debito è valido, il metodo sottrae l'importo dal saldo del conto.

Suggerimento

È possibile eliminare il metodo TestMethod1 predefinito, in quanto non verrà usato in questa procedura dettagliata.

Per creare un metodo di test

Il primo test verifica che un importo valido (minore del saldo del conto e maggiore di zero) prelevi l'importo corretto dal conto. Aggiungere il metodo seguente alla classe BankAccountTests :

[TestMethod]
public void Debit_WithValidAmount_UpdatesBalance()
{
    // Arrange
    double beginningBalance = 11.99;
    double debitAmount = 4.55;
    double expected = 7.44;
    BankAccount account = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", beginningBalance);

    // Act
    account.Debit(debitAmount);

    // Assert
    double actual = account.Balance;
    Assert.AreEqual(expected, actual, 0.001, "Account not debited correctly");
}

Il metodo è semplice poiché configura un nuovo oggetto BankAccount con un saldo iniziale e quindi preleva un importo valido. Usa il metodo Assert.AreEqual per verificare che il saldo finale sia quello previsto. I metodi, ad Assert.AreEqualesempio , Assert.IsTruee altri, vengono spesso usati negli unit test. Per altre informazioni concettuali sulla scrittura di uno unit test, vedere Scrivere i test.

Requisiti del metodo di test

Un metodo di test deve soddisfare i seguenti requisiti:

  • È decorato con l'attributo [TestMethod].

  • Restituisce void.

  • Non può avere parametri.

Compilare ed eseguire il test

  1. Scegliere Compila soluzione dal menu Compila oppure premere CTRL + MAIUSC + B.

  2. Se Esplora test non è aperto, aprirlo scegliendo Esplora>test (o Esplora>test di Windows>) dalla barra dei menu in alto o premere CTRL + E, T.

  3. Scegliere Esegui tutto per eseguire il test oppure premere CTRL + R, V.

    Mentre il test è in esecuzione, la barra di stato nella parte superiore della finestra Esplora test viene animata. Al termine del test, la barra diventa verde se tutti i metodi di test vengono superati oppure rossa se almeno uno dei test ha esito negativo.

    In questo caso il test non riesce.

  4. Selezionare il metodo in Esplora test per visualizzare i dettagli nella parte inferiore della finestra.

Correggere il codice e rieseguire i test

Il risultato del test contiene un messaggio che descrive l'errore. Potrebbe essere necessario eseguire il drill-down per visualizzare questo messaggio. Per il metodo AreEqual, il messaggio visualizza ciò che era previsto e ciò che è stato effettivamente ricevuto. Si prevedeva una diminuzione del saldo, ma questo è aumentato di un valore pari alla somma prelevata.

Lo unit test ha rivelato un bug: la quantità da ritirare viene aggiunta al saldo del conto anziché essere sottratta.

Correggere il bug

Per correggere l'errore, nel file BankAccount.cs sostituire la riga:

m_balance += amount;

con:

m_balance -= amount;

Eseguire nuovamente il test

In Esplora test scegliere Esegui tutto per rieseguire il test oppure premere CTRL + R, V. La barra verde/rossa diventa verde per indicare che il test è stato superato.

Esplora test in Visual Studio 2019 che indica che il test è stato superato

Esplora test in Visual Studio 2019 che indica che il test è stato superato

Usare gli unit test per migliorare il codice

In questa sezione viene descritto come un processo iterativo di analisi, di sviluppo di unit test e di refactoring può aiutare a rendere il codice di produzione più affidabile ed efficace.

Analizzare i problemi

È stato creato un metodo di test per confermare che un importo valido viene detratto correttamente nel metodo Debit. Ora verificare che il metodo generi un oggetto ArgumentOutOfRangeException se la quantità di debito è

  • superiore al saldo o
  • minore di zero.

Creare ed eseguire nuovi metodi di test

Creare un metodo di test per verificare il comportamento corretto quando la quantità di debito è minore di zero:

[TestMethod]
public void Debit_WhenAmountIsLessThanZero_ShouldThrowArgumentOutOfRange()
{
    // Arrange
    double beginningBalance = 11.99;
    double debitAmount = -100.00;
    BankAccount account = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", beginningBalance);

    // Act and assert
    Assert.ThrowsException<System.ArgumentOutOfRangeException>(() => account.Debit(debitAmount));
}

Usare il metodo ThrowsException per confermare che è stata generata l'eccezione appropriata. Con questo metodo, il test ha esito negativo a meno che non venga generata un'eccezione ArgumentOutOfRangeException. Se si modifica temporaneamente il metodo sottoposto a test per generare un valore più generico ApplicationException quando l'importo del debito è minore di zero, il test si comporta correttamente, ovvero non riesce.

Per sottoporre a test il caso in cui l'importo prelevato è maggiore del saldo, seguire questa procedura:

  1. Creare un nuovo metodo di test denominato Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange.

  2. Copiare il corpo del metodo da Debit_WhenAmountIsLessThanZero_ShouldThrowArgumentOutOfRange nel nuovo metodo.

  3. Impostare debitAmount su un numero maggiore del saldo.

Eseguire i due test e verificare che vengano superati.

Continuare l'analisi

Il metodo sottoposto a test può essere migliorato ulteriormente. Con l'implementazione corrente, non esiste alcun modo per sapere quale condizione (amount > m_balance o amount < 0) ha causato l'eccezione generata durante il test. Si sa solo che è stata generata una ArgumentOutOfRangeException nel metodo. Sarebbe meglio sapere quale condizione in BankAccount.Debit ha causato l'eccezione (amount > m_balance o amount < 0) in modo da essere certi che il metodo esegua correttamente i controlli di integrità dei relativi argomenti.

Tornare al metodo sottoposto a test (BankAccount.Debit). e notare che entrambe le istruzioni condizionali usano un costruttore ArgumentOutOfRangeException che accetta come parametro solo il nome dell'argomento:

throw new ArgumentOutOfRangeException("amount");

È possibile usare un costruttore che segnala informazioni molto più complete: ArgumentOutOfRangeException(String, Object, String) include il nome dell'argomento, il valore dell'argomento e un messaggio definito dall'utente. È possibile effettuare il refactoring del metodo sottoposto a test per usare questo costruttore. Ancor meglio, è possibile usare membri di tipo pubblico per specificare gli errori.

Effettuare il refactoring del codice sottoposto a test

Prima è necessario definire due costanti per i messaggi di errore nell'ambito di classe. Inserire le definizioni nella classe sottoposta a test, BankAccount:

public const string DebitAmountExceedsBalanceMessage = "Debit amount exceeds balance";
public const string DebitAmountLessThanZeroMessage = "Debit amount is less than zero";

Quindi modificare le due istruzioni condizionali nel metodo Debit:

if (amount > m_balance)
{
    throw new System.ArgumentOutOfRangeException("amount", amount, DebitAmountExceedsBalanceMessage);
}

if (amount < 0)
{
    throw new System.ArgumentOutOfRangeException("amount", amount, DebitAmountLessThanZeroMessage);
}

Eseguire il refactoring dei metodi di test

Effettuare il refactoring dei metodi di test rimuovendo la chiamata a Assert.ThrowsException. Eseguire il wrapping della chiamata a Debit() in un blocco try/catch, rilevare l'eccezione prevista e verificare il messaggio associato. Il metodo Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting.StringAssert.Contains offre la possibilità di confrontare due stringhe.

Ora Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange può assumere l'aspetto seguente:

[TestMethod]
public void Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange()
{
    // Arrange
    double beginningBalance = 11.99;
    double debitAmount = 20.0;
    BankAccount account = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", beginningBalance);

    // Act
    try
    {
        account.Debit(debitAmount);
    }
    catch (System.ArgumentOutOfRangeException e)
    {
        // Assert
        StringAssert.Contains(e.Message, BankAccount.DebitAmountExceedsBalanceMessage);
    }
}

Rieseguire il test, riscrivere e rianalizzare

Attualmente, il metodo di test non gestisce tutti i casi che dovrebbe. Se il metodo sottoposto a test, il Debit metodo non è riuscito a generare un ArgumentOutOfRangeException oggetto quando debitAmount è maggiore del saldo (o minore di zero), il metodo di test passerà. Questo scenario non è valido perché si vuole che il metodo di test non riesca se non viene generata alcuna eccezione.

Questo risultato è un bug nel metodo di test. Per risolvere il problema, aggiungere un'asserzione Assert.Fail alla fine del metodo di test per gestire il caso in cui non viene generata alcuna eccezione.

Una nuova esecuzione dimostra che a questo punto il test ha esito negativo se viene rilevata l'eccezione corretta. Il blocco catch rileva l'eccezione, ma il metodo continua l'esecuzione e ha esito negativo in corrispondenza della nuova asserzione Assert.Fail. Per risolvere il problema, aggiungere un'istruzione return dopo StringAssert nel blocco catch. Rieseguire il test per verificare che il problema è stato risolto. La versione finale di Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange è simile alla seguente:

[TestMethod]
public void Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange()
{
    // Arrange
    double beginningBalance = 11.99;
    double debitAmount = 20.0;
    BankAccount account = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", beginningBalance);

    // Act
    try
    {
        account.Debit(debitAmount);
    }
    catch (System.ArgumentOutOfRangeException e)
    {
        // Assert
        StringAssert.Contains(e.Message, BankAccount.DebitAmountExceedsBalanceMessage);
        return;
    }

    Assert.Fail("The expected exception was not thrown.");
}

Conclusione

I miglioramenti al codice di test hanno creato metodi di test più affidabili e informativi. Il risultato più importante, tuttavia, è il miglioramento del codice sottoposto a test.

Suggerimento

Questa procedura dettagliata usa il framework di unit test di Microsoft per il codice gestito. Esplora test consente anche di eseguire test da framework di unit test di terze parti che possiedono adapter per Esplora test. Per altre informazioni, vedere Installare framework di unit test di terze parti.

Contenuto correlato

Per informazioni su come eseguire i test dalla riga di comando, vedere Opzioni della riga di comando di VSTest.Console.exe.