.NET中如何测试Private和Protected方法

TDD是1)写测试2)写通过这些测试的代码,3)然后重构的实践.在,NET社区中, 这个概念逐渐变得非常流行,这归功于它所增加的质量保证.此时,它很容易测试public方法,但是一个普遍的问题出现了,”我如何测试Protected和private方法呢?”

   本文将:

• 总结”你是否应该测试private方法的争论?”的一些关键点.
• 创建一些案例,这些案例仍旧是有用的,至少知道怎样测试private和protected方法—不考虑你站在争论的哪一边.
• 提供方法和可下载的代码示例来展现这些测试技术. 

背后的方法

  你是否应该测试private方法?

   一个Google查询 向你展示了有很多关于使用private方法的争议,更不用说测试他们了.下面这个表概括了一些关于这个话题的正方和反方的普遍意见.

	正方	反方
使用private方法	封装private方法提供了封装,对于终端客户来说,它使代码更易使用 重构更容易重构private方法,一位他们永远不会直接被外部的客户端调用,因此,修改签名(Signature)不会影响任何方法调用. 验证  不像public方法那样必须验证所有输入,因为他们被外部调用时,private方法在类中安全调用,不需要同样严格的验证—输入应该在public方法中已经验证了. 测试范围暴露每个方法为public,将在很大程度上增加测试的范围.private方法仅仅使用在开发者如何去使用他们,然而public方法需要测试每种可能,这就需要一个更广阔的测试范围了.	不能重构如果一个类足够复杂,值得使用private方法,那么它需要重构. 隐藏功能性  private方法(如果正确设计)提供有用的客户端可以访问的特性,那么任何private方法都值得测试,并且应该真正为public.
测试Private方法	测试控制  private方法可以包含复杂的逻辑,并且它可以增加测试控制来直接访问方法,测试它,来代替通过一个public方法间接访问它. 原则单元测试是测试最小的功能代码片断.private方法是功能型代码片断,因此,基于原则,private方法应该是可测试的.	已经覆盖了仅仅只有public接口才可以测试.private已经测试了, 它是通过测试的public方法调用来完成的. 脆弱的代码如果你重构代码,操作private方法,并且如果你有和这些private相关的测试,你同时也需要操作这些测试.

     在这些主题的两方,都有明了并且具有经验的人.因此我不打算,也不期望终结”我是否应该测试private方法”的争论.但是对于双方来说,这里仍有价值来知道如何测试他们,即使你认为private不应该被测试.

• 如果你至少能表现出你可以测试他们,但是你没有这样做(例如,你没有简单的说”不要测试private方法”,因为你不知道如何去测试),你的观点将更加具有说服力.
• 测试非public方法的选择让你明白在你的小组中,什么真正做的最好.
• 只要仍有有效的条件,是值得拥有一种方便的方法来测试他们.

好的原则以及不适当的技术

Andrew Hunt a和 David Thomas在他们的书中Pragmatic Unit Testing in C# with NUnit, 解释到,好的单元测试是ATRIP:

• 自动化(Automatic)
• 彻底(Thorough )
• 可重复(Repeatable)
• 独立(Independent )
• 专业(Professional)

对于测试private/protected方法来说,有另外三个附加原则:

• 透明(Transparency) - 不要改变测试下的系统(System Under Test ,SUT),例如,在产品代码中增加包装的方法.
• 范围(Scope) - 可以在Debug和Release下运行
• 简单(Simplicity) -最小的开销,因此容易修改,并且非常简单引入最小的风险.

记住这些原则,下面是一些不足的策略.

策略	问题
不要使用任何private方法.	它避免这个问题
使用指示符#if DEBUG ... #endif来包装一个public方法,这个方法然后包装private方法.单元测试现在可以间接访问那些public方法包装的private方法.(这是一种我使用许多次的方法,并且发现它是单调的,不是面向对象的)	只在Debug下工作. 它是一个过程,而不是面向对象.我们需要在产品代码和单元测试中包装单独的方法. 通过增加public方法,会修改SUT.
Public方法使用[Conditional("DEBUG")]属性包装private方法.	只在Debug下工作.
创建内部方法来访问private方法.然后在public方法包装那些private方法的程序集的其他地方,创建一个公共的测试类.	通过增加内部钩子,以及最后使得private方法在产品中可用,会改编发布代码. 这需要很多额外得编码,因此使脆弱得.

测试Protected方法

Protected方法仅仅对于它得继承类可见,因此,对于测试套件来说并不是立即可见的.例如,激射我们想测试来自from ClassLibrary1.MyObject的方法.

protected string MyProtectedMethod(string strInput, int i32Value) 
{
    return this.Name + ": " + strInput + ", " + 
     i32Value.ToString();
}

Pragmatic Unit Testing in C# with NUnit一书解释了一个解决方案:创建一个继承自MyObject类的类MyObjectTester,然后创建一个public方法TestMyProtectedMethod,这个方法包装了那个protected方法.例如,

public new string TestMyProtectedMethod(string strInput, int i32Value) 
{
    return base.MyProtectedMethod(strInput,  i32Value);
}

方法很简单,也遵循所有原则:

原则	实现
透明	通过使用继承,并把MyObjectTester类放入UnitTests程序集中,它不需要增加任何新的代码到产品程序集中.
范围	在本方法中没有任何东西依赖Debug-only技术.
简单	尽管这个方法需要一新的类,以及每个protected 方法的额外public包装方法,但是它是面向对象的,并且使类型安全的.

测试Private方法

   测试private方法需要多做有些工作,但是我们仍可以使用System.Reflection来实现.你可以使用反射来动态访问一种类型的方法, 包括实例和静态private方法的方法.注意访问private方法需要ReflectionPermission,但是对于运行在开发机器或者构建服务器上的单元测试来说,这不是问题.

  假设我们想测试来自ClassLibrary1.MyObject的private方法MyPrivateMethod:

private string MyPrivateMethod(string strInput, DateTime dt, double dbl) 
{
    return this.Name + ": " + strInput + ", " + 
     dt.ToString() + ", " + dbl.ToString();
}

     一个解决方法是创建一个UnitTestUtilities工程,这个工程有一个helper类通过反射来调用测试方法.例如,供下载的解决方案在UnitTestUtilities.Helper中有如下方法:

public static object RunStaticMethod(System.Type t, string strMethod,  
 object [] aobjParams)  
{ 
    BindingFlags eFlags =  
     BindingFlags.Static | BindingFlags.Public | 
     BindingFlags.NonPublic; 
    return RunMethod(t, strMethod, 
     null, aobjParams, eFlags); 
} //end of method
public static object RunInstanceMethod(System.Type t, string strMethod, 
 object objInstance, object [] aobjParams) 
{
    BindingFlags eFlags = BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public |      BindingFlags.NonPublic;
    return RunMethod(t, strMethod, 
     objInstance, aobjParams, eFlags);
} //end of method18private static object RunMethod(System.Type t, string 
 strMethod, object objInstance, object [] aobjParams, BindingFlags eFlags)
{
    MethodInfo m;
    try 
    {
        m = t.GetMethod(strMethod, eFlags);
        if (m == null)
        {
             throw new ArgumentException("There is no method '" +               strMethod + "' for type '" + t.ToString() + "'.");
        }
                                
        object objRet = m.Invoke(objInstance, aobjParams);
        return objRet;
    }
    catch
    {
        throw;
    }
} //end of method

       Private方法RunMethod带有一些必要的参数,这些参数是反射需要用来调用一个方法,然后返回值的.它有两个public方法RunStaticMethod 和RunInstanceMethod来为静态和实例方法分别包装这.

      看看RunMethod,它首先得到类型的MethodInfo.因为我们期望它仅为已经存在的方法调用.一个空的方法触发一个Exception. 一旦我们有MethodInfo,我们就可以调用实例化对象提供的方法(static 方法为null)以及参数数组.

      我们可以在一个NUnit测试中像下面使用这个Utility:

[Test] 
public void TestPrivateInstanceMethod() 
{ 
    string strExpected = "MyName: Hello, 5/24/2004  
     12:00:00 AM, 2.1"; 
      
    ClassLibrary1.MyObject objInstance  
     = new MyObject("MyName");
     
    object obj = 
     UnitTestUtilities.Helper.RunInstanceMethod(
     typeof(ClassLibrary1.MyObject), "MyPrivateMethod",
     objInstance, new object[3] {"Hello", 
     new DateTime(2004,05,24), 2.1});
    
    string strActual = Convert.ToString(obj);
    Assert.AreEqual(strExpected,strActual);18}

原则	实现
透明	我们仅创建的多余代码; UnitTestUtilities,它没有带到产品中.
范围	在本方法中没有任何东西依赖Debug-only技术.
简单	Because the method is being dynamically called, the parameters aren't checked at compile time.本方法可以通过一个简单的调用来调用任何方法.一旦你有UnitTestUtilities,你唯一要完成的是为RunInstanceMethod or RunStaticMethod创建正确的参数(方法名,数据类型,等…),因为方法动态的被调用,参数在编译的时候不会得到检查.

总结

关于是否应该测试private方法仍有争论,但是我们有能力去测试他们.我们可以使用继承创 建一个继承类TesterClass来测试protected方法.这个继承类包装了其基类的 protected方法为public.我们可以是哦女冠反射来测试private方法,它能够抽象 到一个UnitTestUtility helper类.这些技术都能帮助你改进测试覆盖面.