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精通中间件测试:Asp.Net Core实战指南,提升应用稳定性和可靠性

2024-04-23码农

引言

在上一章节我们实战了在 Asp.Net Core 中的项目实战,这一章节讲解一下如何测试 Asp.Net Core 的中间件。

TestServer

还记得我们在集成测试中提供的 TestServer 吗? TestServer 是由 Microsoft.AspNetCore.TestHost 包提供的。包含了用于在测试环境中模拟 ASP.NET Core 应用程序的类和方法。通过使用 TestServer ,开发人员可以在测试中模拟整个应用程序的运行环境,包括中间件的执行,从而进行集成测试和端到端测试。

中间件可以使用 TestServer 单独测试。这样便可以:

  • 实例化只包含需要测试的组件的应用管道。

  • 发送自定义请求以验证中间件行为。

  • 优点:

  • 请求会发送到内存中,而不是通过网络进行序列化。

  • 这样可以避免产生额外的问题,例如端口管理和 HTTPS 证书。

  • 中间件中的异常可以直接流回调用测试。

  • 可以直接在测试中自定义服务器数据结构,如 HttpContext

  • 实战

    VS 新建测试项目 dotNetParadise.MiddlerWareTest

    Nuget 安装 Microsoft.AspNetCore.TestHost

    PM> NuGet\Install-Package Microsoft.AspNetCore.TestHost -Version 8.0.4

    既然我们是要测试中间件 那首先得先在我们的 Sample.Api 中创建一个中间件

    定义 MyMiddleware 中间件

    public class MyMiddleware(RequestDelegate next)
    {
    publicasync Task InvokeAsync(HttpContext context)
    {
    // 在请求处理前执行的逻辑
    context.Response.ContentType = "text/plain";
    context.Response.Headers.TryAdd("X-Custom-Header""CustomValue");
    await context.Response.WriteAsync("Test My Middleware");
    // 调用下一个中间件
    await next(context);
    // 在请求处理后执行的逻辑
    await context.Response.WriteAsync("Middleware Test Completed");
    }
    }

    定义测试类

    // Arrange
    usingvar host = awaitnew HostBuilder()
    .ConfigureWebHost(webBuilder =>
    {
    webBuilder
    .UseTestServer()
    .ConfigureServices(services =>
    {
    // 在这里可以注入服务
    })
    .Configure(app =>
    {
    app.UseMiddleware<MyMiddleware>();
    });
    })
    .StartAsync();
    // Act
    var response = await host.GetTestClient().GetAsync("/");
    // Assert
    response.EnsureSuccessStatusCode(); // 确保请求成功
    var responseContent = await response.Content.ReadAsStringAsync();
    Assert.Contains("Test My Middleware", responseContent);
    Assert.Contains("Middleware Test Completed", responseContent);

    Run Test

    使用 HttpContext 发送请求

    可以使用 TestServer 来设置测试环境,并创建一个模拟的 HttpContext 对象来代表一个请求

    [Fact]
    publicasync Task TestMiddleware_ExpectedResponse()
    {
    usingvar host = awaitnew HostBuilder()
    .ConfigureWebHost(webBuilder =>
    {
    webBuilder
    .UseTestServer()
    .ConfigureServices(services =>
    {
    })
    .Configure(app =>
    {
    app.UseMiddleware<MyMiddleware>();
    });
    })
    .StartAsync();
    var server = host.GetTestServer();
    server.BaseAddress = new Uri("http://localhost");
    var context = await server.SendAsync(c =>
    {
    c.Request.Method = HttpMethods.Get;
    c.Request.Path = "/";
    c.Request.Host = new HostString("localhost");
    c.Request.Scheme = "http";
    });
    //act
    Assert.True(context.RequestAborted.CanBeCanceled);
    Assert.Equal(HttpProtocol.Http11, context.Request.Protocol);
    // 验证响应
    Assert.Equal(StatusCodes.Status200OK, context.Response.StatusCode);
    var customHeader = context.Response.Headers["X-Custom-Header"].ToString();
    Assert.Equal("CustomValue", customHeader);
    }

    使用 SendAsync 的好处包括: 通过设置 HttpContext 的任何属性,从而精确控制请求的各个方面。相比于使用 HttpClient SendAsync 通常更快,因为它绕过了网络层。集成测试:这是测试整个请求处理管道(包括所有中间件)的好方法。然而,它也有一些限制:

    局限性 SendAsync 主要用于集成测试,而不是单元测试。它测试的是整个请求处理流程,而不是单个组件。模拟限制:虽然你可以设置 HttpContext 的许多属性来模拟请求,但某些方面(如用户认证状态或外部依赖项)可能难以完全模拟。

    添加请求路由

    这个比较好理解,就是在 TestServer 中添加路由的功能和 Asp.Net Core 中添加路由基本一致

    [Fact]
    publicasync Task TestWithEndpoint_ExpectedResponse()
    {
    usingvar host = awaitnew HostBuilder()
    .ConfigureWebHost(webBuilder =>
    {
    webBuilder
    .UseTestServer()
    .ConfigureServices(services =>
    {
    services.AddRouting();
    })
    .Configure(app =>
    {
    app.UseRouting();
    //app.UseMiddleware<MyMiddleware>();
    app.UseEndpoints(endpoints =>
    {
    endpoints.MapGet("/hello", () =>
    TypedResults.Text("Hello Tests"));
    });
    });
    })
    .StartAsync();
    var client = host.GetTestClient();
    var response = await client.GetAsync("/hello");
    Assert.True(response.IsSuccessStatusCode);
    var responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();
    Assert.Equal("Hello Tests", responseBody);
    }


    在测试场景中,添加请求路由的好处主要体现在以下几个方面:

  • 模拟真实环境:通过添加请求路由,你可以模拟出与真实生产环境相似的请求处理流程。这使得测试更加接近实际使用情况,从而提高了测试的可靠性和有效性。

  • 控制测试的粒度:你可以针对特定的路由进行精确测试,确保每个路由都能正确响应并返回预期的结果。这有助于发现潜在的路由错误或逻辑问题,提高了测试的精度。

  • 隔离测试:在测试过程中,你可以通过配置路由来隔离特定的功能或组件,从而避免其他部分的干扰。这种隔离测试有助于更准确地定位问题,提高了测试的效率。

  • 模拟异常场景:通过配置路由,你可以模拟各种异常场景,如路由不存在、参数错误等。这有助于测试应用程序在异常情况下的响应和处理能力,提高了应用程序的健壮性。

  • 自动化测试:在自动化测试框架中,添加请求路由可以使得测试用例更加易于编写和执行。通过发送请求到特定的路由并验证响应,你可以自动化地检查应用程序的功能和性能。

  • 最后

    本章我们探讨了如何在 Asp.Net Core 项目中测试中间件的方法和技巧。通过使用 TestServer HttpContext 发送请求,我们可以模拟整个应用程序的运行环境,从而进行集成测试和端到端测试。同时,我们也介绍了如何添加请求路由来模拟不同的场景,并对中间件的行为进行验证。

    通过测试中间件,我们可以确保其在处理请求时的行为符合预期,提高应用程序的稳定性和可靠性。测试不仅可以帮助发现潜在的问题,还可以在开发过程中及早发现和解决 bug,提高代码质量和开发效率。

  • 测试中间件 [1]

  • 本文完整源代码 [2]

  • 参考资料

    [1]

    测试中间件: https://learn.microsoft.com/zh-cn/aspnet/core/test/middleware?view=aspnetcore-8.0#send-requests-with-httpcontext

    [2]

    本文完整源代码: https://github.com/Dong-Ruipeng/dotNetParadise-xUnit