建造者模式 今天，我将讨论测试驱动开发中的构建器模式。如果您已经在进行测试，您可能已经注意到创建所有输入数据是多么耗时。通常，系统测试套件中的许多测试都会使用同一组数据或略有不同的数据。构建器在这里有所帮助。它有两个用途： 该构建器允许开发人员使用流畅的界面逐步构建测试数据对象，从而提高可读性并减少冗长程度。 构建器类是定义和收集所有常见和特殊情况对象的绝佳场所。例如，对于乘客，它可以是男性、女性、男孩、女孩、婴儿等。对于行程，它可以是单程、往返、直达、间接等。 为了举例子，我将采用 类，一个非常简化的版本可能是这样的： Invoice   public class Invoice { public Invoice( string invoiceNo, string customer, string countryCode, DateTime invoiceDate, IReadOnlyList<InvoiceLine> lines) { InvoiceNo = invoiceNo; InvoiceDate = invoiceDate; Customer = customer; CountryCode = countryCode; Lines = lines; } public string InvoiceNo { get; } public string Customer { get; } public string CountryCode { get; } public DateTime InvoiceDate { get; } public decimal TotalAmount => Lines.Sum(x => x.TotalPrice); public IReadOnlyList<InvoiceLine> Lines { get; } } public class InvoiceLine { public InvoiceLine( string itemCode, decimal unitCount, decimal unitPrice, decimal vat) { ItemCode = itemCode; UnitCount = unitCount; UnitPrice = unitPrice; Vat= vat; } public string ItemCode { get; } public decimal UnitCount { get; } public decimal UnitPrice { get; } public decimal Vat { get; } public decimal TotalPrice => UnitCount * UnitPrice * (1 + Vat / 100); } 要创建 对象，我必须向 和 的构造函数提供许多值。在许多情况下，只有一部分属性与特定测试相关。这时，构建器就可以提供帮助了。 Invoice Invoice InvoiceLine   的生成器可能看起来像这样： InvoiceLine   public partial class InvoiceLineBuilder { private string _itemCode; private decimal _unitCount; private decimal _unitPrice; private decimal _vat; public static implicit operator InvoiceLine(InvoiceLineBuilder builder) => builder.Build(); public static InvoiceLineBuilder Default() { return new InvoiceLineBuilder( "001", 1, 100, 21 ); } public InvoiceLineBuilder( string itemCode, decimal unitCount, decimal unitPrice, decimal vat) { _itemCode = itemCode; _unitCount = unitCount; _unitPrice = unitPrice; _vat = vat; } public InvoiceLine Build() { return new InvoiceLine( _itemCode, _unitCount, _unitPrice, _vat ); } public InvoiceLineBuilder WithItemCode(string value) { _itemCode = value; return this; } public InvoiceLineBuilder WithUnitCount(decimal value) { _unitCount = value; return this; } public InvoiceLineBuilder WithUnitPrice(decimal value) { _unitPrice = value; return this; } public InvoiceLineBuilder WithVat(decimal vat) { _vat = value; return this; } }   生成器可能看起来像这样： Invoice   public partial class InvoiceBuilder { private string _invoiceNo; private string _customer; private string _countryCode; private DateTime _invoiceDate; private IReadOnlyList<InvoiceLine> _lines; public static implicit operator Invoice(InvoiceBuilder builder) => builder.Build(); public static InvoiceBuilder Default() { return new InvoiceBuilder( "S001", "AB VeryImportantCustomer", "SV", DateTime.Parse("2024-01-01"), new [] { InvoiceLineBuilder .Default() .Build() } ); } public InvoiceBuilder( string invoiceNo, string customer, string countryCode, DateTime invoiceDate, IReadOnlyList<InvoiceLine> lines) { _invoiceNo = invoiceNo; _customer = customer; _countryCode = countryCode; _invoiceDate = invoiceDate; _lines = lines; } public Invoice Build() { return new Invoice( _invoiceNo, _invoiceDate, _lines ); } public InvoiceBuilder WithInvoiceNo(string value) { _invoiceNo = value; return this; } public InvoiceBuilder WithCustomer(string value) { _customer = value; return this; } public InvoiceBuilder WithCountryCode(string value) { _countryCode = value; return this; } public InvoiceBuilder WithInvoiceDate(DateTime value) { _invoiceDate = value; return this; } public InvoiceBuilder WithLines(IReadOnlyList<InvoiceLine> value) { _lines = value; return this; } public InvoiceBuilder WithLines(params InvoiceLine[] value) { _lines = value; return this; } } 如果测试仅需要一个 对象来获取其总价属性，则可以像这样创建  ： Invoice Invoice   var invoice = InvoiceBuilder .Default() .WithLines( InvoiceLineBuilder .Default .WithUnitPrice(158) ); 由于总价是通过对发票行求和来计算的，并且发票行的默认单位数为 1，因此只需设置发票行的单价即可。如果在多个测试中需要类似的功能，我们可以进一步将以下方法添加到 中： InvoiceBuilder   public static InvoiceBuilder DefaultWithTotalPrice(decimal totalPrice) { return new InvoiceBuilder( "S001", DateTime.Parse("2023-01-01"), new[] { InvoiceLineBuilder .Default() .WithUnitPrice(totalPrice) .Build() } ); } 预定义设置的集合 如上所述，构建器类是收集类的所有常见和边缘情况的好地方。在这里，我将提供其中一些可能的情况： 包含常规增值税项目的发票 增值税减免项目的发票 包含混合增值税项目的发票 发往欧盟国家的发票 发往北美国家的发票 寄往中国的发票 从我的角度来看，这是一个收集有关我们的系统处理的不同情况的知识的好地方。它为新开发人员提供了一个有用的知识库，帮助他们了解系统需要管理什么。如果我是某个领域的新手，我可能甚至不会想到可能的边缘情况。以下是上述一些案例的代码示例：   public static InvoiceBuilder ForEUCountry() { return Default() .WithCountryCode("SV"); } public static InvoiceBuilder ForUSA() { return Default() .WithCountryCode("USA"); } public static InvoiceBuilder ForChina() { return Default() .WithCountryCode("CN"); } public InvoiceBuilder WithRegularVat() { return this .WithLines( InvoiceLineBuilder .Default .WithItemCode("S001") .WithVat(21), InvoiceLineBuilder .Default .WithItemCode("S002") .WithVat(21) ); } public InvoiceBuilder WithReducedVat() { return this .WithLines( InvoiceLineBuilder .Default .WithItemCode("S001") .WithVat(9), InvoiceLineBuilder .Default .WithItemCode("S002") .WithVat(9) ); } public InvoiceBuilder WithMixedVat() { return this .WithLines( InvoiceLineBuilder .Default .WithItemCode("S001") .WithVat(21), InvoiceLineBuilder .Default .WithItemCode("S002") .WithVat(9) ); } 现在我们可以创建上述内容的混合。例如，如果测试用例需要为欧盟客户提供发票，且发票行包含混合增值税，我可以执行以下操作：   [Test] public void SomeTest() { //arrange var invoice = InvoiceBuilder .ForEU() .WithMixedVat(); //act ... //assert ... } 这只是一个简单的例子，但我希望你能理解这个概念。 当我们有一个大型、复杂的对象，但只有几个字段与测试相关时，构建器很有用。 另一个有用的情况是当我想根据特定值测试多个场景时。除一个属性外，所有属性都保持不变，而我只更改一个属性。这样可以更轻松地突出显示导致服务或对象行为不同的差异。 创建 Builder 类的方法 亲手编写代码 首先，您可以自己创建一个构建器类。这不需要任何时间或金钱的初始投入，而且您可以自由选择如何构建它。复制、粘贴和替换可能很有用，但这仍然需要相当多的时间，尤其是对于较大的类。 创建您自己的代码生成器 当我开始使用代码生成时，我首先为其设置了一个测试。这个测试实际上并没有测试任何东西；它只是接受一个类型，使用反射检索所有属性，从硬编码模板创建一个构建器类，并将其写入测试运行器输出窗口。我所要做的就是创建一个类文件并从测试运行器的输出窗口复制/粘贴内容。 生成器 有关 BuilderGenerator 的所有信息都可以 找到。它解释了 .NET 增量源生成器。这意味着当目标类发生变化时，构建器代码会实时重新生成。因此，与上述方法相比，没有任何麻烦或手动工作。只需创建一个构建器类，添加具有目标类类型的 属性，所有 方法都会自动生成并可供使用。 在这里 BuilderFor With   [BuilderFor(typeof(InvoiceLine))] public partial class InvoiceLineBuilder { public static InvoiceLineBuilder Default() { return new InvoiceLineBuilder() .WithItemCode("S001") .WithUnitCount(1); } } 我没有用过太多，但它似乎拥有广泛的用户群，截至撰写本文时下载量已达 82.7K。我注意到几个问题，因此我选择了其他选项： 如果构建器类与目标类位于不同的项目中，则解决方案构建失败。它可以位于另一个项目中，但命名空间必须保持不变。否则，您将看到以下错误：  它不支持构造函数参数，如果目标类没有无参数构造函数，则会失败并出现错误。：  让我们探索一下我们还有哪些其他选择。  Bogus.Faker 生成器 这是一个非常受欢迎的库，截至撰写本文时，总下载量超过 82.2M（当前版本为 186.1K）。正如该库的作者所说，它是一个虚假数据生成器，能够根据预定义的规则生成大量对象。它与 TDD 中的构建器模式并不完全相同，但可以进行调整。 有几种使用 Bogus.Faker 的方法，但我将重点介绍如何模仿构建器模式。 创建对象的最简单方法是使用 Bogus.Faker：   [Test] public void BogusTest() { var faker = new Faker<InvoiceLine2>(); var invoiceLine = faker.Generate(); Assert.IsNotNull(invoiceLine); } 它创建了一个具有默认值（即空值和零）的 实例。要设置一些值，我将使用以下设置： InvoiceLine2   [Test] public void BogusTest() { var faker = new Faker<InvoiceLine2>() .RuleFor(x => x.ItemCode, f => f.Random.AlphaNumeric(5)) .RuleFor(x => x.UnitPrice, f => f.Random.Decimal(10, 1000)) .RuleFor(x => x.UnitCount, f => f.Random.Number(1, 5)) .RuleFor(x => x.Vat, f => f.PickRandom(21, 9, 0)); var invoiceLine = faker.Generate(); Assert.IsNotNull(invoiceLine); ToJson(invoiceLine); } 上述代码使用随机值创建发票行对象。示例可能如下所示：   { "ItemCode": "gwg7y", "UnitCount": 3.0, "UnitPrice": 597.035612417891230, "Vat": 0.0, "TotalPrice": 1791.106837253673690 } 它很有用，但是每个测试都需要自己的设置。相反，我们可以创建一个构建器类：   public class InvoiceLineBuilder: Faker<InvoiceLine2> { public static InvoiceLineBuilder Default() { var faker = new InvoiceLineBuilder(); faker .RuleFor(x => x.ItemCode, f => f.Random.AlphaNumeric(5)) .RuleFor(x => x.UnitPrice, f => f.Random.Decimal(10, 1000)) .RuleFor(x => x.UnitCount, f => f.Random.Number(1, 5)) .RuleFor(x => x.Vat, f => f.PickRandom(21, 9, 0)); return faker; } } 用法大概是这样的：   [Test] public void BogusTest() { var faker = TestDoubles.Bogus.InvoiceLineBuilder .Default() .RuleFor(x => x.ItemCode, f => "S001") .RuleFor(x => x.UnitPrice, f => 100); var invoiceLine = faker.Generate(); Assert.IsNotNull(invoiceLine); ToJson(invoiceLine); } 输出结果如下：   { "ItemCode": "S001", "UnitCount": 2.0, "UnitPrice": 100.0, "Vat": 9.0, "TotalPrice": 218.00 } 从我的角度来看，它比常规的 Builder 模式更冗长一些。此外，我不喜欢使用随机值。这不是一个大问题，但是当 然后它就不能用作构建器了，并且每个设置都变成静态的。 使用构造函数初始化类的属性并且它没有 setter 时，就会出现问题。   var faker = new InvoiceLineBuilder(); faker .CustomInstantiator(f => new InvoiceLine( f.Random.AlphaNumeric(5), f.Random.Decimal(10, 1000), f.Random.Number(1, 5), f.PickRandom(21, 9, 0) ) ); 构建器 这也是一个非常受欢迎的库，总下载量超过 1320 万次（当前版本为 720 万次）。虽然它最近没有积极开发，但最新版本于 2019 年发布。本质上，它与 Bogus.Faker 非常相似。甚至可以通过实现特定的 IPropertyNamer 来重用 Bogus 来提供随机值。 让我们尝试使用它而不设置任何属性：   [Test] public void NBuilderTest() { var invoiceLine = Builder<InvoiceLine2> .CreateNew() .Build(); Assert.IsNotNull(invoiceLine); ToJson(invoiceLine); } 它产生以下输出：   { "ItemCode": "ItemCode1", "UnitCount": 1.0, "UnitPrice": 1.0, "Vat": 1.0, "TotalPrice": 1.01 } 这篇文章的目的是展示如何创建可重用的构建器类。让我们开始吧：   public class InvoiceLineBuilder { public static ISingleObjectBuilder<InvoiceLine2> Default() { return Builder<InvoiceLine2> .CreateNew() .With(x => x.ItemCode, "S001") .With(x => x.UnitCount, 1) .With(x => x.UnitPrice, 100) .With(x => x.Vat, 21); } } 用法如下：   [Test] public void NBuilderTest() { var invoiceLine = TestDoubles.NBuilder.InvoiceLineBuilder .Default() .With(x => x.ItemCode, "S002") .With(x => x.Vat, 9) .Build(); Assert.IsNotNull(invoiceLine); ToJson(invoiceLine); } 输出结果如下：   { "ItemCode": "S002", "UnitCount": 1.0, "UnitPrice": 100.0, "Vat": 9.0, "TotalPrice": 109.00 } 与 Bogus.Faker 类似， 。 如果尝试对此类属性使用 With 方法，则会失败并出现以下异常： 如果使用构造函数设置类属性并且没有 setter ，则无法覆盖值  System.ArgumentException : Property set method not found.  EasyTdd.Generators.Builder   包，与 协同工作。此包利用 .NET 增量源生成器从 EasyTdd 扩展使用的模板创建构建器。构建器生成器处理属性设置器、构造函数参数以及两者的组合。它还支持泛型参数。 EasyTdd.Generators.Builder 是一个 Nuget EasyTdd（Visual Studio 扩展） 这是我创建构建器的首选方法。与其他选项相比，它的优点如下： 只需单击几下即可生成构建器类。 增量源生成器用于生成构建器类。这会导致构建器类在源类每次发生更改时自动更新。 模板支持。您可以轻松地根据我的需要调整模板。 无缝支持可以使用构造函数参数、setter 属性或两者混合进行初始化的类。 通用类支持。 当 EasyTdd 在 Visual Studio 中安装完成后，打开目标类上的快速操作菜单，选择“生成增量构建器”：  此操作将创建一个具有 BuilderFor 属性集的部分构建器类：   [EasyTdd.Generators.BuilderFor(typeof(InvoiceLine))] public partial class InvoiceLineBuilder { public static InvoiceLineBuilder Default() { return new InvoiceLineBuilder( () => default, // Set default itemCode value () => default, // Set default unitCount value () => default, // Set default unitPrice value () => default // Set default vat value ); } } 构建器代码本身在后台生成，此部分类用于常见/边缘情况设置。您可以随意设置默认值，而不是  。 default 您可以 找到有关其设置和工作原理的更多信息。 在此处 好的部分是，如果我需要随机值，我可以在这里使用 Bogus：   public static InvoiceLineBuilder Random() { var f = new Faker(); return new InvoiceLineBuilder( () => f.Random.AlphaNumeric(5), () => f.Random.Decimal(10, 1000), () => f.Random.Number(1, 5), () => f.PickRandom(21, 9, 0) ); } 用法：   [Test] public void EasyTddBuilder() { var invoiceLine = TestDoubles.Builders.InvoiceLineBuilder .Random() .WithUnitPrice(100) .WithUnitCount(1) .Build(); Assert.IsNotNull(invoiceLine); ToJson(invoiceLine); } 输出结果如下：   { "ItemCode": "ana0i", "UnitCount": 1.0, "UnitPrice": 100.0, "Vat": 9.0, "TotalPrice": 109.00 } 纯 EasyTdd  EasyTdd 还提供完整的构建器代码生成，而无需依赖 EasyTdd.Generators Nuget 包。如果您不想或不允许依赖第三方库，这将非常有用。扩展会生成代码，所有内容都在您的项目中，没有依赖项，没有附加条件。您可以随意修改所有内容。这种方法提供了 EasyTdd.Generators 案例的所有优点，除了目标类更改时自动重新生成。 在这种情况下，需要手动重新生成构建器（也只需单击几下即可）。生成两个文件以避免在重新生成时丢失设置。一个文件包含构建器类声明以及所有必要的方法，另一个文件仅用于设置和附加方法，不用于重新生成。可以通过打开快速操作菜单并单击“生成构建器”以与上述类似的方式生成类：  当构建器已生成时，该工具将打开构建器类或重新生成：  概括 在这篇博文中，我介绍了构建器模式及其在测试驱动开发中的应用。我还展示了几种实现方法，从手动实现开始，使用第三方库（如 Bogus.Faker 和 NBuilder）、增量代码生成器（如 BuilderGenerator 和 EasyTdd.Generators.Builder），最后使用 EasyTdd Visual Studio 扩展生成所有代码。每种方法都有其优点和缺点，在简单情况下效果很好。 然而，在处理不可变类时，EasyTdd 脱颖而出，无论属性值是通过 setter 还是通过构造函数参数初始化，它都能平等地处理属性更改。EasyTdd 支持模板，并允许您自定义输出以符合您的偏好。EasyTdd 还因其实现速度而超越了其他实现构建器的方法。它在 Visual Studio 中提供了工具，只需单击几下即可自动生成文件，从而节省时间和精力。 照片由 上的 拍摄 Unsplash Markus Spiske

Read My Stories

該音頻是用故事的原始語言製作的！

Builder 介绍：测试驱动开发 (TDD) 的好帮手

About Author

註釋

標籤

这篇文章刊登在

Related Stories

使用这 18 种开发工具来提高你的工作效率 🚀🔥

扬帆起航：利用数据湖开发生产级 RAG 应用程序

释放人工智能的力量。前沿技术的系统评价：摘要与介绍

架构师指南：构建 AI/ML 数据湖参考架构

使用这 18 种开发工具来提高你的工作效率 🚀🔥

扬帆起航：利用数据湖开发生产级 RAG 应用程序

释放人工智能的力量。前沿技术的系统评价：摘要与介绍

架构师指南：构建 AI/ML 数据湖参考架构

Light-Mode

Classic

Newspaper

Minty

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps