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测试驱动开发 · TDD

test-driven-development

在实现任何功能或修复 bug 时使用，在编写实现代码之前

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测试驱动开发（TDD）

概述

先写测试。看它失败。写最少的代码让它通过。

核心原则： 如果你没有看到测试失败，你就不知道它是否测试了正确的东西。

违反规则的字面意思就是违反规则的精神。

何时使用

始终使用：

例外（需询问你的人类伙伴）：

想着"就这一次跳过 TDD"？停下来。那是在给自己找借口。

铁律

没有失败的测试，就不写生产代码

先写了代码再写测试？删掉它。从头来过。

没有例外：

从测试出发，重新实现。句号。

红-绿-重构

digraph tdd_cycle {
    rankdir=LR;
    red [label="红灯\n编写失败的测试", shape=box, style=filled, fillcolor="#ffcccc"];
    verify_red [label="验证正确失败", shape=diamond];
    green [label="绿灯\n最少代码", shape=box, style=filled, fillcolor="#ccffcc"];
    verify_green [label="验证通过\n全部绿灯", shape=diamond];
    refactor [label="重构\n清理代码", shape=box, style=filled, fillcolor="#ccccff"];
    next [label="下一个", shape=ellipse];

    red -> verify_red;
    verify_red -> green [label="是"];
    verify_red -> red [label="错误的\n失败"];
    green -> verify_green;
    verify_green -> refactor [label="是"];
    verify_green -> green [label="否"];
    refactor -> verify_green [label="保持\n绿灯"];
    verify_green -> next;
    next -> red;
}

红灯 - 编写失败的测试

写一个最小的测试来展示期望行为。

test('retries failed operations 3 times', async () => {
  let attempts = 0;
  const operation = () => {
    attempts++;
    if (attempts < 3) throw new Error('fail');
    return 'success';
  };

  const result = await retryOperation(operation);

  expect(result).toBe('success');
  expect(attempts).toBe(3);
});

名称清晰，测试真实行为，只测一件事 

test('retry works', async () => {
  const mock = jest.fn()
    .mockRejectedValueOnce(new Error())
    .mockRejectedValueOnce(new Error())
    .mockResolvedValueOnce('success');
  await retryOperation(mock);
  expect(mock).toHaveBeenCalledTimes(3);
});

名称模糊，测试的是 mock 而非代码

要求：

  • 一个行为
  • 清晰的名称
  • 使用真实代码（除非不得已才用 mock）

验证红灯 - 看它失败

必须执行。绝不跳过。

npm test path/to/test.test.ts

确认：

  • 测试失败（不是报错）
  • 失败信息符合预期
  • 失败原因是功能缺失（不是拼写错误）

测试通过了？ 你在测试已有的行为。修改测试。

测试报错了？ 修复错误，重新运行直到它正确地失败。

绿灯 - 最少代码

写最简单的代码让测试通过。

async function retryOperation<T>(fn: () => Promise<T>): Promise<T> {
  for (let i = 0; i < 3; i++) {
    try {
      return await fn();
    } catch (e) {
      if (i === 2) throw e;
    }
  }
  throw new Error('unreachable');
}

刚好够通过测试 

async function retryOperation<T>(
  fn: () => Promise<T>,
  options?: {
    maxRetries?: number;
    backoff?: 'linear' | 'exponential';
    onRetry?: (attempt: number) => void;
  }
): Promise<T> {
  // YAGNI
}

过度设计

不要添加功能、重构其他代码或做超出测试要求的"改进"。

验证绿灯 - 看它通过

必须执行。

npm test path/to/test.test.ts

确认：

  • 测试通过
  • 其他测试仍然通过
  • 输出干净（没有错误、警告）

测试失败了？ 修改代码，不是测试。

其他测试失败了？ 立即修复。

重构 - 清理代码

只有在绿灯之后才重构：

  • 消除重复
  • 改善命名
  • 提取辅助函数

保持测试绿灯。不要添加行为。

重复

为下一个功能写下一个失败的测试。

好的测试

特质好的差的
最小化只测一件事。名称中有"和"？拆分它。test('validates email and domain and whitespace')
清晰名称描述行为test('test1')
展示意图展示期望的 API掩盖了代码应该做什么

写任何测试、或修改任何测试时，阅读 writing-good-tests.md，那里是让测试保持诚实的规则：

  • 在动手写之前，先点名那个会让该测试失败的生产代码改动
  • 断言真实行为，绝不断言 mock 行为
  • 只有测试才用的代码放在测试工具里，不进生产类
  • 在 mock 一个依赖之前，先搞清它的副作用

常见借口

借口现实
"太简单了不用测"简单的代码也会出 bug。测试只需 30 秒。
"我之后补测试"后写的测试立即通过——而立即通过什么都证明不了。它可能测错了对象、测的是实现而不是行为、或者漏掉你忘了的那个边界情况。你从没看着它失败过，所以你从没证明它能抓住 bug。先写测试逼你看到那次失败。
"后补测试也能达到相同目的（重的是精神不是仪式）"后补测试回答的是"这做了什么？"；先写测试回答的是"这应该做什么？"后写的测试已经被你写好的代码带偏了——你验证的是你记得的那些情况，而不是你本该发现的那些。有覆盖率，没有测试有效的证明。
"已经手动测试过了"手动测试是临时的：没有记录你覆盖了什么、代码一改就没法重跑、压力之下极易漏掉情况。"我试的时候是好的" ≠ 全面。自动化测试每次都以同样的方式运行。
"删除 X 小时的工作太浪费"沉没成本谬误——那些时间无论怎样都已经花掉了。真正的选择是：用 TDD 重写（高置信度）vs 留着它事后补测试（低置信度、很可能有 bug）。留着你无法信任的代码才是浪费。
"留作参考，然后先写测试"你会去改编它。那就是后补测试。删除就是删除。
"需要先探索一下"可以。探索完了扔掉，从 TDD 开始。
"测试难写 = 设计不清楚"听测试的。难以测试 = 难以使用。
"TDD 会拖慢我"TDD 就是务实的那条路：在提交前抓住 bug、防止回归、让你能无所畏惧地重构。所谓"务实"的抄近道，等于在生产环境里调试——更慢，不是更快。
"手动测试更快"手动测试无法证明边界情况。每次修改你都得重新测。
"现有代码没有测试"你在改进它。为现有代码补测试。

危险信号 - 停下来，从头开始

  • 先写了代码再写测试
  • 实现完了才补测试
  • 测试立即通过
  • 无法解释测试为什么失败
  • "之后再补"测试
  • 说服自己"就这一次"
  • "我已经手动测试过了"
  • "后补测试也能达到相同目的"
  • "重要的是精神不是仪式"
  • "留作参考"或"改编现有代码"
  • "已经花了 X 小时了，删掉太浪费"
  • "TDD 太教条了，我是在务实"
  • "这次情况不同，因为……"

以上所有情况都意味着：删除代码。用 TDD 从头开始。

示例：Bug 修复

Bug： 空邮箱被接受了

红灯

test('rejects empty email', async () => {
  const result = await submitForm({ email: '' });
  expect(result.error).toBe('Email required');
});

验证红灯

$ npm test
FAIL: expected 'Email required', got undefined

绿灯

function submitForm(data: FormData) {
  if (!data.email?.trim()) {
    return { error: 'Email required' };
  }
  // ...
}

验证绿灯

$ npm test
PASS

重构 如果需要，提取验证逻辑以支持多个字段。

验证清单

在标记工作完成之前：

  • [ ] 每个新函数/方法都有测试
  • [ ] 在实现之前看到每个测试失败
  • [ ] 每个测试因预期原因失败（功能缺失，不是拼写错误）
  • [ ] 为每个测试编写了最少代码使其通过
  • [ ] 所有测试通过
  • [ ] 输出干净（没有错误、警告）
  • [ ] 测试使用真实代码（只在不可避免时用 mock）
  • [ ] 覆盖了边界情况和错误场景

不能全部勾选？你跳过了 TDD。从头开始。

遇到困难时

问题解决方案
不知道怎么测试写出你期望的 API。先写断言。问你的人类伙伴。
测试太复杂设计太复杂。简化接口。
必须 mock 所有东西代码耦合太紧。使用依赖注入。
测试 setup 太庞大提取辅助函数。还是复杂？简化设计。

调试集成

发现 bug？写一个重现 bug 的失败测试。按 TDD 循环走。测试既证明了修复有效，又防止了回归。

绝不在没有测试的情况下修复 bug。

最终规则

生产代码 → 测试存在且先失败
否则 → 不是 TDD

没有你的人类伙伴的许可，没有例外。

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