Desmistificando os Dublês de Testes

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Marcel Gonçalves dos Santos @marcelgsantos dublês de testes desmistificando os

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pensandonaweb.com.br desenvolvedor web full-stack Marcel Gonçalves dos Santos @marcelgsantos

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@phpsp phpsp.org.br

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Interaja nas mídias sociais!     - fale sobre o evento, palestrantes e conteúdo - tire fotos do evento e publique   - interaja com outros participantes do evento - tire dúvidas ou dê feedbacks para os palestrantes

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1. seguir @marcelgsantos no Twitter   2. tuitar utilizando as hashtags #testes e #TheDevConf e me marcar no tweet   3. não vale tuíte em branco   4. não vale retuíte Concorra a um livro da Casa do Código! 🤩

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Introdução

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é senso comum que testes automatizados são fundamentais para a construção de um software robusto

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sempre que nos deparamos com conteúdos sobre testes imaginamos que a prática será fácil de ser aplicada em um projeto real

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basta "apenas" preparar o cenário de teste, executar o que queremos testar e comparar o resultado com o esperado, não é mesmo?

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class Calculator { public function sum(float $a, float $b) : float { return $a + $b; } / / other implementations . . . }

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mas, na prática, testar uma aplicação é um pouco mais complicado do que parece!

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o objetivo dessa palestra é facilitar a compreensão de diversos conceitos sobre testes

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Princípios de Design

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coesão indica o grau de relação entre os membros de um módulo

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/ / not cohesive class   class Cart { private $items; public function _ _ construct() { $this - > items = []; } public function numberOfItems() : int { return count($this - > items); } public function calculateDeliveryPrice() : float { / / calculates the delivery price } }

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acoplamento indica o grau de dependência entre classes

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o acoplamento ocorre quando o código de um módulo utiliza código…

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…de outro módulo, seja ao chamar uma função ou acessar algum dado

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/ / class Car is coupled to Engine class   class Car { private $engine; public function _ _ construct() { $this - > engine = new Engine(); } public function start() { $this - > engine - > start(); / / engine is a dependency } }     $car = new Car(); $car - > start(); / / Starting the engine

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o acoplamento é algo desejado, porém, que deve ser controlado

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ao controlar o acoplamento o software torna-se mais fl exível e fácil de manter

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pode-se reduzir o acoplamento através da injeção de dependências, isto é, fornecer uma dependência do mundo externo para uma classe

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/ / dependency injection via constructor   class Car { private $engine; public function _ _ construct(Engine $engine) { $this - > engine = $engine; } public function start() { $this - > engine - > start(); } }

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/ / inject an engine dependency into the car   $engine = new Engine(); $car = new Car($engine); $car - > start(); / / Starting the engine

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Testes

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ao testar código é comum reduzir o escopo de teste para algo mais especí fi co, isto é, uma classe, módulo ou método

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o código que é alvo de teste é chamado de system under test (SUT)

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esse código, normalmente, possui dependências que são passadas via construtor

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class CreateUser { private UserRepository $userRepository; private Notif i cationService $notif i cationService; public function _ _ construct( UserRepository $userRepository, Notif i cationService $notif i cationService ) { $this - > userRepository = $userRepository; $this - > notif i cationService = $notif i cationService; } public function execute(array $data) : void { / / orchestrates the domain to create a user . . . } } a classe CreateUser é o system under test (SUT)

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uma dependência é chamada de depended- on-component (DOC) ou colaborador

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saber identi fi car o papel de cada elemento do código no contexto do teste ajuda numa melhor compreensão dos conceitos

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Dublês de Testes

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os dublês de teste são substitutos que sobrepõem dependências necessárias para se testar um sistema ou um comportamento

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os dublês de teste são melhor aplicados quando substituem dependências lentas, não-determinísticas ou de difícil con fi guração

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são exemplos de dependências lentas as chamadas para APIs e não-determinísticas um serviço que obtém datas ou gera números aleatórios

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o conceito de dublês de teste foi criado por Gerard Meszaros no livro xUnit Test patterns: Refactoring Test Code

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os dublês de teste mais conhecidos são: dummy, stub, spy, fake e mock

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o conceito de dublês de teste é simples   mas a quantidade de nomenclaturas e ferramentas acabam causando confusão

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As Fases de Teste   do Padrão xUnit

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as quatro fases de teste são:     setup - coloca o sistema no estado necessário   exercise - interage com o objeto sob teste   verify - veri fi ca se o comportamento aconteceu   teardown - colocar o sistema no estado anterior ao teste

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Dummy

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um dummy é utilizado para preencher parâmetros obrigatórios

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eles podem ser criados manualmente, isto é, sem a necessidade de ferramentas externas

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eles são os dublês de testes mais simples que existem

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public function testRemoveAnInexistentItemShouldThrowAnException() : void { $product = new Product(1, 'hamburguer', 20); $item = new Item($product, 2, 0); $shoppingCart = new ShoppingCart(); $this - > expectException(ShoppingCartException : : class); $shoppingCart - > removeItem($item); } o objeto item é um dummy pois, apesar da necessidade de passá-lo como parâmetro, ele não é utilizado na lógica que lança a exceção

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ao ser passado como dependência ou parâ- metro um dummy pode não ser utilizado

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Stub

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um stub é utilizado para fornecer respostas fi xas ou pré-con fi guradas para substituir a implementação real de uma dependência

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eles podem ser criados manualmente ou utilizando ferramentas externas

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eles evitam que chamadas lentas ou não- determinísticas sejam feitas durante a execução do teste

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public function testCreateUserWithExistentEmailShouldNotWork() : void { $existentEmail = '[email protected]'; $payload = $this - > validPayload(); $userRepositoryMock = $this - > createMock(UserRepository : : class); $notif i cationServiceMock = $this - > createMock(Notif i cationService : : class); $createUser = new UserCreator($userRepositoryMock, $notif i cationServiceMock); $userRepositoryMock - > method('f i ndIfEmailIsUsedByUser') - > with($existentEmail) - > willReturn(true); $this - > expectException(InvalidUserException : : class); $this - > expectExceptionMessage("O e - mail $existentEmail já está sendo utilizado."); $createUser - > execute($payload); } cria uma resposta pré-configurada para colocar o código no estado esperado para a realização do teste apesar de utilizar o método createMock, o dublê de teste trata-se de um stub

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deve-se utilizar stubs quando precisar de respostas rápidas, determinísticas e pré- con fi guradas para o seu teste

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um stub é um dublê de teste utilizado na fase de setup

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Fake

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um fake é utilizado para fornecer respostas fi xas ou pré-con fi guradas, assim como um stub, com a diferença que ele utiliza uma implementação funcional

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um fake não precisa conhecer a implementação concreta de quem ele substitui, isto é, não ocorre vazamento de detalhes internos das dependências

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ele pode ser utilizado para reproduzir respostas mais complexas que não seria possível utilizando stubs

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os fakes são bastante utilizados em testes que estão na fronteira de I/O do sistema como, por exemplo, banco de dados

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class MemoryCustomerRepository implements CustomerRepository { private array $customers; public function persist(Customer $customer) : void { $this - > customers[$customer - > id()] = $customer; } public function f i ndById(CustomerId $customerId) : Customer { return $this - > customers[$customerId]; } public function f i ndByBirthday(DateTimeImmutable $currentDate) : array { return array_f i lter( $this - > customers, fn(Customer $customer) = > $customer - > isBirthday($currentDate) ); } } um fake, diferentemente de um stub, possui uma implementação funcional

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Mock

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um mock é utilizado para veri fi car interações entre o código testado (SUT)   e suas dependências (DOC)

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os objetos se comunicam através de troca de mensagens, isto é, chamadas de métodos

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um mock é utilizado para garantir que a mensagem foi enviada

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utiliza-se mocks quando o comportamento a ser testado não retorna nenhum valor como, por exemplo, o envio de um e-mail

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public function testCreateUserWithValidDataShouldWork() : void { $payload = $this - > validPayload(); $userRepositoryMock = $this - > createMock(UserRepository : : class); $notif i cationServiceMock = $this - > createMock(Notif i cationService : : class); $createUser = new UserCreator($userRepositoryMock, $notif i cationServiceMock); $userRepositoryMock - > expects($this - > once()) - > method('persist'); $notif i cationServiceMock - > expects($this - > once()) - > method('sendConf i rmation'); $createUser - > execute($payload); } o mock garante que o método de uma dependência foi chamado, isto é, que a mensagem foi enviada para o outro objeto a fase de verify é feita antes da fase de exercise quando utilizamos mock

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podemos dizer que o mock faz a veri fi cação por comportamento e os outros dublês de testes fazem a veri fi cação por estado

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um mock é um dublê de teste utilizado na fase de verify

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o termo "mockar um objeto" refere-se a programá-lo para veri fi car se ele recebeu a mensagem e não programá-lo para retornar um valor padrão

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quando mockar um objeto? - quando um objeto é difícil de ser instanciado - quando um objeto causa efeitos no mundo exterior (enviar e-mail) - quando quero veri fi car e garantir o comportamento de um colaborador

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todos os dublês de testes, por questões de simplicidade, são comumente chamados de mock

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isso se deve pois o termo é generalizado pela maioria das ferramentas que criam dublês de teste

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os mocks surgiram como uma ferramenta   de design para descobrir a API dos colabo- radores do ponto de vista de quem vai consumi-las

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essa abordagem é conhecida como modo outside-in

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Spy

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um spy é utilizado para veri fi car interações entre o código testado (SUT) e suas depen- dências (DOC), porém, utiliza uma imple- mentação funcional para operar

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os spies são dublês de testes que registram como eles são utilizados de forma que con- seguimos perguntá-los sobre a execução e fazer asserções

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eles podem ser utilizados como uma alternativa ao uso de mocks

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Categorias

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os dublês de testes podem ser categorizados de inúmeras formas

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um dublê de teste pode simular comportamento ou observar interações

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um dublê de teste pode também ter ou não uma implementação funcional

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dummy - não simula comportamento e não observa interação - não possui implementação funcional

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stub - simula comportamento - não possui implementação funcional

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fake - simula comportamento - possui implementação funcional

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mock - observa interação - não possui implementação funcional

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spy - observa interação - possui implementação funcional

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Conclusão

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os testes automatizados são fundamentais para a construção de um software robusto, ajuda na qualidade interna do código…

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…e permite que o software tenha uma evolução sustentável

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para facilitar a construção de testes recomenda-se seguir boas práticas de design de código como ter um código com alta coesão e baixo acoplamento

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o baixo acoplamento e a injeção de depen- dência permite a substituição de dependên- cias reais por dependências simuladas

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essas dependências simuladas são chamadas de dublês de testes e permitem criar testes rápidos, determinísticos e de fácil con fi guração

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existem vários dublês de testes cada um com suas características e usos

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a maioria das pessoas se referem aos dublês de testes como mocks mas, como dito, existem diversos dublês diferentes