Мы из другого теста — тестируем базу данных на MSTest

Тестирование как универсальный принцип

Уже почти четверь века празднуем миллениум, а тестирование ещё только входит в нашу жизнь… Сложно убедить начинающих разработчиков использовать эту потрясающую технику в своей работе… Да чего уж там говорить о разработчиках, простым смертным и то не всегда доступно понимание того, что тестирование — основа устойчивых систем! Как сложно бывает убедить продавщицу в том, что протестировать новый продукт — не значит съесть его! Даже бывалые охранники явно работают по старинке — пытаются догнать и отобрать тестируемое. И не докажешь им, что если уж сам Господь Бог не гнушается использовать TDD в своей работе (вспомним Великий Потоп), то нам как говорится сам бог велел…

Количество разводов растёт — почему? Да всё потому же! TDD! Сначала тестируй — потом женись! Нет, доверчивые мужички в расхристанных тулупах, падкие на эксплуатирующую секс рекламу, выкатывают молодую жену прямо в продакшн…

Ну мы то с вами из другого теста, сначала тестирование — потом всё остальное!

Я тестировщика узнаю по походке…

И вот когда я начал писать очередную базу данных code first то задумался, а почему бы не сделать автоматическое тестирование своего DAL слоя прямо на встроенных в VisualStudio тестах?

И у меня получилось! Прозрачно для EntityFramework, без всякой ловкости рук под одеялом и мошенничества с fake-объектами. Кому интересно — расчехляем VS, одеваемся как тестировщики и вперёд! (я всегда одеваюсь как тестировщик)

Всем лежать, это тестирование!

приборы и материалы:

Microsoft VisualStudio 2019
asp.net Core 3.1 (у меня поставилась вместе со студией, если что можно доставить через меню проекта install other frameworks)
SQL Server Express (идёт вместе со студией)
Git Extension to visual studio (идёт в комплекте)

Обычно в юнит-тестах каждый тест должен быть изолированным, и состояние между ними не сохраняется. Так что у нас фактически получатся интеграционные тесты, но использовать мы будем для этого MSTest. В милицию надеюсь нас за это не заберут.

В нескольких изданиях встречал использование Mock-объектов для тестирования базы данных.
Идея на первый взгляд хорошая, пока не начнутся сложные взаимодействия между таблицами.
Тогда настройка mock будет занимать больше чем само тестирование. А по сути это — Control+С — Control+V! мы все constraints базы данных, которые уже прописали в EF, базе данных, DataAnnotations или FluentAPI дублируем в mock-слое. А копирование — это вроде как нарушение паттерна… аяяй, гражданин, нарушаем… нехорошо!

А если сложная настройка mock, и мы там например ошиблись в ограничениях, получается что — тест на mock пройдёт, а на реальной базе будет ошибка?

Меня это всё заинтересовало, и я решил потестировать новый подход.

Идея пришла как всегда из ТРИЗ: идеальная система это та система, которая отсутствует, но её функции выполняются. И я подумал, что нужно задействовать в тестах саму базу данных.
И у меня вроде получилось. Этим и хочу поделиться, надеюсь кому-то поможет.

Минусы mock:

• много предварительных настроек которым тоже не помешали бы тесты
• тесты становятся грязными, много лишнего кода
• сложно тестировать migrations
• ведут себя хорошо только под присмотром, на реальной базе могут выдавать неведомые ошибки
• при изменении структуры базы нужно постоянно лезть в mock и изменять там всё тоже

Плюсы тестирования на реальной базе:

• программа ведёт себя точно так же как и на боевом сервере
• тесты проще, можно строить их друг за другом так же как заполняются данные в базе
• мы сами можем регулировать чистоту базы нумеруя тесты (в MSTest они выполняются по алфавиту)
• видно время, за которое выполняется тест (на реальном сервере оно будет отличаться, но виден хотя бы порядок — в 10 раз дольше, в 2 раза, и предварительно уже можно оценить как работает программа, эффективно или нет)
• можно тестить хранимые процедуры

В данном подходе есть определённые сложности, с которыми я копался несколько дней, но мы их успешно решим, и да пребудет с вами мой каменный бэкенд!

Поехали!

Создаём новый проект ASP.Net Core 3.1 Web Application (Model-View-Controller), Authentication меняем на Individual User Accounts (Store user accounts in-app) и нажимаем создать



С этого момента я буду сохранять снимки проекта в git, можно скачать его и загружать каждую ветку для того чтобы с ней поэкспериментировать

github.com/3263927/Habr_1

Snapshot: Snapshot_0_ProjectCreated


В этом месте я создал репозиторий, поэтому сейчас нужно будет планировать работу, чтобы создавать новые ветки. В дальнейшем, по ключевому слову Snapshot можно будет найти контрольные точки восстановления если что-то пойдёт не так.

Я создам новую ветку (Branch) в репозитории прямо из VisualStudio, и назову её для краткости «Сестра Таланта» (шутка, Snap_1_DataBases).

цель: создать работающее подключение и базы.

Начинаем создавать наши базы.

Сразу скажу, базы у нас будет 3 — одна тестовая (на локальной машине), другая production (на удалённом сервере, рабочая) и ещё одна локальная рабочая (для проверки работоспособности сайта в конфигурации DEBUG).

Логика такая:

• если мы хотим запустить сайт на локальной машине и посмотреть как он работает, то у нас будет работать Habr1_Local
• если мы выложим код в production то будет работать Habr1_Production
• когда наша инфраструктура тестирования будет запускать тестирование, то она должна находить базу Habr1_Test и запускать её

При этом у нас есть одно противоречие — конфигураций всего две, Debug и Release. Это пока проблема, но потом она решится.

Итак, создаём минимально работающую программу — для начала просто проверим, работает ли у нас хотя бы одна база. Создадим её… руками самого Visual Studio!

Открываем файл appsettings.json

Там есть такие строки:

"ConnectionStrings": {
    "DefaultConnection": "Server=(localdb)\\mssqllocaldb;Database=aspnet-WebApp-[какие-то цифры, у всех разные];Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true"
  },

Туда надо будет вписать правильные названия строк соединения, название сервера, и название базы данных. Сразу скажу, в production используются другие соединения, но нам сейчас это не нужно. У нас задача — создать две базы (local и test, production сделаем просто для примера — она будет использоваться в release конфигурации. Потом её можно будет заменить на рабочую удалённую базу).

Зачем это нужно?

Конфигурации Visual Studio позволяют менять какие-то настройки переключением конфигурации на панели visual studio:



В общем случае среда разработки просто декларирует DEBUG константу, которую можно потом откуда угодно из кода прочитать и понять, в какой конфигурации мы сейчас находимся, какая активная.

Удалённый отладчик не всегда доступен, например на colocation хостингах. Мы можем запустить наш asp.net сервер локально, а к базе подключиться к удалённой, и сможем увидеть все ошибки которые были в продакшн. Вот в release конфигурации мы это и будем делать, а конфигурация debug будет работать с нашей локальной базой. А test конфигурацию не будем делать, по причинам безопасности — чтобы случайно не стереть никакие данные, забыв переключить конфигурацию

Итак, начинаем менять строку подключения.

Имя сервера — его можно посмотреть на вкладке view -> SQL server object explorer



(Имя моего компьютера я предусмотрительно сотру, а то вы меня вычислите по IP и что-нибудь набьёте).

Итак, у меня это (localdb)\ProjectsV13. не знаю почему, мой SQL при установке так назвал.
Это значит что наша строка подключения становится

"DefaultConnection": "Server=(localdb)\\ProjectsV13;Database=Habr1_Local;
Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true"

У вас может быть по-другому, но только ProjectV13. Остальное надо оставить так.
DefaultConnection меняем на Habr1_Local

Получается так:

 "ConnectionStrings": {
        "Habr1_Local": "Server=(localdb)\\ProjectsV13;Database=Habr1_Local;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true"
    },

Теперь нужно перейти в файл Startup.cs и заменить там DefaultConnection на Habr1_Local:

services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>
	options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection")));

превращается в

services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>
	options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("Habr1_Local")));

Запускаем наш проект в конфигурации Debug, открывается браузер, мы видим первую страницу, нажимаем кнопочку Login, вводим туда любой валидный email (он не будет посылать вам письма, просто валидирует формат) и нажимаем Login — и видим вот такой экран:



Нажимаем Apply Migration, ждём когда появится подтверждение справа от синей кнопки что миграция прошла и нужно обновить страницу, обновляем, нажимаем подвердить повторную отправку данных и получаем экран о том что Login Failed:



Если виден такой экран, значит всё ок — раз запрос прошёл и возвратил invalid login attempt, значит ошибки базы данных не было, а просто она не нашла такого пользователя.


Проверяем наличие базы — Visual Studio должна была её создать



Если базы нет, значит что-то пошло не так — или не установлен SQL сервер, или что-то ещё, в общем как в анекдоте про то, как если бы программисты были врачами: «доктор, у меня нога болит… — ну не знаю, у меня такая же нога и ничего не болит!»

В этом месте я делаю ещё две строки подключения, appsettings.json приобретает такой вид:

"ConnectionStrings": {
        "Habr1_Local": "Server=(localdb)\\ProjectsV13;Database=Habr1_Local;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true",
        "Habr1_Test": "Server=(localdb)\\ProjectsV13;Database=Habr1_Test;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true",
        "Habr1_Production": "Server=(localdb)\\ProjectsV13;Database=Habr1_Production;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true"
    },

Делаю commit и кладу в репозиторий следующий снимок:

Snapshot: Snap_1_DataBases

Создаю новую ветку, Snap_2_Configurations

цель: создать работающие конфигурации

При переключении конфигураций мы можем считать из любого места программы какая конфигурация текущая (на самом деле не из любого, из View не получится — нужно делать специальную функцию, но для этого проекта это не важно):

#if DEBUG
			конфигурация DEBUG
#else
			конфигурация RELEASE (не DEBUG во всяком случае)
#endif

Открываем файл Startup.cs и приводим метод ConfigureServices к такому виду:

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{

	String ConnStr = "";
#if DEBUG
	ConnStr = "Habr1_Local";
#else
	ConnStr = "Habr1_Production";
#endif
	services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>
		options.UseSqlServer(
			Configuration.GetConnectionString(ConnStr)));
	services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options => options.SignIn.RequireConfirmedAccount = true)
		.AddEntityFrameworkStores<ApplicationDbContext>();
	services.AddControllersWithViews();
	services.AddRazorPages();
}

Как видно, мы заменили Habr1_Local на переменную, и теперь в зависимости от конфигурации connectionstring будет или Habr1_Local или Habr1_Production

Теперь можно запустить проект и проверить, как создаются базы в зависимости от конфигурации

Выбираем DEBUG на панели, запускакаем, логинимся, применяем migration, проверяем что база создалась (Habr1_Local)

Останавливаем проект, выбираем Release конфигурацию, запускаем, логинимся, применяем migration, проверяем что база создалась — у нас 2 базы.

Готово!

Snapshot: Snap_3_HabrDB

Цель: создание отдельного проекта базы данных, который потом можно будет использовать в разных проектах

Зачем отдельный проект?

У отдельных проектов есть ряд преимуществ:

• Их можно использовать в других проектах
• Они не перекомпилируются если в них нет изменений, а значит общее время компиляции сокращается
• Отдельные проекты легче тестировать

Итак, правой кнопочкой на решение — add -> new solution folder, назвать его DB.
Потом правой на созданную папку — add new project -> .net standard, назвать HabrDB.
У меня почему-то он создаётся как .net standard 2.0, нужно изменить на 2.1
(при создании он предлагает физический путь, пусть лежит в папке DB и физически тоже).

У меня вот так выглядит:



Итак, у нас есть какой-то ApplicationDBContext в проекте, а мы создали ещё один свой? Не будут ли конфликтовать друг с другом? Сейчас мы их подружим. У нас будет два разных контекста к одной и той же базе данных, которые не будут пересекаться через Entity Framework. Мы раздадим им разные schema name: один останется dbo по-умолчанию, а другой будет «habr».

Если связывать такие контексты через корень композиции, то их можно рециркулировать в других проектах практически прозрачно. (Например, контекст склада и контекст сотрудников)

И ещё один архитектурный момент, иногда надо добавить какие-то свои свойства к пользователю, это не относится напрямую к теме статьи, но мы это сделаем просто чтобы знать как это делать. Помимо этого, мы сможем создавать и удалять контексты независимо друг от друга. Хорошая идея в том, чтобы отделить таблицу безопасности с персональными данными и зашифровать её на уровне базы данных (в этом проекте мы не будем этого делать, но в целом это иногда это требуется, в том числе по законодательству).

Да и тестировать так проще, можно не создавать все таблицы сразу, а только те которые нужны для теста заданного контекста.

Создаю новый снимок проекта — этап 4.

Цели этого этапа такие:

• сменить стандартного пользователя на расширенного
• сменить пользователя в файле Srartup.cs
• сменить пользователя в файле LoginPartial и ViewImports
• создать новый Migration для автоматического создания базы в новом формате

Итак, переносим класс ApplicationDBContext из проекта WebApp в HabrDB.

Он не переносится, просто копируется. Удаляем его из WebApp, открываем его из проекта HabrDB и меняем ему namespace на HabrDB, появляется куча ошибок.

Да, в этом проекте нет нужных пакетов, сейчас мы их доставим.

Через nuget в проекте HabrDB нужно установить Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFrameworkCore.



Кликаем на лампочку и она нам предлагает установить из последних сил версий.

Конечный файл SecurityDBContext (его надо тоже переименовать) приобретает такой вид:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;

namespace HabrDB
{
	public class SecurityDBContext : IdentityDbContext
	{
		public SecurityDBContext(DbContextOptions<SecurityDBContext> options)
			: base(options)
		{
		}
	}
}

После сборки тщательно обработать напильником у нас будут ошибки, ну и правильно — мы же удалили ApplicationDBContext и заменили его на SecurityDBContext. Теперь надо все ссылки на ApplicationDBContext во всём проекте заменить на SecurityDBContext.

После этого у меня в проекте на references из WebApp появились жёлтые треугольнички, которые говорят о том что какие-то ссылки работают не правильно. Я очистил проект (build -> clean solution), закрыл проект, из папки проекта удалил все Debug, Release, Obj и Bin директории, после этого открыл проект заново, он какое-то время поискал нужные ссылки в интернете и подгрузил их, и треугольнички исчезли — значит всё ок.

Теперь удаляем папку Data из проекта WebApp, удаляем в окне SQL Server Object Explorer наши базы (Habr1_Local и Habr1_Production) и запускаем проект. Пробуем залогиниться — и теперь вместо предложения применить migration выдаёт ошибку.



Всё правильно, мы удалили папку Data где были все migrations и теперь фреймворк не знает что делать. Но это же было так круто?! Зачем?! Затем что мы сейчас будем расширять класс пользователя.

Добавляем новый файл в проект HabrDB:
ApplicationUser.cs

Наследуем его от IdentityUser

using Microsoft.AspNetCore.Identity;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace HabrDB
{
	public class ApplicationUser:IdentityUser
	{
		public String NickName { get; set; }
		public DateTime BirthDate { get; set; }
		public String PassportNumber { get; set; }
	}
}

В файл SecurityDBContext в заголовок класса добавляем:

public class SecurityDBContext : IdentityDbContext<ApplicationUser>

Это нужно чтобы EntityFramework знал что теперь при создании базы нужно использовать расширенную модель пользователя из класса AppllicationUser вместо стандартной.

Метод ConfigureServices в файле Startup.cs приобретает вид:

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{

	String ConnStr = "";
#if DEBUG
	ConnStr = "Habr1_Local";
#else
	ConnStr = "Habr1_Production";
#endif

	services.AddDbContext<SecurityDBContext>(options =>
		options.UseSqlServer(
			Configuration.GetConnectionString(ConnStr)));
	services.AddDefaultIdentity<ApplicationUser>(options => options.SignIn.RequireConfirmedAccount = true)
		.AddEntityFrameworkStores<SecurityDBContext>();
	services.AddControllersWithViews();
	services.AddRazorPages();
}

(Заменяем IdentityUser на ApplicationUser)

В файле _ViewImports.cshtml добавляем строку

using HabrDB

Теперь все виды будут видеть наш проект с базой и не нужно будет в начале видов писать using HabrDB.

В файле _LoginPartial.cshtml меняем все IdentityUser на ApplicationUser.

using Microsoft.AspNetCore.Identity
inject SignInManager SignInManager
inject UserManager UserManager

На всякий случай компилируем проект, чтобы знать что у нас нет ошибок и мы нигде ничего не забыли заменить.

Теперь делаем миграцию.

Надо открыть Package Manager Console, выбрать проект DB/HabrDB и написать ему

add-migration initial

Вот что у меня получилось:



В проекте HabrDB появилась папочка Migrations и в ней файлики которые позволят нам создать нашу базу автоматически, но теперь уже с нашими дополнительными полями — NickName, BirthDate, PassportNumber.

Попробуем как это работает — давайте запустим и попробуем залогиниться (не зарегистрироваться, там придётся сложные пароли вводить):



Мне предложили сделать миграцию и я согласился — вот наша база:



C этим этапом всё

Snapshot: Snap_4_Security готов

Создаём пятый снимок.

Цели:

• заставить работать тестовый connection string
• создать проект тестирования базы данных
• заставить тестовый проект создавать базу и тестировать что-нибудь полезное

Кликаем правой на папочке DB, создаём новый проект — MSTest .net core.
Переименовываем единственный файл в этом проекте в DBTest и размышляем…
Дальше будет сложно.

Проблема

Как нам создать такой контекст, который будет гарантированно связываться с тестовой базой данных, то есть использовать ConnectionString мало того что из другого проекта (WebApp), но и как-то увязываться с Release/Debug конфигурациями?.. Может создать новую конфигурацию, Test например?

Нет, это потенциальная потеря данных — как-нибудь мы забудем что забыли переключиться с тестовой конфигурации, нажмём кнопочку Run All Tests — а там удаление всей базы… нет, такой вариант не подходит…

Значит будем явно создавать тестовый контекст!

Открываем файл HabrDBContext и меняем его содержимое на:

using System;
using System.IO;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.Extensions.Configuration;

namespace HabrDB
{
	public class HabrDBContext:DbContext
	{
		public String ConnectionString = "";
		public IConfigurationRoot Configuration { get; set; }
		public HabrDBContext CreateTestContext()
		{
			DirectoryInfo info = new DirectoryInfo(Directory.GetCurrentDirectory());
			DirectoryInfo temp = info.Parent.Parent.Parent.Parent;
			String CurDir = Path.Combine(temp.ToString(), "WebApp");
			String ConnStr = "Habr1_Test";
			Configuration = new ConfigurationBuilder().SetBasePath(CurDir).AddJsonFile("appsettings.json").Build();
			var builder = new DbContextOptionsBuilder<HabrDBContext>();
			var connectionString = Configuration.GetConnectionString(ConnStr);
			builder.UseSqlServer(connectionString);
			ConnectionString = connectionString;
			return this;
		}
	}
}

Через Nuget добавляем к базе данных следующие библиотеки:

Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFrameworkCore
Microsoft.EntityFrameworkCore
Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer
Microsoft.Extensions.Configuration.FileExtensions
Microsoft.Extensions.Configuration.Json

Метод CreateTestContext просто принудительно может возвращать только Connection String с именем Habr1_Test. Взять его нужно в другом проекте. Чтобы не подключать проект через reference потому что нам нужна только одна настройка, мы просим builder создать опции исходя из заданного connectionString, для этого добираемся по цепочке директорий из директории где скомпилирован тестовый проект наверх до корневой директории проекта, собираем из частей путь к проекту WebApp, просим добавить для нас конфигурационный файл appsettings.json где хранятся наши настройки, и скомпилировать его в конфигурацию. Дальше из этой конфигурации берём connectionString и запоминаем её (это нам понадобится в дальнейшем).

В крупных проектах можно вынести настройки в отдельный проект со строками, DLL или объект доступа к данным настроек с кешированием. Нам пока достаточно будет более простого подхода.

Почему так?

Можно положить тестовый ConnectionString прямо в тестовый проект и инициализировать им базу, можно в базе создать тестовый ConnectionString. Но тогда будет одна неприятная вещь: все строки подключения будут храниться в разных местах. А я по себе знаю что голова у меня дырявая и я могу забыть что-нибудь изменить, когда например изменится название базы данных или сервера, и чтобы у меня все строки подключения были в одном месте я делаю так. Теперь, изменив конфигурационный файл appsettings.json можно управлять всеми подключениями.

Попробуем теперь сделать что-то полезное с базой, например создадим что-нибудь.

В проекте HabrDB я создал папку DBClasses, там будут только классы таблиц базы данных. Работаем через code first, если я представляю что делаю то обычно мне так удобней.

Создадим такую таблицу:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel.DataAnnotations;
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;
using System.Text;

namespace HabrDB.DBClasses
{
	[Table("Phones", Schema ="Habr")]
	public class Phone
	{
		[Key]
		public int Id { get; set; }
		public String Model { get; set; }
		public DateTime DayZero { get; set; }
	}
}

Для красоты, пусть мой класс называется «телефон» а таблица в базе во множественном числе — «телефоны». Поэтому я в атрибуте Table указываю как назвать мою таблицу и в каком namespace она должна быть в базе (в SQL это называется Schema).

Теперь ещё вопрос эстетики: вот у нас будет куча разных инфраструктурных методов в классе базы данных, а потом ещё разные таблицы и всё это в одну кучу — можно сделать partial классы.

Добавим слово partial после слова class в файле HabrDBContext.cs — вот так:

public partial class HabrDBContext:DbContext

Создадим копию файла HabrDBContext.cs — проосто CTRL+С — CTRL+V на файле, создастся его копия, меняем у исходного файла имя на HabrDBContext_Infrastructure.cs, у нового на HabrDBContext_Data.cs

В новом пишем:

using HabrDB.DBClasses;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;

namespace HabrDB
{
	public partial class HabrDBContext:DbContext
	{
		public DbSet<Phone> Phones { get; set; }
	}
}

Вот теперь красиво — с данными работаем в одном месте, с инфраструктурой в другом. Файлы разные, а класс один и тот же — среда его сама соберёт из нескольких в один при сборке проекта.

Ну, попробуем!

Заменим код в нашем единственном тестовом классе на:

using HabrDB;
using HabrDB.DBClasses;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace DBTest
{
	[TestClass]
	public class DBTest
	{
		[TestMethod]
		public void TestMethod1()
		{
			String PhoneName = "Nokia";
			DateTime now = DateTime.Now;

			HabrDBContext db = new HabrDBContext().CreateTestContext();
			db.Database.EnsureCreated();

			List<Phone> Phones = db.Phones.ToList();
			Assert.AreEqual(0, Phones.Count);

			Phone ph = new Phone();
			ph.Model = PhoneName;
			ph.DayZero = now;

			db.Phones.Add(ph);
			db.SaveChanges();

			Phone ph1 = db.Phones.Single();
			Assert.AreEqual(PhoneName, ph1.Model);
			Assert.AreEqual(now, ph1.DayZero);
		}
	}
}

Нажимаем кнопочку play на вкладке Test Explorer (или Test -> Run All Tests) и…



Ошибка! вот те на.

Читаем что нам пишут:

Message: 
    Test method DBTest.DBTest.TestMethod1 threw exception: 
    System.InvalidOperationException: No database provider has been configured for this DbContext. A provider can be configured by overriding the DbContext.OnConfiguring method or by using AddDbContext on the application service provider. If AddDbContext is used, then also ensure that your DbContext type accepts a DbContextOptions<TContext> object in its constructor and passes it to the base constructor for DbContext.

Какая-то лабуда на английском…
Ладно, будем действовать наугад!

Не запилить ли нам такую функцию в файл HabrDBContext_Infrastructure.cs? Попробуем!

protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
{
	String ConnStr = "";
	if (Configuration == null)
	{
#if DEBUG

		ConnStr = "Habr1_Local";
#else
		ConnStr= "Habr1_Production";
#endif

		Configuration = new ConfigurationBuilder()
			.SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory())
			.AddJsonFile("appsettings.json").Build();
		ConnectionString = Configuration.GetConnectionString(ConnStr);
	}

	optionsBuilder.UseSqlServer(ConnectionString);
}

Запускаем…

Вот повезло!!!
Создалась новая база и в ней — наша таблица!



Зачем так?

Если поставить пару breakpoints на функции OnConfiguring и CreateTestContext то будет видно, что сначала вызывается метод CreateTestContext, и сохраняет в объекте ConnectionString строку подключения. Всё казалось бы ОК. Но потом кто-то пытается вызвать OnConfiguring… кто же это? Посмотрим call stack — да это же строка db.Database.EnsureCreated() из теста! дело в том, что базы как таковой у нас ещё нет — создаёт её метод EnsureCreated. Но этот метод уже не принимает параметров, и контекст надо как-то сохранить между вызовами конструктора и EnsureCreated. Помимо этого, когда мы будем этот контекст применять из самого проекта (не в тестировании, а на сайте например) то всякие middlware, DI, и прочие заковыристые механизмы будут тоже пытаться его вызывать, так что заранее всё предусмотрим — кто бы ни вызывал нашу базу, если он захочет вызвать OnConfiguring — у него будет такая возможность. Мы всё предусмотрели.

Запустим тест ещё раз — и …
Опять ошибка?
База уже есть, данные есть… что не так?
База это персистентный объект который остаётся, даже если мы перезапускаем наш проект… и теперь начинается по-настоящему самое сложное. Как удалить эти все таблицы? Как удалить данные, сбросить все индексы?

Snapshot: Snap_5_ContextCrafting готов

Для начала напишем DAL — Data Access Layer.

Создадим копию файла HabrDBContext_Data.cs, назовём её HabrDBContext_DAL.cs
в ней напишем:

using HabrDB.DBClasses;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;

namespace HabrDB
{
	public partial class HabrDBContext:DbContext
	{
		public async Task<int> AddPhone(Phone ph)
		{
			this.Phones.Add(ph);
			int res = await this.SaveChangesAsync();
			return res;
		}

		public async Task<List<Phone>> GetAllPhones()
		{
			List<Phone> phones = await this.Phones.ToListAsync();
			return phones;
		}
	}
}

Это — обёртка над нашими данными. Мне бы не хотелось, если я что-то изменю в интерфейсах обращения к базе, иметь дело с поиском по всему проекту где я это вызывал. Поэтому сделаем слой абстракции — Data Access Layer. Он будет посредником между базой и MVC механизмами сайта или других механизмов. И — совпадение? — у нас сразу появляются объекты тестирования! Ещё одна причина использовать тесты — они провоцируют на решения с низкой связностью.
Изменим код функции в тестах — и за одно изменим её название. Теперь мы знаем что тестируем!
Добавление телефона!

Репозиторий делать не будем, для демонстрационного проекта это избыточное решение.
По нормальному можно всё соединить через DI в startup.cs, но для демонстрационного опять же проекта это слишком запутанно, поэтому оставим так

Новый код функции тестирования:

[TestMethod]
public void AddPhone_Test()
{
	String PhoneName = "Nokia";
	DateTime now = DateTime.Now;

	HabrDBContext db = new HabrDBContext().CreateTestContext();
	db.Database.EnsureCreated();

	List<Phone> Phones = db.GetAllPhones().Result;
	Assert.AreEqual(0, Phones.Count);

	Phone ph = new Phone();
	ph.Model = PhoneName;
	ph.DayZero = now;

	db.AddPhone(ph);

	Phone ph1 = db.Phones.Single();
	Assert.AreEqual(PhoneName, ph1.Model);
	Assert.AreEqual(now, ph1.DayZero);
}

Удалим из тестовой базы строку с телефоном, и запустим тест повторно — он должен сработать.
Если он не сработает, значит у вас всё-таки другая нога. У меня всё зелёненькое:



Что такое db.GetAllPhones().Result? Дело в том, что наши фукции DAL асинхронные. Но сам метод тестирования обычный, и поэтому в нём нельзя вызвать await. Попробуем удалить данные, сделать метод асинхронным и посмотреть что будет.

Наша функция стала async Task — иначе тест вобще не запустится, и везде где вызов асинхронных методов — перед ними нужен await

[TestMethod]
public async Task AddPhone_Test()
{
	String PhoneName = "Nokia";
	DateTime now = DateTime.Now;

	HabrDBContext db = new HabrDBContext().CreateTestContext();
	db.Database.EnsureCreated();

	List<Phone> Phones = await db.GetAllPhones();
	Assert.AreEqual(0, Phones.Count);

	Phone ph = new Phone();
	ph.Model = PhoneName;
	ph.DayZero = now;

	await db.AddPhone(ph);

	Phone ph1 = db.Phones.Single();
	Assert.AreEqual(PhoneName, ph1.Model);
	Assert.AreEqual(now, ph1.DayZero);
}

Важно, чтобы все тестовые функции, в которых есть асинхронные вызовы возвращали Task а не void — иначе тесты или не запустятся или не будут ждать возврата асинхронных данных и пойдут дальше и будет ошибка.

Так, более менее работает.

Snapshot: Snap_6_Dal

А что, так данные и удалять вручную? Конечно нет!

Нам нужна функция удаления таблиц из базы…

Круто было бы задействовать db.Database.EnsureDeleted… и действительно можно!

Но лучше не нужно… дело в том что в этом проекте у нас базы не связаны с паролями. А если база связана с паролем, то создать её нужно будет отдельно — через SQL Management Studio, а при удалении из db.Database.EnsureDeleted она удалится вместе со всеми паролями, доступами, правами пользователей, и когда фреймворк попытается её создать в следующий раз, то к базе просто не будет доступа, придётся настраивать всё заново.

Это первое.

Второе заключается в том, что лучше не делать лишней работы, и так тесты базы данных будут проходить дольше чем обычных функций, не связанных с внешними механизмами, и лучше оптимизировать время работы тестов всеми возможными способами.

И третье: возможно, за один тест нам понадобится несколько раз удалить какую-то таблицу или несколько и создать заново, при этом оставив другие таблицы нетронутыми.

Попробуем вызвать функцию db.Database.EnsureDeleted, нажать скобочку и посмотреть, что она принимает, и есть ли у неё перегрузки…



Да, не густо…
ну ладно, напишем свою.

Сразу добавим к решению новый проект, (в самом solution) на решении правой кнопкой, add -> .net standard C#, и назовём его Extensions. Проверим чтобы он был 2.1 версии.

Дальше нужно переименовать единственный файл в проекте Extensions в DBContextExtensions.cs и поместить туда следующий код:

using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using System;
using System.Linq;
using Microsoft.EntityFrameworkCore.Infrastructure;

namespace Extensions
{
	public static class DBContextExtensions
	{
		public static int EnsureDeleted<TEntity>(this DatabaseFacade db, DbSet<TEntity> set) where TEntity : class
		{
			TableDescription Table = GetTableName(set);
			int res = 0;
			try
			{
				res = db.ExecuteSqlRaw($"DROP TABLE [{Table.Schema}].[{Table.TableName}];");
			}
			catch (Exception)
			{

			}
			return res;
		}

		public static TableDescription GetTableName<T>(this DbSet<T> dbSet) where T : class
		{
			var dbContext = dbSet.GetDbContext();

			var model = dbContext.Model;
			var entityTypes = model.GetEntityTypes();
			var entityType = entityTypes.First(t => t.ClrType == typeof(T));
			var tableNameAnnotation = entityType.GetAnnotation("Relational:TableName");
			var tableSchemaAnnotation = entityType.GetAnnotation("Relational:Schema");
			var tableName = tableNameAnnotation.Value.ToString();
			var schemaName = tableSchemaAnnotation.Value.ToString();
			return new TableDescription { Schema = schemaName, TableName = tableName };
		}

		public static DbContext GetDbContext<T>(this DbSet<T> dbSet) where T : class
		{
			var infrastructure = dbSet as IInfrastructure<IServiceProvider>;
			var serviceProvider = infrastructure.Instance;
			var currentDbContext = serviceProvider.GetService(typeof(ICurrentDbContext)) as ICurrentDbContext;
			return currentDbContext.Context;
		}
	}

	public class TableDescription
	{
		public String Schema { get; set; }
		public String TableName { get; set; }
	}
}

Из Nuget добавить Microsoft.EntityFrameworkCore
И ещё один пакет — Microsoft.EntityFrameworkCore.Relational

Extensions — очень удобный механизм. С помощью него можно добавить к объекту класса дополнительную функциональность, что мы и сделали — ключевое слово this перед типом первого параметра.

public static int EnsureDeleted<TEntity>(this DatabaseFacade db, DbSet<TEntity> set) where TEntity : class

Указывает на расширяемый тип. Это значит, что после того, как мы это написали, у объекта класса DatabaseFacade появится новый метод — EnsureDeleted с параметром, который и будет этой нашей функцией которую мы только что написали! where TEntity: class в конце означает что TEntity имеет constraint — ограничение на использование, и если мы попытаемся обобщить его не классом, а чем-то другим то будет ошибка времени компиляции.

Предвижу ваш закономерный вопрос — зачем это?

Затем что функции GetTableName, которая вызывается из EnsureDeleted, нужно это ограничение.
А зачем ей это ограничение?

Затем что функции GetDbContext, которая вызывается из GetTableName, тоже нужно это ограничение…

А ей зачем это ограничение???!!! спросите вы на повышенных тонах и будете правы…

DbSet, который мы пытаемся расширить методом GetDbContext в строке.

Public static DbContext GetDbContext<T>(this DbSet<T> dbSet) where T : class

, требует чтобы T был ссылочным типом, а class как раз один из них…

Так вот, все эти сложности — для одной маленькой, но очень полезной особенности — не передавать в качестве параметра в метод EnsureDeleted строковых значений. Потому что у меня плохая память. Я хочу чтобы мне DBContext подсказал какие таблицы у него есть, и из этого датасета он уже вычисляет контекст, приводит его к текущему контексту через сервис провайдер, потом из этого контекста берёт модель, из неё типы, потом среди этих типов ищет тот у кого тип такой же как у датасета (это уже в GetTableName), потом через аннотации берёт название таблицы и схемы, передаёт это уже в EnsureDeleted и там — вот блин! опять нет функции типа removetable или чего-то типа того, приходится из строк конструировать какие-то SQL сырники… ну хорошо хоть как-то получилось!

А exception в функции EnsureDeleted для того, чтобы можно было не задумываться о порядке удаления таблиц, если вдруг там будут какие-то связанные данные, просто после удаления связанных таблиц попробовать удалить таблицу ещё раз и не заморачиваться.

Добавляем в тесты метод (в конец)

[TestMethod]
public void DeleteTable_Test()
{
	HabrDBContext db = new HabrDBContext().CreateTestContext();
	db.Database.EnsureDeleted(db.Phones);
}

Запускаем, проверяем, выдыхаем…
Запускаем ещё раз — должно работать.

Теперь каждый раз при запуске тестов будут создаваться нужные таблицы, а потом удаляться.

Snapshot: Snap_7_Extensions

к новым гемороям горизонтам

Но есть одна проблема — объект HabrDBContext у нас не персистентный (создаётся в каждом тестовом методе). (Ну да, кагбэ идея модульных тестов в том, чтобы они были изолированными. А мы это пытаемся нарушить! Хорошо что милиция не видит...)

То есть в каждом тестовом методе контекст создаётся заново, и мы не можем расшарить этот объект между функциями, чтобы он был общим для всех и создавался один раз для всех тестов. Не можем? Ну и ладно, будем в каждой фукнции писать.

HabrDBContext db = new HabrDBContext().CreateTestContext();
db.Database.EnsureCreated();

а последним методом вызывать

HabrDBContext db = new HabrDBContext().CreateTestContext();
db.Database.EnsureDeleted(db.Phones);

и ещё какие-нибудь таблицы…

Не очень красиво, поэтому подумаем как можно решить этот вопрос… раз мы одеваемся как тестировщики, нужно соответствовать имиджу — поищем решение!

Есть такая занимательная особенность у классов — статические члены.

Это как если представить чертёж и объект, созданный по этому чертежу, то выходит что статический член это такой член который присущ не объекту, созданному по чертежу, а самому этому чертежу.

Вот это уже интересно…
Сейчас попробуем!

Наш тестовый класс называется DBTest, создадим ему статический объект — db

using HabrDB;
using HabrDB.DBClasses;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Extensions;

namespace DBTest
{
	[TestClass]
	public class DBTest
	{
		public static HabrDBContext db;

		[TestMethod]
		public void AA0_init()
		{
			db = new HabrDBContext().CreateTestContext();
			db.Database.EnsureCreated();
		}

		[TestMethod]
		public async Task AddPhone_Test()
		{
			String PhoneName = "Nokia";
			DateTime now = DateTime.Now;

			List<Phone> Phones = await db.GetAllPhones();
			Assert.AreEqual(0, Phones.Count);

			Phone ph = new Phone();
			ph.Model = PhoneName;
			ph.DayZero = now;

			await db.AddPhone(ph);

			Phone ph1 = db.Phones.Single();
			Assert.AreEqual(PhoneName, ph1.Model);
			Assert.AreEqual(now, ph1.DayZero);
		}

		[TestMethod]
		public void DeleteTable_Test()
		{
			db.Database.EnsureDeleted(db.Phones);
		}
	}
}

Работает!

Но что-то тупо нумеровать так методы.
Есть решение!
Специальные тестовые атрибуты!
Создадим в тестовом проекте новый класс с названием DBTestBase, и унаследуем от него наш класс DBTest.
Из DBTest нужно убрать всё, кроме:

using HabrDB;
using HabrDB.DBClasses;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Extensions;

namespace DBTest
{
	[TestClass]
	public class DBTest:DBTestBase
	{
		[TestMethod]
		public async Task AddPhone_Test()
		{
			String PhoneName = "Nokia";
			DateTime now = DateTime.Now;

			List<Phone> Phones = await db.GetAllPhones();
			Assert.AreEqual(0, Phones.Count);

			Phone ph = new Phone();
			ph.Model = PhoneName;
			ph.DayZero = now;

			await db.AddPhone(ph);

			Phone ph1 = db.Phones.Single();
			Assert.AreEqual(PhoneName, ph1.Model);
			Assert.AreEqual(now, ph1.DayZero);
		}

		[ClassCleanup]
		public static void DeleteTable()
		{
			db.Database.EnsureDeleted(db.Phones);
		}
	}
}

Содержимое класса DBTestBase:

using HabrDB;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;


namespace DBTest
{
	[TestClass]
	public class DBTestBase
	{
		public static HabrDBContext db{ get; set; }

		/// <summary>
		/// Executes once before the test run. (Optional)
		/// </summary>
		/// <param name="context"></param>
		[AssemblyInitialize]
		public static void AssemblyInit(TestContext context)
		{
			db = new HabrDBContext().CreateTestContext();
			db.Database.EnsureCreated();
		}
		/// <summary>
		/// Executes before this class creation
		/// </summary>
		/// <param name="context"></param>
		[ClassInitialize]
		public static void TestFixtureSetup(TestContext context)
		{

		}

		/// <summary>
		/// Executes Before each test 
		/// </summary>
		[TestInitialize]
		public void Setup()
		{

		}

		/// <summary>
		/// Executes once after the test run
		/// </summary>
		[AssemblyCleanup]
		public static void AssemblyCleanup()
		{

		}

		/// <summary>
		/// Runs once after all tests in this class are executed.
		/// Not guaranteed that it executes instantly after all tests from the class.
		/// </summary>
		[ClassCleanup]
		public static void TestFixtureTearDown()
		{

		}

		/// <summary>
		/// Executes after each test
		/// </summary>
		[TestCleanup]
		public void TearDown()
		{
			//db.Database.EnsureDeleted();//don`t call! delete database instead of tables!
		}
	}
}

Теперь всё понятно! Наша база создаётся как статическая часть класса DBTestBase, и таким образом доступна всем классам, унаследованным от неё. Это значит, что создаётся база только один раз — при запуске тестов.

Добавляем [ClassCleanup] атрибут к любому методу любого класса — и получаем «cleaner» теста — такая функция которая сделает что-то после выполнения всех тестов этого класса.

Например, удалит все таблицы, которые были созданы в этом тесте, не трогая саму базу.

Поскольку все эти специальные функции исключены из метрик, то мы можем видеть чистое время за которое работают наши функции — добавляем стопицот левых объектов и видим резкий рост времени работы функции выборки — значит что-то не так с нашими DAL функциями, причём если тестировать одну функцию в одном тестовом методе то сразу будет понятно где проблема.

Ещё из функций можно создавать плейлисты.

Это нужно для того, чтобы например вызвать функцию подготовки данных (чисто для тестирования).

Потом функцию DAL обновления этих данных, потом ещё одну функцию DAL, которая например что-то считает, или выводит из этих данных отчёт, а потом эти данные удалить.

Таким образом мы можем имитировать какие-то действия пользователя из реальных бизнес-процессов.

Главное запомнить, что за рамками этих тестовых атрибутов тесты вызываются в алфавитном порядке.

Поэтому если нужна какая-то статичная последовательность, то так и надо называть:

T1_AddPhone_Test,
T2_RemovePhone_Test,
и т.д.…

Ну вот, теперь можно не волноваться за нашу базу — всё будет оттестировано по полной!
А сейчас давно пора спать! У меня там ещё девчонка не тестированная…

Удачного тестирования! Всем пока!

git repository проекта: https://github.com/3263927/Habr_1

Пишите в комментариях, если эта тема интересна то запилю пост про тестирование Identity, Roles, Claims, 3D аутентификацию и написание своего TypeFilterAttribute (потому что стандартный кеширует и если вы удалили человека из роли он будет всё равно иметь эту роль пока не выйдет замуж. А ЗАМУЖ НЕ ВЫЙДЕТ ПОКА НЕ БУДЕТ ПРОТЕСТИРОВАН! :/)