Procédure pas à pas : Créer et exécuter des tests unitaires pour le code managé

Article
11/03/2023

Cet article décrit la création, l’exécution et la personnalisation d’une série de tests unitaires à l’aide du framework de tests unitaires Microsoft pour le code managé et de l’explorateur de tests de Visual Studio. Vous commencez avec un projet C# qui est en développement, vous créez des tests qui utilisent son code, vous exécutez les tests et vous examinez les résultats. Vous modifiez ensuite le code de projet et réexécutez les tests. Si vous souhaitez avoir une vue d’ensemble conceptuelle de ces tâches avant d’effectuer ces étapes, consultez Principes de base des tests unitaires.

Créer un projet de test

Ouvrez Visual Studio.
Dans la fenêtre de démarrage, choisissez Créer un projet.
Recherchez et sélectionnez le modèle de projet Application console pour .NET, puis cliquez sur Suivant.

Remarque

Si vous ne voyez pas le modèle Application console, vous pouvez l’installer à partir de la fenêtre Créer un projet. Dans le Vous ne trouvez pas ce que vous cherchez ?, choisissez le lien Installer plus d’outils et de fonctionnalités. Dans le Visual Studio Installer, choisissez ensuite la charge de travail Développement de bureau .NET.
Nommez le projet Bank, puis cliquez sur Suivant.

Choisissez l’infrastructure cible recommandée ou .NET 8, puis sélectionnez Créer.

Le projet Bank est créé et affiché dans l’Explorateur de solutions, avec le fichier Program.cs ouvert dans l’éditeur de code.

Notes

Si Program.cs n’est pas ouvert dans l’éditeur, double-cliquez sur le fichier Program.cs dans l’Explorateur de solutions pour l’ouvrir.

Remplacez le contenu de Program.cs par le code C# suivant qui définit une classe, BankAccount :

using System;

namespace BankAccountNS
{
    /// <summary>
    /// Bank account demo class.
    /// </summary>
    public class BankAccount
    {
        private readonly string m_customerName;
        private double m_balance;

        private BankAccount() { }

        public BankAccount(string customerName, double balance)
        {
            m_customerName = customerName;
            m_balance = balance;
        }

        public string CustomerName
        {
            get { return m_customerName; }
        }

        public double Balance
        {
            get { return m_balance; }
        }

        public void Debit(double amount)
        {
            if (amount > m_balance)
            {
                throw new ArgumentOutOfRangeException("amount");
            }

            if (amount < 0)
            {
                throw new ArgumentOutOfRangeException("amount");
            }

            m_balance += amount; // intentionally incorrect code
        }

        public void Credit(double amount)
        {
            if (amount < 0)
            {
                throw new ArgumentOutOfRangeException("amount");
            }

            m_balance += amount;
        }

        public static void Main()
        {
            BankAccount ba = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", 11.99);

            ba.Credit(5.77);
            ba.Debit(11.22);
            Console.WriteLine("Current balance is ${0}", ba.Balance);
        }
    }
}

Renommez le fichier BankAccount.cs en effectuant un clic droit et en choisissant Renommer dans l’Explorateur de solutions.
Dans le menu Générer, cliquez sur Générer la solution (ou appuyez sur Ctrl + MAJ + B).

Vous disposez maintenant d’un projet avec des méthodes que vous pouvez tester. Dans cet article, les tests se limitent à la méthode Debit. La méthode Debit est appelée quand de l’argent est retiré sur un compte.

Créer un projet de test unitaire

Dans le menu Fichier, sélectionnez Ajouter>Nouveau projet.

Conseil

Vous pouvez aussi cliquer avec le bouton droit sur la solution dans l’Explorateur de solutions, puis choisir Ajouter>Nouveau projet.
Tapez test dans la zone de recherche, sélectionnez C# comme langage, puis sélectionnez le test unitaire MSTest C# (.NET Core) pour le modèle .NET, puis cliquez sur Suivant.

Remarque

Dans Visual Studio 2019 version 16.9, le modèle de projet MSTest est Projet de test unitaire.
Nommez le projet BankTests et cliquez sur Suivant.
Choisissez l’infrastructure cible recommandée ou .NET 8, puis sélectionnez Créer.

Le projet BankTests est ajouté à la solution Bank.
Dans le projet BankTests, ajoutez une référence au projet Bank.

Dans l’Explorateur de solutions, sélectionnez Dépendances sous le projet BankTests, puis choisissez Ajouter une référence (ou Ajouter une référence de projet) dans le menu contextuel (clic droit).
Dans la boîte de dialogue Gestionnaire de références, développez Projets, sélectionnez Solution, puis cochez l’élément Bank.
Choisissez OK.

Créer la classe de test

Créez une classe de test pour vérifier la classe BankAccount. Vous pouvez utiliser le fichier UnitTest1.cs qui a été généré par le modèle de projet, mais donnez au fichier et à la classe des noms plus descriptifs.

Renommer un fichier et une classe

Pour renommer le fichier, dans l’Explorateur de solutions, sélectionnez le fichier UnitTest1.cs dans le projet BankTests. Dans le menu contextuel (clic droit), choisissez Renommer (ou appuyez sur F2), puis renommez le fichier BankAccountTests.cs.
Pour renommer la classe, positionnez le curseur sur UnitTest1 dans l’éditeur de code, cliquez avec le bouton droit, puis choisissez Renommer (ou appuyez sur F2). Tapez BankAccountTests, puis appuyez sur Entrée.

Le fichier BankAccountTests.cs contient maintenant le code suivant :

// The 'using' statement for Test Tools is in GlobalUsings.cs
// using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;

namespace BankTests
{
    [TestClass]
    public class BankAccountTests
    {
        [TestMethod]
        public void TestMethod1()
        {
        }
    }
}

Ajoutez une instruction using

Ajoutez une usinginstruction à la classe de test pour pouvoir appeler le projet testé sans utiliser de noms complets. En haut du fichier de classe, ajoutez :

using BankAccountNS;

Spécifications de la classe de test

Voici la configuration minimale requise pour une classe de test :

L’attribut [TestClass] est obligatoire sur une classe qui contient les méthodes de test unitaire à exécuter dans l’Explorateur de tests.
Chaque méthode de test que l’Explorateur de tests doit reconnaître doit avoir l’attribut [TestMethod].

Vous pouvez avoir d’autres classes dans un projet de test unitaire qui n’ont pas l’attribut [TestClass] , et vous pouvez avoir d’autres méthodes dans les classes de test qui n’ont pas l’attribut [TestMethod] . Vous pouvez appeler ces autres classes et méthodes à partir de vos méthodes de test.

Créer la première méthode de test

Dans cette procédure, vous écrivez des méthodes de test unitaire pour vérifier le comportement de la méthode Debit de la classe BankAccount.

Il existe au moins trois comportements à vérifier :

La méthode lève une exception ArgumentOutOfRangeException si le montant du débit est supérieur au solde.
La méthode lève ArgumentOutOfRangeException si le montant du débit est inférieur à zéro.
Si le montant du débit est valide, la méthode le soustrait du solde du compte.

Conseil

Vous pouvez supprimer la méthode TestMethod1 par défaut, car vous ne l’utiliserez pas dans cette procédure pas à pas.

Pour créer une méthode de test

Le premier test vérifie qu’un montant valide (c’est-à-dire, inférieur au solde du compte et supérieur à zéro) retire le montant approprié du compte. Ajoutez la méthode suivante à cette classe BankAccountTests :

[TestMethod]
public void Debit_WithValidAmount_UpdatesBalance()
{
    // Arrange
    double beginningBalance = 11.99;
    double debitAmount = 4.55;
    double expected = 7.44;
    BankAccount account = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", beginningBalance);

    // Act
    account.Debit(debitAmount);

    // Assert
    double actual = account.Balance;
    Assert.AreEqual(expected, actual, 0.001, "Account not debited correctly");
}

La méthode est simple : elle met en place un nouvel objet BankAccount avec un solde de début, puis retire un montant valide. Elle utilise la méthode Assert.AreEqual pour vérifier que le solde de fin est conforme à ce qui est attendu. Des méthodes telles que Assert.AreEqual, Assert.IsTrue et d’autres sont fréquemment utilisées dans les tests unitaires. Pour plus d’informations conceptuelles sur l’écriture d’un test unitaire, consultez Écrire vos tests.

Spécifications des méthodes de test

Une méthode de test doit répondre aux spécifications suivantes :

Elle est décorée avec l’attribut [TestMethod].
Elle retourne void.
Elle ne peut pas avoir de paramètres.

Générer et exécuter le test

Dans le menu Générer, choisissez sur Générer la solution (ou appuyez sur Ctrl + MAJ + B).
Si l’Explorateur de tests n’est pas ouvert, ouvrez-le en choisissant Test>Explorateur de tests (ouTest> Windows>Explorateur de test) à partir de la barre de menus supérieure (ou appuyez sur Ctrl + E, T).
Choisissez Exécuter tout pour exécuter le test (ou appuyez sur Ctrl + R, V).

Pendant que le test s’exécute, la barre d’état en haut de la fenêtre Explorateur de tests s’anime. À l’issue de la série de tests, la barre devient verte si toutes les méthodes de test ont réussi, ou rouge si l’un des tests a échoué.

Dans ce cas, le test échoue.
Sélectionnez la méthode dans l’explorateur de tests pour en afficher les détails en bas de la fenêtre.

Vérifier votre code et exécuter à nouveau vos tests

Le résultat de test contient un message qui décrit l’échec. Vous devrez peut-être explorer pour voir ce message. Pour la méthode AreEqual, le message affiche ce qui était attendu et ce qui a été réellement reçu. Vous vous attendiez à ce que le solde diminue, mais il a augmenté du montant du retrait.

Le test unitaire a découvert un bogue : le montant du retrait est ajouté au solde du compte quand il doit être soustrait.

Corriger le bogue

Pour corriger l’erreur, dans le fichier BankAccount.cs, remplacez la ligne :

m_balance += amount;

par :

m_balance -= amount;

Réexécuter le test

Dans l’Explorateur de tests, choisissez Exécuter tout pour réexécuter le test (ou appuyez sur Ctrl + R, V). La barre rouge/verte devient verte pour indiquer que le test a réussi.

Test Explorer in Visual Studio 2019 showing passed test

Utiliser les tests unitaires pour améliorer votre code

Cette section décrit comment un processus itératif d’analyse, de développement de test unitaire et de refactorisation peut vous aider à rendre votre code de production plus fiable et efficace.

Analyser les problèmes

Vous avez créé une méthode de test pour confirmer qu’un montant valide est correctement déduit dans la méthode Debit. À présent, vérifiez que la méthode lève une exception ArgumentOutOfRangeException si le montant du débit est :

supérieur au solde ou
inférieur à zéro.

Créer et exécuter de nouvelles méthodes de test

Créez une méthode de test pour vérifier que le comportement est correct quand le montant du débit est inférieur à zéro :

[TestMethod]
public void Debit_WhenAmountIsLessThanZero_ShouldThrowArgumentOutOfRange()
{
    // Arrange
    double beginningBalance = 11.99;
    double debitAmount = -100.00;
    BankAccount account = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", beginningBalance);

    // Act and assert
    Assert.ThrowsException<System.ArgumentOutOfRangeException>(() => account.Debit(debitAmount));
}

Utilisez la méthode ThrowsException pour déclarer que l’exception adéquate a été levée. Cette méthode entraîne l’échec du test, à moins qu’une exception ArgumentOutOfRangeException ne soit levée. Si vous modifiez temporairement la méthode testée pour lever une ApplicationException plus générique quand le montant du débit est inférieur à zéro, le test se comporte correctement - en l’occurrence, il échoue.

Pour tester le cas où le montant retiré est supérieur au solde, effectuez les étapes suivantes :

Créez une méthode de test nommée Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange.
Copiez le corps de la méthode depuis Debit_WhenAmountIsLessThanZero_ShouldThrowArgumentOutOfRange vers la nouvelle méthode.
Définissez debitAmount sur un nombre supérieur au solde.

Exécutez les deux tests et vérifiez qu’ils réussissent.

Poursuivre l’analyse

La méthode en cours de test peut être améliorée. Avec l’implémentation actuelle, nous n’avons aucun moyen de savoir quelle condition (amount > m_balance ou amount < 0) a conduit à l’exception levée pendant le test. Nous savons simplement qu’un ArgumentOutOfRangeException a été généré quelque part dans la méthode. Il serait préférable de pouvoir dire quelle condition dans BankAccount.Debit a provoqué l’exception levée (amount > m_balance ou amount < 0) afin d’être convaincu que notre méthode effectue certaines vérifications des arguments correctement et en toute sécurité.

Examinez à nouveau la méthode testée (BankAccount.Debit) et constatez que les deux instructions conditionnelles utilisent un constructeur ArgumentOutOfRangeException qui accepte uniquement le nom de l’argument comme paramètre :

throw new ArgumentOutOfRangeException("amount");

Vous pouvez utiliser un constructeur qui fournit des informations beaucoup plus riches : ArgumentOutOfRangeException(String, Object, String) inclut le nom de l’argument, la valeur de l’argument et un message défini par l’utilisateur. Vous pouvez refactoriser la méthode testée pour utiliser ce constructeur. Encore mieux, vous pouvez utiliser les membres de type disponibles publiquement pour spécifier les erreurs.

Refactoriser le code testé

Tout d’abord, définissez deux constantes pour les messages d’erreur au niveau de la portée d’une classe. Placez les définitions dans la classe sous test, BankAccount:

public const string DebitAmountExceedsBalanceMessage = "Debit amount exceeds balance";
public const string DebitAmountLessThanZeroMessage = "Debit amount is less than zero";

Ensuite, modifiez les deux instructions conditionnelles dans la méthode Debit :

if (amount > m_balance)
{
    throw new System.ArgumentOutOfRangeException("amount", amount, DebitAmountExceedsBalanceMessage);
}

if (amount < 0)
{
    throw new System.ArgumentOutOfRangeException("amount", amount, DebitAmountLessThanZeroMessage);
}

Refactoriser les méthodes de test

Refactorisez les méthodes de test en supprimant l’appel à Assert.ThrowsException. Placez l’appel à Debit() dans un bloc try/catch, interceptez l’exception spécifique qui est attendue et vérifiez le message associé. La méthode Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting.StringAssert.Contains permet de comparer deux chaînes.

À présent, Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange peut se présenter comme suit :

[TestMethod]
public void Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange()
{
    // Arrange
    double beginningBalance = 11.99;
    double debitAmount = 20.0;
    BankAccount account = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", beginningBalance);

    // Act
    try
    {
        account.Debit(debitAmount);
    }
    catch (System.ArgumentOutOfRangeException e)
    {
        // Assert
        StringAssert.Contains(e.Message, BankAccount.DebitAmountExceedsBalanceMessage);
    }
}

Retester, réécrire et réanalyser

Actuellement, la méthode de test ne gère pas tous les cas qu’elle devrait. Si la méthode testée, la méthode Debit, n’a pas réussi à lever un ArgumentOutOfRangeException lorsque le debitAmount était supérieur à l’équilibre (ou inférieur à zéro), la méthode de test aurait réussi. Ce scénario ne convient pas car vous souhaitez que la méthode de test échoue si aucune exception n’est levée.

Cette sortie est un bogue dans la méthode de test. Pour résoudre le problème, ajoutez une assertion Assert.Fail à la fin de la méthode de test pour gérer le cas où aucune exception n’est levée.

La réexécution du test montre que le test échoue maintenant si l’exception correcte est interceptée. Le bloc catch intercepte l’exception, mais la méthode continue à s’exécuter et échoue au niveau de la nouvelle assertion Assert.Fail. Pour résoudre ce problème, ajoutez une instruction return après StringAssert dans le bloc catch. La réexécution du test confirme que vous avez résolu ce problème. La version finale de Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange ressemble à ceci :

[TestMethod]
public void Debit_WhenAmountIsMoreThanBalance_ShouldThrowArgumentOutOfRange()
{
    // Arrange
    double beginningBalance = 11.99;
    double debitAmount = 20.0;
    BankAccount account = new BankAccount("Mr. Bryan Walton", beginningBalance);

    // Act
    try
    {
        account.Debit(debitAmount);
    }
    catch (System.ArgumentOutOfRangeException e)
    {
        // Assert
        StringAssert.Contains(e.Message, BankAccount.DebitAmountExceedsBalanceMessage);
        return;
    }

    Assert.Fail("The expected exception was not thrown.");
}

Conclusion

Les améliorations apportées au code du test ont abouti à des méthodes de test plus robustes et plus informatives. Mais plus important encore, elles ont également amélioré le code testé.

Conseil

Cette procédure pas à pas utilise le framework de tests unitaires Microsoft pour le code managé. L’Explorateur de tests peut aussi exécuter des tests à partir de frameworks de tests unitaires tiers qui ont des adaptateurs pour l’Explorateur de tests. Pour plus d’informations, consultez Installer des frameworks de tests unitaires de tiers.

Pour plus d’informations sur la façon d’exécuter des tests à partir d’une ligne de commande, consultez Options de ligne de commande VSTest.Console.exe.

Procédure pas à pas : Créer et exécuter des tests unitaires pour le code managé

Créer un projet de test

Créer un projet de test unitaire

Créer la classe de test

Renommer un fichier et une classe

Ajoutez une instruction using

Spécifications de la classe de test

Créer la première méthode de test

Pour créer une méthode de test

Spécifications des méthodes de test

Générer et exécuter le test

Vérifier votre code et exécuter à nouveau vos tests

Corriger le bogue

Réexécuter le test

Utiliser les tests unitaires pour améliorer votre code

Analyser les problèmes

Créer et exécuter de nouvelles méthodes de test

Poursuivre l’analyse

Refactoriser le code testé

Refactoriser les méthodes de test

Retester, réécrire et réanalyser

Conclusion

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