诺禾，诺禾技术笔记
还记得 .NET Framework 的 ASP.NET WebForm 吗？那个年代如果要在 Web 层做单元测试简直就是灾难啊。.NET Core 吸取教训，在设计上考虑到了可测试性，就连 ASP.NET Core 这种 Web 或 API 应用要做单元测试也是很方便的。其中面向接口和依赖注入在这方面起到了非常重要的作用。
本文就来手把手教你如何用 xUnit 对 ASP.NET Core 应用做单元测试。.NET Core 常用的测试工具还有 NUnit 和 MSTest，我本人习惯用 xUnit 作为测试工具，所以本文用的是 xUnit。
创建示例项目
先用 ASP.NET Core API 模板建一个应用。
使用 xUnit 编写 ASP.NET Core 单元测试
模板为我们自动创建了一个 ValuesController，为了方便演示，我们只留其中一个 Get 方法：
public class ValuesController : ControllerBase
{
// GET api/values/5
[HttpGet("{id}")]
public ActionResult Get(int id)
{
return “value”;
}
}
然后再添加一个 xUnit 单元测试项目：
使用 xUnit 编写 ASP.NET Core 单元测试
模板自动为我们添加好了 xUnit 引用：
但要测试 ASP.NET Core 应用还需要添加两个 NuGet 包：
Install-Package Microsoft.AspNetCore.App
Install-Package Microsoft.AspNetCore.TestHost
当然还要引入目标项目。最后的引用是这样的：
添加完引用后编译一下，确认引用没有问题。
编写单元测试
写单元测试一般有三个步骤：Arrange，Act 和 Assert。
Arrange 是准备阶段，这个阶段是准备工作，比如模拟数据、初始化对象等；
Act 是行为阶段，这个阶段是用准备好的数据去调用要测试的方法；
Assert 是断定阶段，就是把调用目标方法返回的值和预期的值进行比较，如果和预期一致说明测试通过，否则为失败。
按照这个步骤我们来编写一个单元测试方法，以 ValuesController 中的 Get 方法作为要测试的目标。一般一个单元测试方法就是一个测试用例。
我们在测试工程添加一个 ValuesTests 单元测试类，然后编写一个单元测试方法，代码如下：
public class ValuesTests
{
public ValuesTests()
{
var server = new TestServer(WebHost.CreateDefaultBuilder()
.UseStartup());
Client = server.CreateClient();
}
public HttpClient Client { get; }
[Fact]
public async Task GetById_ShouldBe_Ok()
{
// Arrange
var id = 1;
// Act
var response = await Client.GetAsync($"/api/values/{id}");
// Assert
Assert.Equal(HttpStatusCode.OK, response.StatusCode);
}
}
这里我们通过 TestServer 拿到一个 HttpClient 对象，用它我们可以模拟 Http 请求。我们写了一个非常简单的测试用例，完整演示了单元测试的 Arrange，Act 和 Assert 三个步骤。
建议单元测试的方法名使用“什么应该是什么”的模式。比如上面的 GetById_ShouldBe_Ok，表示调用 GetById 这个 API 返回的结果应该是 OK 的，这样一看就知道你这个测试用例是干吗的，不需要过多的注释。
运行单元测试
单元测试用例写好后，打开“Test Explore”（中文版 VS 看到的是中文），在测试方法上右击，选择“Run Seleted Tests”，也可以在方法代码块内鼠标右击选择“Run Tests”：
使用 xUnit 编写 ASP.NET Core 单元测试
注意看测试方法前面图标的颜色，目前是蓝色的，表示测试用例还没有运行过。
测试用例执行结束后如果结果和预期一致就是绿色的图标：
使用 xUnit 编写 ASP.NET Core 单元测试
如果运行结果和预期不一致就会是红色图标，然后你需要修改代码直到出现绿色图标。你可以在“Test Explore”的下方看到执行消耗的时间，也可以在 Output 窗口看到执行的细节。
以上图标颜色的变化过程是：蓝色，红色，再绿色，有可能蓝色经过一次运行就直接变成绿色，也有可能经过很多次红色才变成绿色。测试驱动开发中的 BRG（蓝红绿）术语就是这么来的。
调试单元测试
你可以通过添加断点的方式在单元测试中调试。方法很简单，在需要调试的方法上右键选择“Debug Seleted Tests”即可，和平时的调试是一样的。
如果我们要查看 API 具体返回了什么，可以通过加断点调试来查看返回结果的变量字符串值，但这种方式不是最好的选择。比如对于同一个 API，我要看看 10 种参数返回的结果是什么样的，每次都通过断点调试来查看就很麻烦。
除了添加断点来调试，还有一种打印日志的方法来快速调试，xUnit 可以很方便地做到这一点。为此我们来修改一下 ValuesTests：
public ValuesTests(ITestOutputHelper outputHelper){
var server = new TestServer(WebHost.CreateDefaultBuilder()
.UseStartup());
Client = server.CreateClient();
Output = outputHelper;
}
public ITestOutputHelper Output{ get; }
// … (省略其它代码)
这里我们在构造函数中添加了 ITestOutputHelper 参数，xUnit 会将一个实现此接口的实例注入进来。拿到这个实例后，我们就可以用它来输出日志了：
[Fact]
public async Task GetById_ShouldBe_Ok(){
// Arrange
var id = 1;
// Act
var response = await Client.GetAsync($"/api/values/{id}");
// Output
var responseText = await response.Content.ReadAsStringAsync();
Output.WriteLine(responseText);
// Assert
Assert.Equal(HttpStatusCode.OK, response.StatusCode);
}
运行（注意不是 Debug）此方法，运行结束后，在“Test Explore”的下方可以可以看到“Output”字样，点击它就可以看到输出的结果，如图：
使用 xUnit 编写 ASP.NET Core 单元测试
通过这种方式，每次运行测试我们就可以很方便的查看输出结果了。
其它
上面我们是通过模拟 Http 请求的方式来调用 API 测试的，还有一种就是 new 一个 Controller 来直接调用它的 Action 方法来测试。比如这样：
// Arrange
var id = 1;
var controller = new ValuesController();
// Act
var result = controller.Get(id);
如果 Controller 没有其它依赖，这种方式当然是最方便的。但通常 Controller 是会有一个或多个依赖的，比如这样：
public class ValuesController : Controller
{
private readonly ISessionRepository _sessionRepository;
public ValuesController(ISessionRepository sessionRepository)
{
_sessionRepository = sessionRepository;
}
// ...
}
我们就要模拟实例化这个 Controller 的所有依赖，当然手动模拟是不现实的，因为一个依赖类还可能会依赖其它的类或接口，依赖链可能很长，你不可能每个依赖都手动去实例化它们。有一个叫 Moq 的工具可以自动来模拟实例化依赖，它的用法是这样的：
// …
// Arrange
var mockRepo = new Mock();
mockRepo.Setup(…);
var controller = new HomeController(mockRepo.Object);
// Act
var result = await controller.Index();
这种方式我是不推荐的，因为抛开 Moq 的学习成本不说，重要的是它不如模拟 Http 请求那样接近真实的调用场景，所以本文对它不作过多的介绍，大家知道有这么回事就行。