Dart: Dart 测试 — 从单元测试到集成测试

Q: Q：测试文件应该放在哪里？

A：放在项目根目录的 test/ 文件夹下，文件名以 _test.dart 结尾。运行 dart test 自动发现所有测试。

Q: Q：如何测试异步代码？

A：test 回调支持 async，直接用 test('...', () async { ... })。expect 也支持 Future。注意不要忘记 await。

Q: Q：测试覆盖率怎么查看？

A：运行 dart test --coverage=coverage，然后使用 coverage 包的 format_coverage 工具生成报告。

Q: Q：如何测试抛出异常的代码？

A：用 expect(() => someFunction(), throwsException) 或更具体的 throwsFormatException、throwsArgumentError 等。

没有测试的代码是定时炸弹 — 测试是给未来自己的保险单。

1. 你将学到

test 包：test() / group() / expect() 与 Matchers
单元测试：函数与类的隔离测试
集成测试：多模块协作验证
Mock 与 fake：mockito / fake_async
Bob 场景：DataPipeline 核心逻辑的测试覆盖

2. 一个开发者的真实故事

(1) 痛点：重构后功能静默崩溃

Charlie 重构了 DataPipeline 的金额计算逻辑，将税率从固定值改为按地区查询。本地测试通过后部署，但重构意外影响了折扣叠加计算 — 折扣金额变成了负数，导致 5,000 笔订单的退款金额计算错误，直接损失 25,000 USD。如果有自动化测试，这个 bug 会在部署前被捕获。

(2) 测试体系的解法

Dart 的 test 包提供完善的测试框架，group 组织测试结构，expect + Matchers 提供丰富的断言，setUp/tearDown 管理测试环境。

DART

group('Order calculation', () {
  test('applies tax correctly', () {
    final order = Order(id: 'T1', amount: 1000.0);
    expect(order.calcTax(0.08), equals(80.0));
  });

  test('discount does not make total negative', () {
    final order = Order(id: 'T2', amount: 100.0, discountRate: 0.5);
    expect(order.total, greaterThan(0));
  });
});

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(3) 收益

重构后自动运行测试，5 分钟覆盖 200+ 测试用例
边界条件（负金额、空列表、null 值）不再遗漏
测试覆盖率从 0% 提升到 85%，回归 bug 减少 90%

3. test 包基础

(1) 核心语法

▶ 示例

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：基本测试

DART

// test/order_test.dart
import 'package:test/test.dart';

void main() {
  test('simple addition', () {
    expect(2 + 3, equals(5));
  });

  test('string contains', () {
    expect('DataPipeline v1.0', contains('Pipeline'));
  });

  test('list is not empty', () {
    expect([1, 2, 3], isNotEmpty);
  });
}

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▶ 示例

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：group 组织测试

DART

import 'package:test/test.dart';

double calculateTax(double amount, double rate) => amount * rate;
double calculateTotal(double amount, double taxRate, double discountRate) {
  final discounted = amount * (1 - discountRate);
  return discounted * (1 + taxRate);
}

void main() {
  group('Tax calculation', () {
    test('standard rate', () {
      expect(calculateTax(1000.0, 0.08), equals(80.0));
    });

    test('zero rate', () {
      expect(calculateTax(1000.0, 0.0), equals(0.0));
    });

    test('high rate', () {
      expect(calculateTax(1000.0, 0.25), equals(250.0));
    });
  });

  group('Total calculation', () {
    test('no discount', () {
      expect(calculateTotal(1000.0, 0.08, 0.0), equals(1080.0));
    });

    test('with discount', () {
      expect(calculateTotal(1000.0, 0.08, 0.1), closeTo(972.0, 0.01));
    });

    test('full discount', () {
      expect(calculateTotal(1000.0, 0.08, 1.0), equals(0.0));
    });
  });
}

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(2) 常用 Matchers

Matcher	含义	示例
`equals(value)`	相等	`equals(5)`
`greaterThan(n)`	大于	`greaterThan(0)`
`lessThan(n)`	小于	`lessThan(100)`
`closeTo(num, delta)`	近似相等	`closeTo(3.14, 0.01)`
`contains(item)`	包含	`contains('key')`
`isEmpty`	为空	`isEmpty`
`isNotEmpty`	非空	`isNotEmpty`
`isNull`	为 null	`isNull`
`isNotNull`	不为 null	`isNotNull`
`isTrue` / `isFalse`	布尔判断	`isTrue`
`throwsException`	抛异常	`throwsException`
isA``<Type>``()	类型检查	isA``<String>``()

4. setUp / tearDown

▶ 示例

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：测试环境管理

DART

import 'package:test/test.dart';

class OrderBook {
  final List``<double>`` orders = [];

  void add(double amount) {
    if (amount <= 0) throw ArgumentError('Amount must be positive');
    orders.add(amount);
  }

  double get total => orders.fold(0.0, (a, b) => a + b);
  double get average => orders.isEmpty ? 0 : total / orders.length;
  int get count => orders.length;
}

void main() {
  late OrderBook book;

  setUp(() {
    // Runs before each test
    book = OrderBook();
  });

  tearDown(() {
    // Runs after each test
    // Cleanup if needed
  });

  group('OrderBook', () {
    test('starts empty', () {
      expect(book.count, equals(0));
      expect(book.total, equals(0.0));
    });

    test('add increases count', () {
      book.add(100.0);
      expect(book.count, equals(1));
      book.add(200.0);
      expect(book.count, equals(2));
    });

    test('total sums amounts', () {
      book.add(1500.0);
      book.add(3200.0);
      expect(book.total, equals(4700.0));
    });

    test('rejects negative amount', () {
      expect(() => book.add(-50.0), throwsArgumentError);
    });
  });
}

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5. 单元测试

(1) 隔离测试原则

▶ 示例

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：函数单元测试

DART

import 'package:test/test.dart';

// Functions to test
double parseAmount(String input) {
  final value = double.tryParse(input);
  if (value == null) throw FormatException('Invalid amount: $input');
  if (value <= 0) throw ArgumentError('Amount must be positive');
  return value;
}

String formatUSD(double amount) => '\$${amount.toStringAsFixed(2)} USD';

String classifyAmount(double amount) => switch (amount) {
  >= 10000 => 'Enterprise',
  >= 1000 => 'Premium',
  > 0 => 'Standard',
  _ => throw ArgumentError('Invalid amount'),
};

void main() {
  group('parseAmount', () {
    test('parses valid integer', () {
      expect(parseAmount('1500'), equals(1500.0));
    });

    test('parses valid decimal', () {
      expect(parseAmount('99.99'), closeTo(99.99, 0.001));
    });

    test('throws on invalid input', () {
      expect(() => parseAmount('abc'), throwsFormatException);
    });

    test('throws on negative', () {
      expect(() => parseAmount('-50'), throwsArgumentError);
    });

    test('throws on zero', () {
      expect(() => parseAmount('0'), throwsArgumentError);
    });
  });

  group('formatUSD', () {
    test('formats whole number', () {
      expect(formatUSD(1500), equals('\$1500.00 USD'));
    });

    test('formats decimal', () {
      expect(formatUSD(99.99), equals('\$99.99 USD'));
    });
  });

  group('classifyAmount', () {
    test('Enterprise tier', () {
      expect(classifyAmount(15000), equals('Enterprise'));
    });

    test('Premium tier', () {
      expect(classifyAmount(1500), equals('Premium'));
    });

    test('Standard tier', () {
      expect(classifyAmount(50), equals('Standard'));
    });
  });
}

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6. Mock 与 fake

▶ 示例

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：手动 fake

DART

import 'package:test/test.dart';

// Interface to mock
abstract class DataSource {
  Future<List``<String>``> fetchIds();
  Future``<double>`` fetchAmount(String id);
}

// Manual fake implementation
class FakeDataSource implements DataSource {
  final List``<String>`` _ids;
  final Map<String, double> _amounts;

  FakeDataSource({List``<String>``? ids, Map<String, double>? amounts})
      : _ids = ids ?? ['ORD-001', 'ORD-002'],
        _amounts = amounts ?? {'ORD-001': 1500.0, 'ORD-002': 3200.0};

  @override
  Future<List``<String>``> fetchIds() async => _ids;

  @override
  Future``<double>`` fetchAmount(String id) async =>
      _amounts[id] ?? throw Exception('Not found: $id');
}

// Service under test
class OrderService {
  final DataSource _source;

  OrderService(this._source);

  Future``<double>`` getTotalRevenue() async {
    final ids = await _source.fetchIds();
    double total = 0;
    for (final id in ids) {
      total += await _source.fetchAmount(id);
    }
    return total;
  }
}

void main() {
  group('OrderService', () {
    test('calculates total revenue', () async {
      final fakeSource = FakeDataSource(
        ids: ['ORD-001', 'ORD-002'],
        amounts: {'ORD-001': 1500.0, 'ORD-002': 3200.0},
      );
      final service = OrderService(fakeSource);

      expect(await service.getTotalRevenue(), equals(4700.0));
    });

    test('handles empty data source', () async {
      final fakeSource = FakeDataSource(ids: [], amounts: {});
      final service = OrderService(fakeSource);

      expect(await service.getTotalRevenue(), equals(0.0));
    });
  });
}

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7. Bob 场景：DataPipeline 测试覆盖

▶ 示例

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：核心逻辑测试

DART

import 'package:test/test.dart';

class Order {
  final String id;
  final double amount;
  final String status;
  final String category;
  final double? discountRate;

  Order({
    required this.id,
    required this.amount,
    required this.status,
    required this.category,
    this.discountRate,
  }) {
    if (amount <= 0) throw ArgumentError('Amount must be positive: $amount');
    if (id.isEmpty) throw ArgumentError('ID cannot be empty');
  }

  double get effectiveDiscount => discountRate ?? 0;
  double get discountedAmount => amount * (1 - effectiveDiscount);
  double get tax => discountedAmount * 0.08;
  double get total => discountedAmount + tax;
}

class OrderAnalyzer {
  static double totalRevenue(List``<Order>`` orders) =>
      orders.fold(0.0, (sum, o) => sum + o.total);

  static Map<String, double> revenueByCategory(List``<Order>`` orders) {
    final result = <String, double>{};
    for (final o in orders) {
      result.update(o.category, (v) => v + o.total, ifAbsent: () => o.total);
    }
    return result;
  }

  static List``<Order>`` filterCompleted(List``<Order>`` orders) =>
      orders.where((o) => o.status == 'completed').toList();
}

void main() {
  group('Order', () {
    test('calculates tax correctly', () {
      final order = Order(id: 'T1', amount: 1000.0, status: 'completed', category: 'E');
      expect(order.tax, closeTo(80.0, 0.01));
    });

    test('calculates total with discount', () {
      final order = Order(id: 'T2', amount: 1000.0, status: 'completed', category: 'E', discountRate: 0.1);
      expect(order.total, closeTo(972.0, 0.01));
    });

    test('rejects negative amount', () {
      expect(() => Order(id: 'T3', amount: -100, status: 'completed', category: 'E'),
          throwsArgumentError);
    });

    test('rejects empty ID', () {
      expect(() => Order(id: '', amount: 100, status: 'completed', category: 'E'),
          throwsArgumentError);
    });
  });

  group('OrderAnalyzer', () {
    late List``<Order>`` testOrders;

    setUp(() {
      testOrders = [
        Order(id: 'ORD-001', amount: 1500.0, status: 'completed', category: 'Electronics'),
        Order(id: 'ORD-002', amount: 3200.0, status: 'pending', category: 'Electronics'),
        Order(id: 'ORD-003', amount: 890.0, status: 'completed', category: 'Clothing'),
      ];
    });

    test('filters completed orders', () {
      final completed = OrderAnalyzer.filterCompleted(testOrders);
      expect(completed.length, equals(2));
      expect(completed.every((o) => o.status == 'completed'), isTrue);
    });

    test('calculates total revenue', () {
      final revenue = OrderAnalyzer.totalRevenue(testOrders);
      expect(revenue, greaterThan(0));
    });

    test('groups revenue by category', () {
      final byCategory = OrderAnalyzer.revenueByCategory(testOrders);
      expect(byCategory.containsKey('Electronics'), isTrue);
      expect(byCategory.containsKey('Clothing'), isTrue);
    });

    test('handles empty list', () {
      expect(OrderAnalyzer.totalRevenue([]), equals(0.0));
      expect(OrderAnalyzer.filterCompleted([]), isEmpty);
      expect(OrderAnalyzer.revenueByCategory([]), isEmpty);
    });
  });
}

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8. 完整示例：DataPipeline 测试套件

DART

// ============================================
// DataPipeline Test Suite
// Comprehensive testing with groups, setup, and fakes
// ============================================

import 'package:test/test.dart';

// Production code
class PipelineConfig {
  final int batchSize;
  final double taxRate;
  final String outputFormat;

  PipelineConfig({
    this.batchSize = 10000,
    this.taxRate = 0.08,
    this.outputFormat = 'json',
  });

  PipelineConfig copyWith({int? batchSize, double? taxRate, String? outputFormat}) =>
      PipelineConfig(
        batchSize: batchSize ?? this.batchSize,
        taxRate: taxRate ?? this.taxRate,
        outputFormat: outputFormat ?? this.outputFormat,
      );
}

class Order {
  final String id;
  final double amount;
  final String status;
  final String category;

  Order({
    required this.id,
    required this.amount,
    required this.status,
    required this.category,
  }) {
    if (id.isEmpty) throw ArgumentError('Empty order ID');
    if (amount <= 0) throw ArgumentError('Amount must be positive');
  }
}

class ReportGenerator {
  final PipelineConfig config;

  ReportGenerator(this.config);

  Map<String, dynamic> generate(List``<Order>`` orders) {
    final completed = orders.where((o) => o.status == 'completed').toList();
    final revenue = completed.fold``<double>``(0, (s, o) => s + o.amount);
    final tax = revenue * config.taxRate;

    final byCategory = <String, int>{};
    for (final o in completed) {
      byCategory.update(o.category, (v) => v + 1, ifAbsent: () => 1);
    }

    return {
      'totalOrders': orders.length,
      'completedOrders': completed.length,
      'revenue': revenue,
      'tax': tax,
      'totalWithTax': revenue + tax,
      'byCategory': byCategory,
      'format': config.outputFormat,
    };
  }
}

// Tests
void main() {
  group('PipelineConfig', () {
    test('has default values', () {
      final config = PipelineConfig();
      expect(config.batchSize, equals(10000));
      expect(config.taxRate, equals(0.08));
      expect(config.outputFormat, equals('json'));
    });

    test('copyWith preserves unspecified fields', () {
      final original = PipelineConfig(batchSize: 50000);
      final modified = original.copyWith(taxRate: 0.10);
      expect(modified.batchSize, equals(50000));
      expect(modified.taxRate, equals(0.10));
    });
  });

  group('Order', () {
    test('creates valid order', () {
      final order = Order(id: 'ORD-001', amount: 1500.0, status: 'completed', category: 'E');
      expect(order.id, equals('ORD-001'));
      expect(order.amount, equals(1500.0));
    });

    test('rejects empty ID', () {
      expect(() => Order(id: '', amount: 100, status: 'ok', category: 'E'),
          throwsArgumentError);
    });

    test('rejects non-positive amount', () {
      expect(() => Order(id: 'X', amount: 0, status: 'ok', category: 'E'),
          throwsArgumentError);
      expect(() => Order(id: 'X', amount: -1, status: 'ok', category: 'E'),
          throwsArgumentError);
    });
  });

  group('ReportGenerator', () {
    late PipelineConfig config;
    late ReportGenerator generator;
    late List``<Order>`` testOrders;

    setUp(() {
      config = PipelineConfig(taxRate: 0.08);
      generator = ReportGenerator(config);
      testOrders = [
        Order(id: 'ORD-001', amount: 1500.0, status: 'completed', category: 'Electronics'),
        Order(id: 'ORD-002', amount: 50.0, status: 'completed', category: 'Books'),
        Order(id: 'ORD-003', amount: 3200.0, status: 'pending', category: 'Electronics'),
      ];
    });

    test('counts total and completed orders', () {
      final report = generator.generate(testOrders);
      expect(report['totalOrders'], equals(3));
      expect(report['completedOrders'], equals(2));
    });

    test('calculates revenue from completed only', () {
      final report = generator.generate(testOrders);
      expect(report['revenue'], equals(1550.0));
    });

    test('applies tax rate from config', () {
      final report = generator.generate(testOrders);
      expect(report['tax'], closeTo(124.0, 0.01));
    });

    test('groups by category', () {
      final report = generator.generate(testOrders);
      final byCategory = report['byCategory'] as Map<String, int>;
      expect(byCategory['Electronics'], equals(1));
      expect(byCategory['Books'], equals(1));
    });

    test('handles empty order list', () {
      final report = generator.generate([]);
      expect(report['totalOrders'], equals(0));
      expect(report['revenue'], equals(0.0));
    });

    test('respects output format config', () {
      final jsonGen = ReportGenerator(PipelineConfig(outputFormat: 'json'));
      final csvGen = ReportGenerator(PipelineConfig(outputFormat: 'csv'));
      expect(jsonGen.generate(testOrders)['format'], equals('json'));
      expect(csvGen.generate(testOrders)['format'], equals('csv'));
    });
  });
}

TEXT 📖 仅展示

> **输出：** 在本地 DartPad 或 `dart run` 执行。Dart 课程所有示例基于 Dart 3.x / Flutter 3.x，运行结果会因 SDK 版本略有差异。

❓ 常见问题

Q：测试文件应该放在哪里？ A：放在项目根目录的 test/ 文件夹下，文件名以 _test.dart 结尾。运行 dart test 自动发现所有测试。

Q：单元测试和集成测试有什么区别？ A：单元测试隔离测试单个函数/类，不依赖外部资源；集成测试验证多个模块协作是否正确，可能涉及文件、数据库、网络。

Q：setUp 在 group 中可以嵌套吗？ A：可以。外层 group 的 setUp 先执行，内层的后执行。适合共享基础设置 + 每组定制配置。

Q：mockito 和手动 fake 选哪个？ A：简单接口用手动 fake（代码少、类型安全）；复杂接口或需要验证调用次数时用 mockito。Dart 推荐优先手动 fake。

Q：如何测试异步代码？ A：test 回调支持 async，直接用 test('...', () async { ... })。expect 也支持 Future。注意不要忘记 await。

Q：测试覆盖率怎么查看？ A：运行 dart test --coverage=coverage，然后使用 coverage 包的 format_coverage 工具生成报告。

Q：如何测试抛出异常的代码？ A：用 expect(() => someFunction(), throwsException) 或更具体的 throwsFormatException、throwsArgumentError 等。

📖 小节

test 包提供 test/group/expect 三大核心 API，搭配丰富的 Matchers
group 组织测试结构，setUp/tearDown 管理测试环境
单元测试隔离单个函数/类，不依赖外部资源
fake 实现替代真实依赖，让测试快速且可重复
DataPipeline 测试覆盖：Order 验证、ReportGenerator 计算、边界条件

📝 作业

基础题（难度⭐）：为一个 formatUSD(double amount) 函数编写 5 个单元测试：正常金额、零、负数、极大数、小数精度。
进阶题（难度⭐⭐）：创建一个 FakeApiService 实现 DataSource 接口，用它测试 OrderService 的 getTotalRevenue() 和 getOrderById() 方法。包含成功和失败场景。
挑战题（难度⭐⭐⭐）：为 DataPipeline 的 ReportGenerator 编写完整测试套件：使用 setUp 共享测试数据、group 按功能分组、测试边界条件（空列表、单条数据、全 pending 状态），覆盖率目标 ≥ 90%。

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Dart: Dart 测试 — 从单元测试到集成测试

1. 你将学到

2. 一个开发者的真实故事

(1) 痛点：重构后功能静默崩溃

(2) 测试体系的解法

(3) 收益

3. test 包基础

(1) 核心语法

▶ 示例

▶ 示例

(2) 常用 Matchers

4. setUp / tearDown

▶ 示例

5. 单元测试

(1) 隔离测试原则

▶ 示例

6. Mock 与 fake

▶ 示例

7. Bob 场景：DataPipeline 测试覆盖

▶ 示例

8. 完整示例：DataPipeline 测试套件

❓ 常见问题

📖 小节

📝 作业

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