Test driven development

测试驱动开发 (TDD)

概述

先写测试。看着它失败。编写最少的代码让它通过。

核心原则： 如果你没有看着测试失败，你就不知道它是否测试了正确的东西。

违反规则的文字就是违反规则的精神。

何时使用

始终：

• 新功能
• Bug 修复
• 重构
• 行为变更

例外（询问你的合作伙伴）：

• 一次性原型
• 生成代码
• 配置文件

认为"这次跳过 TDD"？停止。这是合理化。

铁律

在没有首先失败测试的情况下，不要写生产代码

在测试之前写代码？删除它。重新开始。

没有例外：

• 不要保留它作为"参考"
• 不要在写测试时"改编"它
• 不要看它
• 删除意味着删除

根据测试重新开始。就是这样。

红-绿-重构

digraph tdd_cycle {
    rankdir=LR;
    red [label="RED\n编写失败的测试", shape=box, style=filled, fillcolor="#ffcccc"];
    verify_red [label="验证失败\n正确", shape=diamond];
    green [label="GREEN\n最少的代码", shape=box, style=filled, fillcolor="#ccffcc"];
    verify_green [label="验证通过\n全部绿色", shape=diamond];
    refactor [label="REFACTOR\n清理", shape=box, style=filled, fillcolor="#ccccff"];
    next [label="下一个", shape=ellipse];

    red -> verify_red;
    verify_red -> green [label="是"];
    verify_red -> red [label="错误\n失败"];
    green -> verify_green;
    verify_green -> refactor [label="是"];
    verify_green -> green [label="否"];
    refactor -> verify_green [label="保持\n绿色"];
    verify_green -> next;
    next -> red;
}

RED - 编写失败的测试

写一个最少的测试显示应该发生什么。

<Good> ```typescript test('重试失败的操作3次', async () => { let attempts = 0; const operation = () => { attempts++; if (attempts < 3) throw new Error('fail'); return 'success'; };

const result = await retryOperation(operation);

expect(result).toBe('success'); expect(attempts).toBe(3); });

清晰的名称，测试真实行为，一件事
</Good>

<Bad>
```typescript
test('重试工作', async () => {
  const mock = jest.fn()
    .mockRejectedValueOnce(new Error())
    .mockRejectedValueOnce(new Error())
    .mockResolvedValueOnce('success');
  await retryOperation(mock);
  expect(mock).toHaveBeenCalledTimes(3);
});

模糊的名称，测试 mock 而不是代码 </Bad>

要求：

• 一个行为
• 清晰的名称
• 真实的代码（除非不可避免，否则不使用 mock）

验证 RED - 看着它失败

强制。永远不要跳过。

npm test path/to/test.test.ts

确认：

• 测试失败（不是错误）
• 失败消息是预期的
• 因为功能缺失而失败（不是拼写错误）

测试通过？ 你在测试现有行为。修复测试。

测试错误？ 修复错误，重新运行直到正确失败。

GREEN - 最少的代码

编写最简单的代码让测试通过。

<Good> ```typescript async function retryOperation<T>(fn: () => Promise<T>): Promise<T> { for (let i = 0; i < 3; i++) { try { return await fn(); } catch (e) { if (i === 2) throw e; } } throw new Error('unreachable'); } ``` 仅仅通过 </Good> <Bad> ```typescript async function retryOperation<T>( fn: () => Promise<T>, options?: { maxRetries?: number; backoff?: 'linear' | 'exponential'; onRetry?: (attempt: number) => void; } ): Promise<T> { // YAGNI } ``` 过度工程 </Bad>

不要添加功能、重构其他代码或"改进"超过测试。

验证 GREEN - 看着它通过

强制。

npm test path/to/test.test.ts

确认：

• 测试通过
• 其他测试仍然通过
• 输出干净（没有错误、警告）

测试失败？ 修复代码，不是测试。

其他测试失败？ 现在修复。

REFACTOR - 清理

仅在绿色之后：

• 删除重复
• 改进名称
• 提取辅助函数

保持测试绿色。不要添加行为。

重复

下一个失败测试用于下一个功能。

好测试

质量	好	坏
最少	一件事。名称中有"and"？分开它。	test('validates email and domain and whitespace')
清晰	名称描述行为	test('test1')
显示意图	展示期望的 API	隐藏代码应该做什么

为什么顺序重要

"我之后写测试来验证它工作"

测试编写后立即通过。立即通过不能证明什么：

• 可能测试了错误的东西
• 可能测试了实现，而不是行为
• 可能忘记了你忘记的边缘情况
• 你从未见过它捕获 bug

测试优先强制你看到测试失败，证明它实际上测试了一些东西。

"我已经手动测试了所有边缘情况"

手动测试是随意的。你认为你测试了一切但：

• 没有记录你测试了什么
• 代码更改时无法重新运行
• 在压力下容易忘记情况
• "我试的时候它工作了" ≠ 全面

自动化测试是系统化的。它们每次以相同的方式运行。

"删除 X 小时的工作是浪费"

沉没成本谬误。时间已经过去了。你现在的选择是：

• 删除并用 TDD 重写（再花 X 小时，高信心）
• 保留它并之后添加测试（30 分钟，低信心，可能有 bug）

"浪费"是保留你不能信任的代码。没有真正测试的工作代码是技术债务。

"TDD 是教条的，实用意味着适应"

TDD 是实用的：

• 在提交前发现 bug（比之后调试更快）
• 防止回归（测试立即捕获破坏）
• 记录行为（测试显示如何使用代码）
• 支持重构（自由更改，测试捕获破坏）

"实用"捷径 = 在生产中调试 = 更慢。

"之后的测试达到相同的目标——是精神而不是仪式"

不。之后的测试回答"这做什么？"测试优先回答"这应该做什么？"

之后的测试被你的实现所偏见。你测试你构建的，而不是要求的。你验证记住的边缘情况，而不是发现的。

测试优先在实施之前强制发现边缘情况。之后测试验证你记住了 everything（你没有）。

30 分钟之后的测试 ≠ TDD。你得到覆盖率，失去测试工作的证明。

常见合理化

借口	现实
"太简单不需要测试"	简单的代码也会坏。测试只需要 30 秒。
"我之后测试"	立即通过的测试不能证明什么。
"之后的测试达到相同目标"	之后的测试 = "这做什么？" 测试优先 = "这应该做什么？"
"已经手动测试过了"	随意 ≠ 系统化。没有记录，无法重新运行。
"删除 X 小时是浪费"	沉没成本谬误。保留无法验证的代码是技术债务。
"保留作为参考，先写测试"	你会改编它。那是之后测试。删除意味着删除。
"需要先探索"	没关系。丢弃探索，从 TDD 开始。
"测试难 = 设计不清楚"	倾听测试。难测试 = 难使用。
"TDD 会让我变慢"	TDD 比调试更快。实用 = 测试优先。
"手动测试更快"	手动不能证明边缘情况。每次更改你都会重新测试。
"现有代码没有测试"	你正在改进它。为现有代码添加测试。

红旗 - 停止并重新开始

• 测试之前的代码
• 实施后测试
• 测试立即通过
• 无法解释为什么测试失败
• 之后"添加"的测试
• 合理化"就这一次"
• "我已经手动测试过了"
• "之后的测试达到相同目的"
• "是关于精神而不是仪式"
• "保留作为参考"或"改编现有代码"
• "已经花了 X 小时，删除是浪费"
• "TDD 是教条的，我是实用的"
• "这不一样因为..."

所有这些意味着：删除代码。用 TDD 重新开始。

示例：Bug 修复

Bug： 接受空邮箱

RED

test('拒绝空邮箱', async () => {
  const result = await submitForm({ email: '' });
  expect(result.error).toBe('Email required');
});

验证 RED

$ npm test
FAIL: expected 'Email required', got undefined

GREEN

function submitForm(data: FormData) {
  if (!data.email?.trim()) {
    return { error: 'Email required' };
  }
  // ...
}

验证 GREEN

$ npm test
PASS

REFACTOR 如需要，为多个字段提取验证。

验证清单

在标记工作完成之前：

• 每个新函数/方法都有测试
• 在实施之前看着每个测试失败
• 每个测试因预期原因失败（功能缺失，不是拼写错误）
• 为每个测试编写最少的代码让它通过
• 所有测试通过
• 输出干净（没有错误、警告）
• 测试使用真实代码（除非不可避免，否则不使用 mock）
• 覆盖边缘情况和错误

无法勾选所有方框？你跳过了 TDD。重新开始。

当卡住时

问题	解决方案
不知道如何测试	编写期望的 API。首先编写断言。询问你的合作伙伴。
测试太复杂	设计太复杂。简化接口。
必须 mock 一切	代码太耦合。使用依赖注入。
测试设置巨大	提取辅助函数。还复杂？简化设计。

调试集成

发现 bug？编写重现它的失败测试。遵循 TDD 周期。测试证明修复并防止回归。

永远不要在没有测试的情况下修复 bug。

测试反模式

添加 mock 或测试工具时，阅读 @testing-anti-patterns.md 以避免常见陷阱：

• 测试 mock 行为而不是真实行为
• 向生产类添加仅测试的方法
• 不理解依赖就 mock

最终规则

生产代码 → 测试存在且首先失败
否则 → 不是 TDD

没有例外，除非你获得合作伙伴的许可。