新增單元測試

現在您的 ViewModel 和服務位於單獨的類別庫中，您可以輕鬆建立單元測試。 新增單元測試專案可讓您驗證 ViewModel 和服務是否如預期般運作，而不需要依賴 UI 層或手動測試。 您可以作為開發工作流程的一部分自動執行單元測試，確保您的程式碼保持可靠和可維護。

建立單元測試專案

1. 以滑鼠右鍵按一下 [方案總管] 中的解決方案。
2. 選取 [新增>專案...]。
3. 選擇 WinUI 單元測試應用程式 範本，然後選取 [ 下一步]。
4. 將專案命名為 WinUINotes.Tests，然後選取 [建立]。

新增專案參考

1. 以滑鼠右鍵按一下 WinUINotes.Tests 專案，然後選取 [ 新增>專案參考...]。
2. 檢查 WinUINotes.Bus 專案，然後選取 [確定]。

建立虛假的實作進行測試

為了進行測試，請建立檔案服務和儲存類別的虛假實作，這些實作實際上不會寫入磁碟。 Fakes 是輕量級實現，用於模擬真實依賴項的行為以進行測試。

1. 在 WinUINotes.Tests 專案中，建立名為 Fakes 的新資料夾。

2. 在 Fakes 資料夾中新增類別檔案 FakeFileService.cs ：

   using System;
   using System.Collections.Generic;
   using System.Linq;
   using System.Threading.Tasks;
   using Windows.Storage;
   using WinUINotes.Services;
   
   namespace WinUINotes.Tests.Fakes
   {
       internal class FakeFileService : IFileService
       {
           private Dictionary<string, string> fileStorage = [];
   
           public async Task CreateOrUpdateFileAsync(string filename, string contents)
           {
               if (fileStorage.ContainsKey(filename))
               {
                   fileStorage[filename] = contents;
               }
               else
               {
                   fileStorage.Add(filename, contents);
               }
   
               await Task.Delay(10); // Simulate some async work
           }
   
           public async Task DeleteFileAsync(string filename)
           {
               if (fileStorage.ContainsKey(filename))
               {
                   fileStorage.Remove(filename);
               }
   
               await Task.Delay(10); // Simulate some async work
           }
   
           public bool FileExists(string filename)
           {
               if (string.IsNullOrEmpty(filename))
               {
                   throw new ArgumentException("Filename cannot be null or empty", nameof(filename));
               }
   
               if (fileStorage.ContainsKey(filename))
               {
                   return true;
               }
   
               return false;
           }
   
           public IStorageFolder GetLocalFolder()
           {
               return new FakeStorageFolder(fileStorage);
           }
   
           public async Task<IReadOnlyList<IStorageItem>> GetStorageItemsAsync()
           {
               await Task.Delay(10);
               return GetStorageItemsInternal();
           }
   
           public async Task<IReadOnlyList<IStorageItem>> GetStorageItemsAsync(IStorageFolder storageFolder)
           {
               await Task.Delay(10);
               return GetStorageItemsInternal();
           }
   
           private IReadOnlyList<IStorageItem> GetStorageItemsInternal()
           {
               return fileStorage.Keys.Select(filename => CreateFakeStorageItem(filename)).ToList();
           }
   
           private IStorageItem CreateFakeStorageItem(string filename)
           {
               return new FakeStorageFile(filename);
           }
   
           public async Task<string> GetTextFromFileAsync(IStorageFile file)
           {
               await Task.Delay(10);
   
               if (fileStorage.ContainsKey(file.Name))
               {
                   return fileStorage[file.Name];
               }
   
               return string.Empty;
           }
       }
   }
   

   使用 FakeFileService 記憶體內字典 （fileStorage） 來模擬檔案操作，而無需接觸實際檔案系統。 主要功能包括：

   • 非同步模擬：用於 Task.Delay(10) 模擬真實的非同步文件操作
   • 驗證：針對無效輸入拋出例外，與真實實現相同
   • 與虛假儲存體類別整合：傳回可以一起運作以模擬 Windows 儲存體 API 的FakeStorageFolderFakeStorageFile實例

3. 新增 FakeStorageFolder.cs:

   using System;
   using System.Collections.Generic;
   using System.Runtime.InteropServices.WindowsRuntime;
   using Windows.Foundation;
   using Windows.Storage;
   using Windows.Storage.FileProperties;
   using Windows.Storage.Search;
   
   namespace WinUINotes.Tests.Fakes
   {
       internal class FakeStorageFolder : IStorageFolder
       {
           private string name;
           private Dictionary<string, string> fileStorage = [];
   
           public FakeStorageFolder(Dictionary<string, string> files)
           {
               fileStorage = files;
           }
   
           public FileAttributes Attributes => throw new NotImplementedException();
           public DateTimeOffset DateCreated => throw new NotImplementedException();
           public string Name => name;
           public string Path => throw new NotImplementedException();
   
           public IAsyncOperation<StorageFile> CreateFileAsync(string desiredName)
           {
               throw new NotImplementedException();
           }
   
           public IAsyncOperation<StorageFile> CreateFileAsync(string desiredName, CreationCollisionOption options)
           {
               throw new NotImplementedException();
           }
   
           public IAsyncOperation<StorageFolder> CreateFolderAsync(string desiredName)
           {
               throw new NotImplementedException();
           }
   
           // Only partial implementation shown for brevity
           ...
       }
   }
   

   在其 FakeStorageFolder 建構函式中採用檔案儲存字典，使其能夠使用與 FakeFileService相同的記憶體內檔案系統。 大部分的介面成員都會擲回 NotImplementedException ，因為只需要實作測試實際使用的屬性和方法。

   您可以在本教學課程的 FakeStorageFolder中檢視 的完整實作。

4. 新增 FakeStorageFile.cs:

   using System;
   using System.IO;
   using System.Runtime.InteropServices.WindowsRuntime;
   using Windows.Foundation;
   using Windows.Storage;
   using Windows.Storage.FileProperties;
   using Windows.Storage.Streams;
   
   namespace WinUINotes.Tests.Fakes
   {
       public class FakeStorageFile : IStorageFile
       {
           private string name;
   
           public FakeStorageFile(string name)
           {
               this.name = name;
           }
   
           public string ContentType => throw new NotImplementedException();
           public string FileType => throw new NotImplementedException();
           public FileAttributes Attributes => throw new NotImplementedException();
           public DateTimeOffset DateCreated => throw new NotImplementedException();
           public string Name => name;
           public string Path => throw new NotImplementedException();
   
           public IAsyncOperation<StorageFile> CopyAsync(IStorageFolder destinationFolder)
           {
               throw new NotImplementedException();
           }
   
           public IAsyncOperation<StorageFile> CopyAsync(IStorageFolder destinationFolder, string desiredNewName)
           {
               throw new NotImplementedException();
           }
   
           public IAsyncOperation<StorageFile> CopyAsync(IStorageFolder destinationFolder, string desiredNewName, NameCollisionOption option)
           {
               throw new NotImplementedException();
           }
   
           public IAsyncAction CopyAndReplaceAsync(IStorageFile fileToReplace)
           {
               throw new NotImplementedException();
           }
   
           // Only partial implementation shown for brevity
           ...
       }
   }
   

   代表 FakeStorageFile 假儲存系統中的個別檔案。 它儲存檔案名稱並提供測試所需的最小實作。 就像 FakeStorageFolder一樣，它只實作正在測試的程式碼實際使用的成員。

   您可以在本教學課程的 FakeStorageFolder中檢視 的完整實作。

在檔中深入瞭解：

• 單元測試最佳做法
• 測試替身（偽物件、模擬、存根）

撰寫簡單的單元測試

1. 將 UnitTest1.cs 重新命名為 NoteTests.cs 並更新它：

   using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
   using System;
   using WinUINotes.Tests.Fakes;
   
   namespace WinUINotes.Tests
   {
       [TestClass]
       public partial class NoteTests
       {
           [TestMethod]
           public void TestCreateUnsavedNote()
           {
               var noteVm = new ViewModels.NoteViewModel(new FakeFileService());
               Assert.IsNotNull(noteVm);
               Assert.IsTrue(noteVm.Date > DateTime.Now.AddHours(-1));
               Assert.IsTrue(noteVm.Filename.EndsWith(".txt"));
               Assert.IsTrue(noteVm.Filename.StartsWith("notes"));
               noteVm.Text = "Sample Note";
               Assert.AreEqual("Sample Note", noteVm.Text);
               noteVm.SaveCommand.Execute(null);
               Assert.AreEqual("Sample Note", noteVm.Text);
           }
       }
   }
   

   此測試示範如何使用FakeFileService來對NoteViewModel進行單元測試。 測試會建立新的 NoteViewModel，檢查其初始狀態 （日期是最近的，檔名遵循預期的模式） ，在筆記上設定文字，執行儲存命令，並確認文字持續存在。 由於使用假檔案服務而不是真實實現，因此測試運行速度很快，無需任何實際的檔案 I/O，並且可以重複運行而不會產生副作用。

在檔中深入瞭解：

• MSTest 概觀
• Assert 類別

執行測試

1. 在 Visual Studio 中開啟 [ 測試總管 ] 視窗 （測試>測試總管）。
2. 選取 [執行所有測試 ] 以執行單元測試。
3. 確認測試通過。

您現在擁有一個可測試的架構，可以在獨立於 UI 的情況下測試您的 ViewModels 和服務！

總結

在本教學課程系列中，您已瞭解如何：

• 建立一個獨立的類別庫專案 (Bus project)，用於存放 ViewModels 和服務，以便於將單元測試與 UI 層分開進行。
• 使用 MVVM 工具組實作 MVVM 模式，利用 ObservableObject、 屬性 [ObservableProperty] ，並 [RelayCommand] 減少樣板程式碼。
• 使用來源產生器自動建立屬性變更通知和命令實作。
• 使用 [NotifyCanExecuteChangedFor] 當屬性值變更時自動更新指令的可用性。
• 整合相依性注入，以 Microsoft.Extensions.DependencyInjection 管理 ViewModel 和服務的生命週期。
• 建立介面 IFileService 和實作，以可測試的方式處理檔案作業。
• 在 App.xaml.cs 中設定 DI 容器，並從服務提供者擷取頁面中的 ViewModels。
• 實作 以 WeakReferenceMessenger 啟用元件之間的鬆散耦合，讓網頁無需直接參照即可回應 ViewModel 事件。
• 建立繼承的 ValueChangedMessage<T> 訊息類別，以便在元件之間攜帶資料。
• 建立依賴項的虛假實作以進行測試，而不觸及實際的檔案系統。
• 使用 MSTest 撰寫單元測試，以獨立於 UI 層驗證 ViewModel 行為。

此架構為建置可維護、可測試的 WinUI 應用程式提供堅實的基礎，並在 UI、商務邏輯和資料存取層之間明確區分關注點。 您可以從 GitHub 存放庫下載或檢視本教學課程的程式代碼。

後續步驟

現在您已瞭解如何使用 MVVM 工具組和相依性插入來實作 MVVM，您可以探索更進階的主題：

• 進階訊息傳遞：探索其他訊息傳遞模式，包括請求/回應訊息和用於選擇性訊息處理的訊息令牌。
• 驗證：使用資料註釋和 MVVM 工具組的驗證功能，將輸入驗證新增至 ViewModel。
• 非同步命令：使用 AsyncRelayCommand進一步了解非同步命令執行、取消支援和進度報告。
• 進階測試：探索更進階的測試場景，包括測試訊息處理、非同步命令執行和屬性變更通知。
• 可觀察的集合：有效使用 ObservableCollection<T> 並探索 ObservableRangeCollection<T> 大量操作。

相關內容

• MVVM 工具組檔
• .NET 社群工具組
• 建立 WinUI 應用程式教學課程
• 資料繫結概觀
• .NET 中的相依性插入
• .NET 中的 單元測試
• GitHub 上的 MVVM 工具組範例