.NET单元测试：最佳实践、框架与工具在2025年

发布日期：2025年6月30日
分类：自动化、软件测试

毫无疑问，.NET可能是现代计算机编程中最通用和普遍的软件技术。根据当前统计数据，它目前为全球超过34%的网站和Web应用程序提供支持，是最受欢迎和可靠的开发工具之一。

同时，在.NET开发中，负责测试预算和规划的技术决策者和领导（CTO、工程副总裁、工程总监）有时会面临一个关键问题——糟糕的软件测试不仅是一个技术风险，更是一个商业风险。糟糕的测试往往会对品牌价值和客户满意度产生直接影响。

什么是.NET中的单元测试？

.NET单元测试是测试代码中小的、隔离的部分（通常是单个函数或方法）以验证它们是否正常工作的行为。.NET开发人员编写这些测试并自动运行它们，以便尽早发现问题，理想情况下是在代码进入QA或生产环境之前。

单元测试与集成测试和系统测试的区别

为了更好地理解单元测试，将其与其他类型的测试进行对比是有用的。值得注意的是，单元测试是运行速度最快且最简单的，因为它们不依赖于Web服务器或数据库。正是由于这个原因，它们非常适合早期错误检测和自动化。

• 单元测试：隔离测试一小段代码——例如，测试方法对于给定输入是否返回正确答案。
• 集成测试：测试应用程序不同部分如何相互交互，例如服务与数据库的通信。
• 系统测试：检查整个应用程序，并模拟实际用户使用它的方式。

软件开发生命周期（SDLC）中的单元测试

单元测试是开发过程中不可或缺的一部分，并且始终从最开始就应用。它在代码编写时检测错误，以便开发人员可以轻松快速地修复它们。它还有助于将来更改或重构代码，因为测试会立即指出是否有东西被破坏。当某些东西出现问题时，单元测试提供快速反馈，以便可以迅速解决问题。

为什么单元软件测试对敏捷和DevOps至关重要

在DevOps和敏捷文化中，团队频繁交付并快速移动，单元测试极其重要。它允许团队每次更改代码时运行快速自动化测试，从而更容易发现可能的问题。这意味着后期调试时间更少，整体开发更顺畅。单元测试还通过让每个人对代码的稳定性和正常工作更有信心，使开发人员、测试人员和运维人员能够更充分地合作。

为什么单元测试对.NET开发很重要？

单元测试是.NET开发的一个重要方面，因为它可以捕获错误，通常是在代码离开开发人员之手之前。特别是，随着时间的推移，测试保持整洁和可理解，尤其是当项目变得更大并且有更多人参与贡献时。其次，测试与自动化工具和CI/CD管道配合良好，因此每次更新或部署应用程序时都可以自动运行。从长远来看，开发人员还可以期望节省成本和时间。团队花费更少的时间解决问题，获得更快的反馈，并且可以更有信心地为任何.NET项目提供高质量的软件。

2025年流行的.NET单元测试框架

谈到2025年，几个.NET单元测试框架因其可靠性、社区支持以及与现代开发工具的集成而继续脱颖而出：

1. xUnit.net

目前，xUnit.net很可能是最常用的.NET测试框架。它专为现代开发而构建，并与.NET Core及.NET 6和7及以上版本良好配合。大多数开发人员喜欢xUnit.net，因为它的设计最小且干净，使测试代码可读且易于维护。它还默认允许并行运行测试，这可以加快速度。此外，xUnit具有良好的社区支持且维护良好，是大多数新.NET项目的绝佳选择。

2. NUnit

NUnit已经存在了一段时间，并且继续被.NET开发人员广泛使用。它非常灵活，并且具有许多用于组织和参数化测试的功能，例如参数化测试和数据驱动测试。NUnit是遗留代码库和更高级项目的绝佳选择。如果您的团队已经了解NUnit或需要更好地控制测试运行的方式，它是一个可靠、成熟的框架。

3. MSTest

MSTest是Microsoft的内部测试框架，并预装在Visual Studio中。它易于上手，适合有使用其他Microsoft工具（如Azure DevOps）经验的用户。它可能不包含xUnit或NUnit的所有功能，但满足大多数基本单元测试需求。它适用于需要稳定性、简单设置以及与Microsoft堆栈良好集成的企业团队。

.NET单元测试的最佳实践

为了充分利用.NET中的单元测试，我们建议遵循一些技术，以确保您的测试长期保持可读性和价值，尤其是在代码库扩展时。

• 首先遵循AAA模式，即Arrange、Act、Assert。这种格式通过隔离设置、测试中的操作和预期输出来保持测试简洁和一致。
• 尽量使测试小而目标明确。每个测试应尝试一件事。如果失败，必须清楚什么出了问题以及为什么。
• 不要测试私有方法。测试调用它们的公共方法。如果您经常需要测试私有逻辑，这可能表明需要进行一些重构以改进设计。
• 命名测试以指示它们正在检查什么。例如，“CalculateTotal_ReturnsCorrectSum_WhenItemsExist”比“TestTotal”更具信息性。
• 当您的代码依赖于外部系统（如数据库或API）时使用模拟，因为这使您的单元测试快速、隔离且可复制。但不要模拟所有东西——只模拟必要的部分。
• 逻辑上组织测试（按功能、模块或类），以便其他开发人员可以找到并理解它们。一致的命名和结构保持测试套件井井有条且可控。
• 确保测试运行快速，因为缓慢的测试不太可能重复运行，并且会减慢整个开发过程，尤其是在CI/CD管道中。
• 定期运行测试，理想情况下每次更改时都运行。单元测试只有在成为日常开发工作流的一部分时才有回报。

常见陷阱及如何避免

无论您的意图多么好，编写单元测试时很容易陷入一些陷阱。意识到所有这些将帮助您避免问题并保持测试功能正常且易于维护。

最常见的错误之一是过度模拟。虽然模拟对于隔离代码很有用，但过度使用会导致脆弱的测试，这些测试与实现细节紧密耦合。只模拟您绝对需要的东西——外部系统，而不是内部逻辑。

另一个问题是编写不稳定的测试（偶尔通过偶尔失败而代码未更改的测试）。这些通常来自于依赖系统时间、网络调用或共享测试数据。为了避免这种情况，请确保您的测试是确定性的且完全隔离的。

一些开发人员编写过于通用或试图一次测试太多东西的测试。这些测试很难理解实际测试了什么或为什么失败。这里最好的解决方案是保持测试专注于单一、明确的行为。

测试隔离不足是另一个常见问题。测试不应依赖于它们运行的顺序或共享状态。可以使用设置方法和干净的测试数据来隔离它们。

并且不要忽视边缘情况。测试正常输入很容易，但会错过奇怪或极端的输入。包括边缘情况使您的应用程序更健壮，更不容易在现实世界中失败。

示例：单元测试一个真实的.NET功能

为了更好地理解.NET中的单元测试，让我们看一个简单的真实示例。假设您正在构建一个在线商店，并且需要根据客户的消费金额应用折扣的功能。

业务规则很简单：如果客户消费100美元或更多，那么他或她应该获得10%的折扣；否则，应应用全价。

我们可以单元测试此折扣逻辑以确保其准确。对于第一个测试，我们观察当客户消费150美元时会发生什么。结果应该是客户获得10%的折扣，总金额降至135美元。单元测试验证系统正确返回折扣金额。

在第二个测试中，我们模拟客户消费少于100美元，比如80美元。由于折扣规则在这种情况下不适用，此测试用例保证价格保持80美元不变。

这些测试证明折扣逻辑在所有情况下都按预期行为。如果将来有人无意中更改了逻辑，测试将立即发现。简而言之，您不需要每次更改代码时都手动测试功能。

在CI/CD中自动化单元测试

手动执行单元测试已不再是现代.NET开发的情况。为了快速进展和最小化错误，大多数团队今天通过CI/CD（持续集成/持续部署）管道自动化他们的测试。

自动化后，单元测试每次有人提交代码修改时运行，例如推送新功能或错误修复。这会在问题变得更大或导致生产环境中某些东西中断之前尽早检测到问题。

使用GitHub Actions、Azure DevOps、GitLab CI或TeamCity，您可以建立一个管道，自动构建您的项目，运行所有测试，并输出结果。当某些东西失败时，系统可以停止管道，提醒团队，并防止合并或部署损坏的代码。

在.NET中，单元测试通常写在专门标记用于测试的公共类中。这些类被测试运行器选取——通常使用dotnet test命令，该命令通常在CI/CD管道中使用。此命令快速、可靠，并与xUnit、NUnit和MSTest等主要框架配合使用。

通过在CI/CD中包含单元测试，您不仅可以节省时间，还可以减少错误到达用户的风险。它在团队中建立信心，并允许更快、更稳定的发布周期。

SCAND如何帮助.NET测试

在SCAND，我们理解严格的测试对于交付高质量、可测试的.NET应用程序以实现业务成功至关重要。我们的团队成员拥有构建和实施全面单元测试计划以满足您项目需求的不同经验。

我们帮助开发团队使用最流行的框架（如xUnit、NUnit和MSTest）开发可扩展、可持续的测试集。无论您是从头开始还是重构，我们都专注于制作可读、可靠的测试，支持不同的测试场景，尽早捕获错误，并降低风险。

除了编写测试，我们还自动化您的测试管道和CI/CD管道。这确保每次代码更改都自动测试，使开发周期更快，并创建一个良好的安全网，防止回归和构建损坏。

我们的专业人士还提供培训和最佳实践建议，以便您的团队可以建立测试文化并体验持久的代码质量。SCAND不仅提供技术援助，还提供您可以依赖的顾问，致力于您的软件成功。

常见问题解答（FAQs）

什么是.NET单元测试？
.NET单元测试是编写自动化测试以验证代码中非常小的段（如方法或函数），以确保它们自身正常工作并提高软件质量。

我应该为.NET使用什么单元测试框架？
xUnit.net、NUnit和MSTest是三个知名的框架。这取决于您的需求和项目目标，但xUnit.net往往是现代.NET测试驱动开发的最佳选择。

单元测试在敏捷和DevOps工作流中属于哪里？
单元测试提供对代码更改的快速反馈，允许早期错误检测和高代码质量。它们自然属于自动化管道，促进持续集成和交付。

什么是模拟库，为什么我需要它们？
模拟库使您能够在测试中模拟外部系统（例如数据库或API）。这使您正在测试的代码隔离，测试运行更快、更可靠。

我应该多久执行一次单元测试？
单元测试理想情况下应在每次代码更改时自动执行——很可能是CI/CD管道的一部分——以尽早发现问题。

单元测试覆盖所有类型的错误吗？
单元测试非常适合捕获小段代码中的逻辑错误，但它不测试所有东西。还需要运行集成和系统测试以确保应用程序的组件良好协作。

SCAND在.NET单元测试方面提供什么帮助？
SCAND提供编写良好测试、构建自动化管道和应用最佳实践的专业建议，以改善团队的测试实践和软件质量。

作者简介
Alexander Bąk
Web开发部门主管
Alexander拥有20年软件开发经验，为从小型初创公司到大型企业的众多全球公司提供新颖和创新的解决方案。他的主要关注领域是Web开发和前端开发。