Angular单元测试中的异步代码测试技巧

本文基于codecraft-tv/angular-course项目中的异步测试内容，深入讲解如何在Angular应用中测试异步代码。

异步测试的必要性

在现代前端开发中，异步操作无处不在。Angular应用中常见的异步场景包括：

• Promise处理
• HTTP请求
• 定时器操作
• 生命周期钩子中的异步逻辑

当我们需要测试包含这些异步操作的组件或服务时，传统的同步测试方法就会失效，因为测试可能在异步操作完成前就已经执行完毕。

测试场景构建

让我们看一个典型的异步测试场景。假设我们有一个AuthService服务和一个LoginComponent组件：

// AuthService
export class AuthService {
  isAuthenticated(): Promise<boolean> {
    return Promise.resolve(!!localStorage.getItem('token'));
  }
}

// LoginComponent
export class LoginComponent implements OnInit {
  needsLogin: boolean = true;

  constructor(private auth: AuthService) {}

  ngOnInit() {
    this.auth.isAuthenticated().then((authenticated) => {
      this.needsLogin = !authenticated;
    });
  }
}

在这个例子中，isAuthenticated()返回一个Promise，而组件在初始化时会异步检查认证状态。

常见错误：忽略异步性

初学者常犯的错误是直接编写同步测试：

it('错误的同步测试示例', () => {
  fixture.detectChanges();
  expect(el.nativeElement.textContent.trim()).toBe('Login');
  
  spyOn(authService, 'isAuthenticated').and.returnValue(Promise.resolve(true));
  component.ngOnInit();
  fixture.detectChanges();
  
  expect(el.nativeElement.textContent.trim()).toBe('Logout'); // 这里会失败
});

这种测试会失败，因为在最后一个断言执行时，Promise可能还未解析完成。

解决方案一：Jasmine的done回调

Jasmine提供了done回调来处理异步测试：

it('使用done回调测试异步代码', (done) => {
  fixture.detectChanges();
  expect(el.nativeElement.textContent.trim()).toBe('Login');
  
  const spy = spyOn(authService, 'isAuthenticated').and.returnValue(Promise.resolve(true));
  component.ngOnInit();
  
  spy.calls.mostRecent().returnValue.then(() => {
    fixture.detectChanges();
    expect(el.nativeElement.textContent.trim()).toBe('Logout');
    done(); // 告诉Jasmine测试已完成
  });
});

这种方法虽然有效，但代码结构会变得复杂，特别是当有多个异步操作时。

解决方案二：Angular的async和whenStable

Angular提供了更优雅的解决方案：

it('使用async和whenStable测试异步代码', async(() => {
  fixture.detectChanges();
  expect(el.nativeElement.textContent.trim()).toBe('Login');
  
  spyOn(authService, 'isAuthenticated').and.returnValue(Promise.resolve(true));
  component.ngOnInit();
  
  fixture.whenStable().then(() => {
    fixture.detectChanges();
    expect(el.nativeElement.textContent.trim()).toBe('Logout');
  });
}));

async包装器会创建一个特殊的测试区域，自动跟踪所有Promise。whenStable()在所有异步操作完成后解析。

解决方案三：fakeAsync和tick

最推荐的方法是使用fakeAsync和tick：

it('使用fakeAsync和tick测试异步代码', fakeAsync(() => {
  fixture.detectChanges();
  expect(el.nativeElement.textContent.trim()).toBe('Login');
  
  spyOn(authService, 'isAuthenticated').and.returnValue(Promise.resolve(true));
  component.ngOnInit();
  
  tick(); // 模拟时间流逝，直到所有异步操作完成
  fixture.detectChanges();
  
  expect(el.nativeElement.textContent.trim()).toBe('Logout');
}));

这种方法：

1. 代码保持线性结构，易于阅读
2. 不需要嵌套回调
3. 精确控制异步操作完成时机

方法对比

方法	优点	缺点
done回调	不需要额外依赖	代码结构复杂，需要手动管理
async/whenStable	Angular原生支持	仍需要回调结构
fakeAsync/tick	代码线性化，易于理解	不支持XHR请求

最佳实践建议

1. 优先使用fakeAsync和tick组合
2. 对于HTTP请求测试，使用async和whenStable
3. 只有在简单场景下使用Jasmine的done回调
4. 确保每个测试用例只测试一个异步场景
5. 对于复杂异步逻辑，考虑将其提取到服务中进行单独测试

常见问题解答

Q: 为什么我的fakeAsync测试有时会超时？ A: 可能是因为测试中有真实的异步操作(如HTTP请求)未被模拟。fakeAsync只适用于Promise、setTimeout等。

Q: 什么时候需要使用tick()？ A: 当你需要显式推进异步操作时使用。对于简单的Promise返回，Angular通常会自动处理。

Q: 如何测试多个连续的异步操作？ A: 可以在fakeAsync块中使用多个tick()调用，或者使用tick(milliseconds)指定具体等待时间。

通过掌握这些异步测试技巧，你可以确保Angular应用中的异步逻辑得到充分验证，提高代码质量和可靠性。