PHP中的快照测试（Snapshot Testing）：应用于UI渲染、API响应或复杂数据结构校验 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

PHP 快照测试：UI 渲染、API 响应与复杂数据结构校验

大家好，今天我们来深入探讨 PHP 中的快照测试，一种在软件测试领域日益重要的技术。我们将重点关注其在 UI 渲染、API 响应和复杂数据结构校验方面的应用，并提供实际的代码示例，帮助大家理解如何在自己的项目中应用快照测试，提高代码质量和测试效率。

什么是快照测试？

快照测试，有时也称为“黄金文件测试”，是一种自动化测试方法，它通过比较当前代码运行结果的“快照”与预先存储的“黄金快照”来验证代码的正确性。如果两者匹配，则测试通过；如果不匹配，则测试失败，需要检查代码是否引入了错误，或者更新黄金快照以反映预期的变更。

与传统的断言测试不同，快照测试不需要你手动编写大量的断言语句来验证每个细节。它更适合于验证复杂的数据结构、UI 渲染结果或 API 响应等，这些场景中，手动编写断言既繁琐又容易出错。

快照测试的优势

减少手动编写断言的工作量: 尤其是对于复杂的输出，快照测试可以自动生成和验证大部分数据，节省大量时间。
易于发现意外变更: 即使是很小的变更，快照测试也能快速发现，帮助你及时发现潜在的问题。
提高测试覆盖率: 通过快照测试，可以更全面地验证代码的输出，提高测试覆盖率。
适用于重构: 在重构代码时，快照测试可以帮助你确保重构后的代码仍然产生与之前相同的输出。

快照测试的劣势

需要维护黄金快照: 当代码的预期输出发生变化时，你需要更新黄金快照，这需要额外的工作。
可能掩盖根本原因: 快照测试只能告诉你输出发生了变化，但不能告诉你变化的原因。你需要进一步分析才能找到根本原因。
不适合所有场景: 对于需要精确控制的测试，例如涉及随机数的测试，快照测试可能不是最佳选择。

PHP 快照测试框架

PHP 中有许多可用的快照测试框架，其中最流行的包括：

PHPUnit Snapshots: 一个 PHPUnit 扩展，提供了快照测试的功能。
spatie/phpunit-snapshot-assertions: 另一个流行的 PHPUnit 扩展，功能类似。
LaraSnap: 专门为 Laravel 应用设计的快照测试工具。

我们将在接下来的示例中使用 PHPUnit Snapshots，因为它易于安装和使用。

安装 PHPUnit Snapshots

首先，你需要安装 PHPUnit Snapshots：

composer require --dev jolicode/phpunit-snapshots

然后，在你的 phpunit.xml 文件中注册该扩展：

<phpunit>
  <!-- ... 其他配置 ... -->
  <extensions>
    <extension class="JoliCodePHPUnitExtensionSnapshotExtension"/>
  </extensions>
</phpunit>

快照测试的应用场景

现在，让我们来看一些快照测试在 PHP 中的实际应用场景。

1. UI 渲染测试

假设你正在开发一个生成 HTML 页面的 PHP 类。你可以使用快照测试来验证生成的 HTML 是否符合预期。

<?php

use PHPUnitFrameworkTestCase;

class HtmlRenderer
{
    public function render(array $data): string
    {
        $html = '<html><head><title>' . htmlspecialchars($data['title']) . '</title></head><body>';
        $html .= '<h1>' . htmlspecialchars($data['heading']) . '</h1>';
        $html .= '<p>' . htmlspecialchars($data['content']) . '</p>';
        $html .= '</body></html>';
        return $html;
    }
}

class HtmlRendererTest extends TestCase
{
    use JoliCodePHPUnitEasyMockEasyMockTrait;
    use JoliCodePHPUnitSnapshotAssertions;

    public function testRender()
    {
        $data = [
            'title' => 'My Page',
            'heading' => 'Welcome!',
            'content' => 'This is the content of my page.',
        ];

        $renderer = new HtmlRenderer();
        $html = $renderer->render($data);

        $this->assertMatchesSnapshot($html);
    }
}

在这个例子中，assertMatchesSnapshot() 方法会将生成的 HTML 与存储的快照进行比较。如果快照不存在，它会创建快照。后续的测试会验证生成的 HTML 是否与快照一致。

当你第一次运行这个测试时，它会失败，因为还没有快照文件。测试运行器会创建一个新的快照文件，并将其存储在 _snapshots 目录下（默认情况下）。

Failed asserting that a snapshot exists for HtmlRendererTest::testRender()
A new snapshot has been created in _snapshots/HtmlRendererTest__testRender__1.snap

再次运行测试后，它应该通过。

如果 HtmlRenderer 类的 render() 方法的输出发生了变化，测试将会失败。你可以检查失败的测试结果，了解具体的差异，并决定是修复代码还是更新快照。

2. API 响应测试

快照测试也可以用于验证 API 的响应。这对于确保 API 的响应格式和内容在不同版本之间保持一致非常有用。

<?php

use PHPUnitFrameworkTestCase;

class ApiClient
{
    public function getData(): array
    {
        // 模拟 API 请求
        return [
            'id' => 123,
            'name' => 'Example Item',
            'description' => 'This is an example item.',
            'price' => 9.99,
        ];
    }
}

class ApiClientTest extends TestCase
{
    use JoliCodePHPUnitEasyMockEasyMockTrait;
    use JoliCodePHPUnitSnapshotAssertions;

    public function testGetData()
    {
        $client = new ApiClient();
        $data = $client->getData();

        $this->assertMatchesSnapshot($data);
    }
}

在这个例子中，我们使用快照测试来验证 ApiClient 类返回的 API 响应。assertMatchesSnapshot() 方法会将 API 响应与存储的快照进行比较。

3. 复杂数据结构校验

快照测试非常适合于验证复杂的数据结构，例如数组、对象或 JSON 数据。

<?php

use PHPUnitFrameworkTestCase;

class DataProcessor
{
    public function processData(array $input): array
    {
        $output = [];
        foreach ($input as $item) {
            $output[] = [
                'id' => $item['id'],
                'name' => strtoupper($item['name']),
                'value' => $item['value'] * 2,
            ];
        }
        return $output;
    }
}

class DataProcessorTest extends TestCase
{
    use JoliCodePHPUnitEasyMockEasyMockTrait;
    use JoliCodePHPUnitSnapshotAssertions;

    public function testProcessData()
    {
        $input = [
            ['id' => 1, 'name' => 'item1', 'value' => 10],
            ['id' => 2, 'name' => 'item2', 'value' => 20],
            ['id' => 3, 'name' => 'item3', 'value' => 30],
        ];

        $processor = new DataProcessor();
        $output = $processor->processData($input);

        $this->assertMatchesSnapshot($output);
    }
}

在这个例子中，我们使用快照测试来验证 DataProcessor 类处理后的数据结构。assertMatchesSnapshot() 方法会将处理后的数据结构与存储的快照进行比较。

更新快照

当代码的预期输出发生变化时，你需要更新黄金快照。PHPUnit Snapshots 提供了一个方便的命令来更新快照：

./vendor/bin/phpunit --update-snapshots

运行此命令后，所有失败的快照测试的快照文件将被更新为当前的代码输出。

忽略部分快照

有时候，你可能希望忽略快照中的某些部分。例如，如果你的输出包含动态生成的值，例如时间戳或 UUID，则每次运行测试时，这些值都会发生变化，导致测试失败。

PHPUnit Snapshots 提供了一种方法来忽略快照中的某些部分。你可以在 assertMatchesSnapshot() 方法中传递一个选项数组，其中包含一个 ignore 选项。ignore 选项是一个数组，包含要忽略的快照部分的 XPath 表达式。

<?php

use PHPUnitFrameworkTestCase;

class MyClassTest extends TestCase
{
    use JoliCodePHPUnitEasyMockEasyMockTrait;
    use JoliCodePHPUnitSnapshotAssertions;

    public function testWithDynamicValue()
    {
        $data = [
            'id' => 123,
            'name' => 'Example Item',
            'timestamp' => time(), // 动态生成的值
        ];

        $this->assertMatchesSnapshot($data, ['ignore' => ['timestamp']]);
    }
}

在这个例子中，我们忽略了 timestamp 字段，因此测试不会因为 timestamp 的变化而失败。

自定义快照存储路径

默认情况下，快照文件存储在 _snapshots 目录下。你可以通过在 phpunit.xml 文件中配置 snapshot_path 选项来更改快照存储路径。

<phpunit>
  <!-- ... 其他配置 ... -->
  <extensions>
    <extension class="JoliCodePHPUnitExtensionSnapshotExtension">
      <arguments>
        <string name="snapshot_path">tests/_snapshots</string>
      </arguments>
    </extension>
  </extensions>
</phpunit>

高级技巧：使用序列化器

有时，你需要对快照数据进行序列化，才能进行比较。例如，你可能需要将对象转换为 JSON 字符串，或者将 XML 文档格式化为规范的格式。

PHPUnit Snapshots 允许你使用自定义的序列化器来处理快照数据。你可以创建一个实现 JoliCodePHPUnitSnapshotSerializerSerializerInterface 接口的类，并在 phpunit.xml 文件中注册该序列化器。

表格总结:

特性	描述
安装	使用 Composer 安装 `jolicode/phpunit-snapshots`。
配置	在 `phpunit.xml` 中注册 `JoliCodePHPUnitExtensionSnapshotExtension`。
断言	使用 `$this->assertMatchesSnapshot()` 方法进行快照比较。
更新快照	运行 `./vendor/bin/phpunit --update-snapshots` 命令更新快照。
忽略部分快照	在 `$this->assertMatchesSnapshot()` 方法中使用 `ignore` 选项忽略快照中的某些部分。
自定义存储路径	在 `phpunit.xml` 中配置 `snapshot_path` 选项更改快照存储路径。
使用序列化器	创建实现 `JoliCodePHPUnitSnapshotSerializerSerializerInterface` 接口的类，并在 `phpunit.xml` 文件中注册该序列化器。
应用场景	UI 渲染测试、API 响应测试、复杂数据结构校验。
优点	减少手动编写断言的工作量，易于发现意外变更，提高测试覆盖率，适用于重构。
缺点	需要维护黄金快照，可能掩盖根本原因，不适合所有场景。

实践建议

尽早开始使用快照测试: 在项目初期就开始使用快照测试，可以帮助你及早发现问题，并建立良好的测试习惯。
定期更新快照: 当代码的预期输出发生变化时，及时更新快照，以确保测试的准确性。
谨慎使用忽略选项: 只有在必要时才使用忽略选项，并确保你知道为什么忽略了快照的某些部分。
结合其他测试方法: 快照测试不是万能的，应该与其他测试方法（例如单元测试、集成测试和端到端测试）结合使用，以确保代码的质量。
Code Review: 快照测试文件也需要进行Code Review，保证快照文件的正确性。

总结一下

快照测试是一种强大的测试技术，可以帮助你提高代码质量和测试效率。它特别适用于验证复杂的输出，例如 UI 渲染结果、API 响应和复杂数据结构。通过合理地使用快照测试，你可以更快地发现问题，并更自信地进行代码重构。今天我们介绍了快照测试的基本概念，应用场景，和使用方法，希望对大家有所帮助。

PHP 快照测试：UI 渲染、API 响应与复杂数据结构校验

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