viernes, 21 de junio de 2013

Pruebas unitarias y de integración en Apache Tapestry

Apache Tapestry
Realizar teses unitarios, de integración y funcionales del código de la aplicación que desarrollamos es necesario para tener cierta seguridad de que lo codificado funciona como se espera al menos bajo las circunstancias de las pruebas. Una vez que tenemos un conjunto de pruebas y necesitamos hacer cambios a código existente las pruebas nos sirven para evitar introducir nuevos defectos, tendremos seguridad de que lo modificado sigue funcionando como antes y no dejaremos de hacer algo por miedo a introducir nuevos errores.

A estas alturas supongo que todos estaremos de acuerdo en que las pruebas son de gran utilidad y necesarias. Además, de lo anterior los teses nos sirven como documentación en forma de código de como se puede usar los objetos bajo prueba. Y por otra parte si usamos un lenguaje dinámico, que tan de moda están en estos momentos, en el que el compilador no suele ayudar en tiempo de desarrollo y solo nos encontramos con los errores en tiempo de ejecución porque hemos puesto mal el nombre de un variable, de método o el número de parámetros son incorrectos las pruebas nos ayudarán a detectarlos al menos en el entorno de integración continua y no en producción, aunque muy posiblemente no siempre porque es raro que tengamos el 100% del código cubierto con teses. Si en Java es necesario tener teses en un lenguaje dinámico como Groovy es vital si no queremos tener errores en producción por temas de «compilación».

Si desarrollamos código de pruebas debemos tratarlo como un ciudadano de primera clase, esto es, con la misma importancia que el resto del código de la aplicación en el que deberíamos aplicar muchas de las ideas explicadas en el libro Clean Code de forma que el código sea legible y más fácilmente mantenible. No hacerlo puede que haga que las pruebas con el tiempo dejen de tener utilidad y peor aún supongan un problema más.

Para realizar pruebas en Apache Tapestry hay algo de documentación en la propia página del proyecto y en algunas librerías relacionadas pero está esparcida por varias páginas y para alguien que está empezando no es sencillo documentarse e iniciar un proyecto haciendo pruebas desde un inicio de forma rápida. En esta entrada explicaré varias formas de hacer pruebas unitarias, de integración y funcionales y como ejecutarlas de forma cómoda haciendo uso de Gradle, Geb, Spock entre otras herramientas.

Pruebas unitarias

En Tapestry realizar pruebas unitarias consiste en probar las páginas y componentes (las páginas en realidad son también componentes y se pueden probar de la misma forma). Dado que las clases de los componentes y páginas son simples POJO (Plain Old Java Object) que no heredan de ninguna clase, no tienen necesidad de implementar ninguna interfaz y no son abstractas una forma de probarlas es tan simple como crear una una instancia, inyectar las dependencias de las que haga uso el SUT (Sujeto bajo prueba, Subject Under Test) y comprobar los resultados. Este es el caso de la prueba realizada en HolaMundoTest, en la que se prueba el método beginRender. Si el componente tuviese otros métodos podrían probarse de forma similar. En este ejemplo se realizan las siguientes cosas:
  • Se crean las dependencias de las que haga el sujeto bajo prueba, en este caso un mock del servicio MensajeService que devolverá el mensaje que emitirá el componente. En un ejemplo real podría tratarse de un servicio que accediese a base de datos o se conectase con un servicio externo. El mock se crea haciendo uso de la librería Mockito.
  • Se crea la instancia del componente, como la clase del componente no es abstracta es tan sencillo como hacer un new.
  • Se inyectan las dependencias. El nombre al que saludará el componente y el mock que devolverá el mensaje que deseamos en la prueba. Para poder inyectar las propiedades estas están definidas en el ámbito package, las propiedades de un componente pueden definirse en el ámbito private pero entonces necesitaríamos definir al menos métodos set para asignar valores a esas propiedades.
  • Se crea una instancia de un objeto que necesita como parámetro el método bajo prueba beginRender y se le pasa como parámetro.
  • El método bajo prueba se ejecuta.
Finalmente, se comprueba el resultado de la ejecución con un Assert. Como conocemos los datos que ha usado el objeto (los inyectados en las dependencias) bajo prueba conocemos el resultado que debería producir y es lo que comprobamos. Un ejemplo de este tipo de test es HolaMundoTest que prueba el componente HolaMundo.


Pruebas unitarias incluyendo código HTML

En un framework web aparte el comprobar el funcionamiento del código java (u otro lenguaje) es solo una parte de lo que nos puede interesar probar. Un framework web nos puede interesar tener pruebas del código html que se genera, en el caso de Tapestry los componentes o páginas que generan su html con las plantillas .tml o como en el caso anterior en el método beginRender. Las páginas pueden probarse de forma sencilla haciendo uso de la clase TapestryTester, aunque como las páginas puede incluir muchos componentes (y tendríamos que inyectar muchas dependencias y mocks) no es lo mejor para hacer pruebas unitarias, las pruebas de las páginas enteras es mejor dejarlo para pruebas funcionales y realizar pruebas unitarias sobre los componentes individuales.

Dado que en Tapestry un componente no puede ser usado sino no es dentro de una página, para probar el html de un componente generado con plantillas .tml de forma unitaria debemos crear un página de pruebas en la que incluimos únicamente ese componente. El componente HolaMundo no tiene una plantilla .tml que genera el html pero esto es indiferente para las pruebas, independientemente de si el componente genera el html con el método beginRender o con un .tml podemos hacer la prueba de la misma forma.

Las cosas que tendríamos que hacer son:
  • Crear una página de pruebas en la que insertaremos el componente que queramos probar. Para el ejemplo la página de pruebas es HolaMundoTest.
  • En la prueba unitaria, HolaMundoTesterTest, disponemos una instancia de TapestryTester. Dado que la creación del TapestryTester va a ser igual para todos los teses que tuviésemos creamos una clase abstracta de la que heredarán todos, AbstractTest. Para crear el TapestryTester necesitaremos indicar el paquete de la aplicación, el nombre de la aplicación, el directorio del contextRoot y los módulos adicionales a cargar. El módulo adicional de pruebas TestModule añadirá las páginas que se usarán para hacer las pruebas como si se tratase de una librería adicional de componentes, esto se hace en el método contributeComponentClassResolver.
  • Crear los mocks y dependencias que use el componente. En el método before de la prueba se crea el mock del servicio que usa el componente. Con la anotación @ForComponents de la librería Tapestry Testify sobre la propiedad mensajeService del test hacemos que los componentes de la prueba que usen un servicio de interfaz MensajesService se les inyecte la referencia del mock que hemos creado. En el caso de que el componente tenga parámetros la forma de pasarle el valor que deseamos se consigue inyectando el objeto primeramente en la página de prueba que hace uso del componente y posteriormente hacemos que la página le pase el valor en el momento que lo usa. Dado que se trata de un String, y Tapestry hace las inyecciones de los servicios en función del tipo, debemos darle un nombre único para que el contenedor de dependencias de Tapestry distinga que String queremos inyectar.
  • Ejecutar la prueba consistirá en renderizar la página con renderPage.
Finalmente, la comprobación la realizaremos mediante asserts sobre valores devueltos por objeto Document que representa al DOM de la página. Un ejemplo de este tipo de test es HolaMundoTesterTest.
Para probar el componente con un parámetro y sin parámetro en la página de prueba el componente se usa dos veces. Según la prueba se obtiene el elemento id que lo contenía (componenteSinNombre, componenteConNombre) para comprobar el resultado.

Pruebas unitarias incluyendo código HTML con XPath

En el caso anterior para hacer las comprobaciones se hace uso del objeto Document el cual se va navegando con su API. Obtener la información necesaria para realizar las comprobaciones no es tarea simple si el html es complejo, el código Java necesario para ello puede complicarse y ser de varias lineas para obtener un simple dato. Con el objetivo de tratar de aliviar este problema se puede hacer uso de la librería Tapestry XPath mediante la cual podremos hacer uso de expresiones XPath sobre el objeto Document que obtenemos como resultado.


Pruebas de integración

Si es posible es mejor realizar pruebas unitarias utilizando alguno de los casos anteriores principalmente porque son más sencillas, pequeñas y menos frágiles (menos propensas a empezar a fallar ante cambios) pero sobre todo porque se ejecutan mucho más rápido y de esta manera podemos lanzarlas muy a menudo en nuestro entorno local según desarrollamos. Si tardasen en ejecutarse mucho al final por no estar parados esperando a que se ejecutasen las pruebas acabaríamos por no ejecutarlas, si este es el caso es recomendable hacer que se ejecuten al menos en un entorno de integración continua (usar Jenkins es una buena opción).

Sin embargo, también hay casos en los que nos puede interesar hacer pruebas funcionales sobre la aplicación probando no pequeñas partes de forma individual sino todas en conjunto. Si vemos necesario realizar este tipo de pruebas funcionales o de aceptación conviene realizarlas sobre las partes importantes o vitales de la aplicación sin querer volver a probar lo ya probado de modo unitario con este tipo de pruebas. Como decía son lentas y frágiles ante cambios y si tenemos muchas nos veremos obligados a dedicar mucho esfuerzo a mantenerlas que puede que no compense.

Para realizar este tipo de pruebas en Tapestry en el siguiente ejemplo haremos uso de Gradle, el plugin de tomcat y el framework de pruebas Geb junto con Spock. Para hacer las pruebas con Geb usaremos el lenguaje Groovy. Tradicionalmente hacer pruebas funcionales o de aceptación era una tarea no sencilla comparada con las pruebas unitarias, con la ayuda de Geb y Spock realizaremos pruebas funcionales de una forma bastante simple y manejable.

Con Geb los teses de denominan especificaciones. Haremos una prueba de la página Index de la aplicación que contiene poco más que el componente HolaMundo. Para ello:
  • Crearemos las especificación. Una especificación es una clase que hereda de GebSpec. Combinando Geb con Spock y su DSL (Lenguaje específico de dominio, Domain Specific Language) el test del ejemplo se divide en varias partes.
  • La parte when se encargará de ejercitar el sujeto bajo prueba, en este caso la página Index.
  • En la parte then realizaremos las comprobaciones que determinarán si el test se ejecutó de forma correcta.
Junto con la especificación del test podemos definir como es la página que va a probar el test, esto simplificará enormemente el código del test y es lo que hace que Geb simplifique mucho las pruebas funcionales. Si tuviésemos varios test estos pueden compartir todos ellos las definiciones de las páginas. La página se define creando una clase que extiende de Page. En el caso del ejemplo:
  • La propiedad estática url, indica la URL de la página a probar. La aplicación debe estar arrancada previamente a pasar las pruebas de integración o funcionales.
  • La propiedad estática at, es una comprobación que realizará Geb para determinar si la página que se obtiene con la URL es la que se espera.
  • Y ahora viene lo mejor, en la propiedad estática content, podemos definir los elementos relevantes de la página para la prueba que luego en la especificación del test Geb podremos usar para realizar las comprobaciones. La notación para referirse a los elementos es similar a la utilizada en los selectores de jQuery.
Un ejemplo de este tipo de test es IndexSpec. Otros ejemplos un poco más complejos pueden verse en GoogleSpec y GoogleSearchSpec.

Como en el resto de entradas el código fuente completo lo puedes encontrar en mi repositorio de GitHub. Si quieres probarlo en tu equipo lo puedes hacer de forma muy sencilla con los siguientes comandos y sin instalar nada previamente (salvo java y git). Si no dispones de git para clonar mi repositorio de GitHub puedes obtener el código fuente del repositorio en un archivo zip con el anterior enlace.

Referencia:
JUnit 
Spock
Geb
Testify