.NET 單元測試基礎指南適用情境

當被要求執行以下任務時，請使用此技能：

為 .NET 類別或方法建立單元測試檢視或改進現有測試的品質設計符合 FIRST 原則的測試案例解釋測試命名規範與最佳實踐使用 xUnit 撰寫測試 FIRST 原則

每個單元測試都必須符合以下原則：

F - Fast (快速)

測試執行時間應在毫秒級，不依賴外部資源。

[Fact] // Fast: 不依賴外部資源，執行快速 public void Add_輸入1和2_應回傳3() { // 純記憶體運算，無 I/O 或網路延遲 var calculator = new Calculator(); var result = calculator.Add(1, 2); Assert.Equal(3, result); }

I - Independent (獨立)

測試之間不應有相依性，每個測試都建立新的實例。

[Fact] // Independent: 每個測試都建立新的實例 public void Increment_從0開始_應回傳1() { var counter = new Counter(); // 每個測試都建立新的實例，不受其他測試影響 counter.Increment(); Assert.Equal(1, counter.Value); }

R - Repeatable (可重複)

在任何環境都能得到相同結果，不依賴外部狀態。

[Fact] // Repeatable: 每次執行都得到相同結果 public void Increment_多次執行_應產生一致結果() { var counter = new Counter(); counter.Increment(); counter.Increment(); counter.Increment();

// 每次執行這個測試都會得到相同結果
Assert.Equal(3, counter.Value);

}

S - Self-Validating (自我驗證)

測試結果應為明確的通過或失敗，使用清晰的斷言。

[Fact] // Self-Validating: 明確的驗證 public void IsValidEmail_輸入有效Email_應回傳True() { var emailHelper = new EmailHelper(); var result = emailHelper.IsValidEmail("test@example.com");

Assert.True(result); // 明確的通過或失敗

}

T - Timely (及時)

測試應在產品程式碼之前或同時撰寫，確保程式碼的可測試性。

3A Pattern 結構

每個測試方法必須遵循 Arrange-Act-Assert 模式：

[Fact] public void Add_輸入負數和正數_應回傳正確結果() { // Arrange - 準備測試資料與相依物件 var calculator = new Calculator(); const int a = -5; const int b = 3; const int expected = -2;

// Act - 執行被測試的方法
var result = calculator.Add(a, b);

// Assert - 驗證結果是否符合預期
Assert.Equal(expected, result);

}

各區塊職責區塊職責注意事項 Arrange 準備測試所需的物件、資料、Mock 使用 const 宣告常數值，提高可讀性 Act 執行被測試的方法通常只有一行，呼叫被測方法 Assert 驗證結果每個測試只驗證一個行為測試命名規範

使用以下格式命名測試方法：

[被測試方法名稱][測試情境][預期行為]

命名範例方法名稱說明 Add_輸入1和2_應回傳3 測試正常輸入 Add_輸入負數和正數_應回傳正確結果測試邊界條件 Divide_輸入10和0_應拋出DivideByZeroException 測試例外情況 IsValidEmail_輸入null值_應回傳False 測試無效輸入 GetDomain_輸入有效Email_應回傳網域名稱測試回傳值

💡 提示：使用中文命名可以讓測試報告更易讀，特別是在團隊溝通時。

xUnit 測試屬性 [Fact] - 單一測試案例

用於測試單一情境：

[Fact] public void Add_輸入0和0_應回傳0() { var calculator = new Calculator(); var result = calculator.Add(0, 0); Assert.Equal(0, result); }

[Theory] + [InlineData] - 參數化測試

用於測試多個輸入組合：

[Theory] [InlineData(1, 2, 3)] [InlineData(-1, 1, 0)] [InlineData(0, 0, 0)] [InlineData(100, -50, 50)] public void Add_輸入各種數值組合_應回傳正確結果(int a, int b, int expected) { var calculator = new Calculator(); var result = calculator.Add(a, b); Assert.Equal(expected, result); }

測試多個無效輸入 [Theory] [InlineData("invalid-email")] [InlineData("@example.com")] [InlineData("test@")] [InlineData("test.example.com")] public void IsValidEmail_輸入無效Email格式_應回傳False(string invalidEmail) { var emailHelper = new EmailHelper(); var result = emailHelper.IsValidEmail(invalidEmail); Assert.False(result); }

例外測試

測試預期會拋出例外的情況：

[Fact] public void Divide_輸入10和0_應拋出DivideByZeroException() { // Arrange var calculator = new Calculator(); const decimal dividend = 10m; const decimal divisor = 0m;

// Act & Assert
var exception = Assert.Throws<DivideByZeroException>(
    () => calculator.Divide(dividend, divisor)
);

// 驗證例外訊息
Assert.Equal("除數不能為零", exception.Message);

}

測試專案結構

建議的專案結構：

Solution/ ├── src/ │ └── MyProject/ │ ├── Calculator.cs │ └── MyProject.csproj └── tests/ └── MyProject.Tests/ ├── CalculatorTests.cs └── MyProject.Tests.csproj

測試專案範本 (.csproj)

<PropertyGroup>
    <TargetFramework>net9.0</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>
    <IsPackable>false</IsPackable>
</PropertyGroup>

<ItemGroup>
    <PackageReference Include="coverlet.collector" Version="6.0.4">
        <PrivateAssets>all</PrivateAssets>
        <IncludeAssets>runtime; build; native; contentfiles; analyzers; buildtransitive</IncludeAssets>
    </PackageReference>
    <PackageReference Include="Microsoft.NET.Test.Sdk" Version="18.0.1" />
    <PackageReference Include="xunit" Version="2.9.3" />
    <PackageReference Include="xunit.runner.visualstudio" Version="3.1.5">
        <PrivateAssets>all</PrivateAssets>
        <IncludeAssets>runtime; build; native; contentfiles; analyzers; buildtransitive</IncludeAssets>
    </PackageReference>
</ItemGroup>

<ItemGroup>
    <Using Include="Xunit" />
</ItemGroup>

<ItemGroup>
    <ProjectReference Include="..\..\src\MyProject\MyProject.csproj" />
</ItemGroup>

常用斷言方法斷言方法用途 Assert.Equal(expected, actual) 驗證相等 Assert.NotEqual(expected, actual) 驗證不相等 Assert.True(condition) 驗證條件為真 Assert.False(condition) 驗證條件為假 Assert.Null(object) 驗證為 null Assert.NotNull(object) 驗證不為 null Assert.Throws(action) 驗證拋出特定例外 Assert.Empty(collection) 驗證集合為空 Assert.Contains(item, collection) 驗證集合包含項目生成測試的檢查清單

為方法生成測試時，請確保涵蓋：

正常路徑 - 標準輸入產生預期輸出邊界條件 - 最小值、最大值、零、空字串無效輸入 - null、負數、格式錯誤例外情況 - 預期會拋出例外的情境參考資源原始文章 - Day 01：老派工程師的測試啟蒙範例程式碼

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