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# 21 | 单元测试：如何使用 TDD 开发一个组件？
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你好，我是大圣。
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上一讲我们学习了不少组件库里的经典组件，用TypeScript搭建起了TypeScript + Vite + Sass的组件库开发基础环境，并且实现了Container布局组件。
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今天我们来聊另外一个大幅提升组件库代码可维护性的手段：单元测试。在理解单元测试来龙去脉的基础上，我还会给你演示，如何使用测试驱动开发的方式实现一个组件，也就是社区里很火的TDD开发模式。
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## 单元测试
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单元测试（Unit Testing），是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证，这是百度百科对单元测试的定义。而我的理解是，在我们日常代码开发中，会经常写Console来确认代码执行效果是否符合预期，这其实就算是测试的雏形了，我们把代码中的某个函数或者功能，传入参数后，校验输出是否符合预期。
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下面的代码中我们实现了一个简单的add函数, 并且使用打印3和add(1,2)的结果来判断函数输出。
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add函数虽然看起来很简单，但实际使用时可能会遇到很多情况。比如说x如果是字符串，或者对象等数据类型的时候，add结果是否还可以符合预期？而且add函数还有可能被你的同事不小心加了其他逻辑，这都会干扰add函数的行为。
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```javascript
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function add(x,y){
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return x+y
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}
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console.log(3 == add(1,2))
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```
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为了让add函数的行为符合预期，你希望能添加很多Console的判断逻辑，并且让这些代码自动化执行。
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我们来到src目录下，新建一个add.js。下面的代码中，我们定义了函数test执行测试函数，可以给每个测试起个名字，方便调试的时候查找，expect可以判断传入的值和预期是否相符。
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```javascript
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function add(x,y){
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return x+y
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}
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function expect(ret){
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return {
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toBe(arg){
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if(ret!==arg){
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throw Error(`预计和实际不符,预期是${arg}，实际是${ret}`)
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}
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}
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}
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}
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function test(title, fn){
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try{
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fn()
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console.log(title,'测试通过')
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}catch(e){
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console.log(e)
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console.error(title,'测试失败')
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}
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}
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test('测试数字相加',()=>{
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expect(add(1,2)).toBe(3)
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})
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```
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命令行执行node add.js以后，我们就可以看到下面的结果。如果每次Git提交代码之前，我们都能执行一遍add.js去检查add函数的逻辑，add函数相当于有了个自动检查员，这样就可以很好地提高add函数的可维护性。
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```javascript
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➜ ailemente git:(main) ✗ node add.js
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测试数字相加 测试通过
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```
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下一步，我们如果想让add函数支持更多的数据类型，比如我们想支持数字字符串的相加，又要怎么处理呢？我们可以先写好测试代码，在下面的代码中，我们希望数字1和字符串2也能以数字的形式相加。
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```javascript
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test('测试数字和字符串数字相加',()=>{
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expect(add(1,'2')).toBe(3)
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})
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```
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我们在命令行里执行node add.js之后，就会提示下面的报错信息，这说明现在代码还没有符合新的需求，我们需要进一步丰富add函数的逻辑。
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我们把add函数改成下面的代码，再执行add.js后，就会提示你两个测试都通过了，这样我们就确保新增逻辑的时候，也没有影响到之前的代码逻辑。
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```javascript
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function add(x,y){
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if(Number(x)==x && Number(y)==y){
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return Number(x) + Number(y)
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}
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return x+y
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}
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```
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这是一个非常简单的场景演示，但这个例子能够帮助你快速了解什么是单元测试。下一步，我们要在Vue中给我们的组件加上测试。
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## 组件库引入Jest
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我们选择Facebook出品的Jest作为我们组件库的测试代码，Jest是现在做测试的最佳选择了，因为它内置了断言、测试覆盖率等功能。
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不过，因为我们组件库使用TypeScript开发，所以需要安装一些插件，通过命令行执行下面的命令，vue-jest和@vue/test-utils是测试Vue组件必备的库，然后安装babel相关的库，最后安装Jest适配TypeScript的库。代码如下：
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```javascript
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npm install -D jest@26 vue-jest@next @vue/test-utils@next
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npm install -D babel-jest@26 @babel/core @babel/preset-env
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npm install -D ts-jest@26 @babel/preset-typescript @types/jest
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```
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安装完毕后，我们要在根目录下新建.babel.config.js。下面的配置目的是让babel解析到Node和TypeScript环境下。
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```javascript
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module.exports = {
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presets: [
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['@babel/preset-env', { targets: { node: 'current' } }],
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'@babel/preset-typescript',
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],
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}
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```
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然后，我们还需要新建jest.config.js，用来配置jest的测试行为。不同格式的文件需要使用不同命令来配置，对于.vue文件我们使用vue-jest，对于.js或者.jsx结果的文件，我们就要使用babel-jest，而对于.ts结尾的文件我们使用ts-jest，然后匹配文件名是xx.spect.js。这里请注意，**Jest只会执行.spec.js结尾的文件**。
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```javascript
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module.exports = {
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transform: {
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// .vue文件用 vue-jest 处理
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'^.+\\.vue$': 'vue-jest',
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// .js或者.jsx用 babel-jest处理
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'^.+\\.jsx?$': 'babel-jest',
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//.ts文件用ts-jest处理
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'^.+\\.ts$': 'ts-jest'
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},
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testMatch: ['**/?(*.)+(spec).[jt]s?(x)']
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}
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```
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然后配置package.json，在scrips配置下面新增test命令，即可启动Jest。
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```javascript
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"scripts": {
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"dev": "vite",
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"build": "vue-tsc --noEmit && vite build",
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"serve": "vite preview",
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"lint": "eslint --fix --ext .js,vue src/",
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"test": "jest",
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}
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```
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完成上面的操作之后，配置工作就告一段落了，可以开始输入代码做测试了。
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我们可以在src目录下新增test.spec.js，再输入下面代码来进行测试。在这段代码中，我们使用expect().toBe()来判断值是否相等，使用toHavaBeenCalled来判断函数是否执行。更多的断言函数你可以去[官网](https://www.jestjs.cn/docs/expect)查看，这些函数可以覆盖我们测试场景的方方面面。
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```javascript
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function sayHello(name,fn){
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if(name=='大圣'){
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fn()
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}
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}
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test('测试加法',()=>{
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expect(1+2).toBe(3)
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})
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test('测试函数',()=>{
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const fn = jest.fn()
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sayHello('大圣',fn)
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expect(fn).toHaveBeenCalled()
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})
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```
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## TDD开发组件
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好，通过之前的讲解，我们已经学会如何使用Jest去测试函数。下一步我们来测试Vue3的组件，其实，Vue的组件核心逻辑也是函数。
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这里我们借助Vue官方推荐的[@vue/test-utils](https://next.vue-test-utils.vuejs.org) 库来测试组件的渲染，我们新建src/components/button文件夹，新建Button.spec.ts。
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参考 [Element3的button组件](https://e3.shengxinjing.cn/#/component/button)，el-button组件可以通过传递size来配置按钮的大小。现在我们先根据需求去写测试代码，因为现在Button.vue还不存在，所以我们可以先根据Button的行为去书写测试案例。
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```javascript
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import Button from './Button.vue'
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import { mount } from '@vue/test-utils'
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describe('按钮测试', () => {
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it('按钮能够显示文本', () => {
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const content = '大圣小老弟'
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const wrapper = mount(Button, {
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slots: {
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default: content
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}
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})
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expect(wrapper.text()).toBe(content)
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})
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it('通过size属性控制大小', () => {
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const size = 'small'
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const wrapper = mount(Button, {
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props: {
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size
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}
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})
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// size内部通过class控制
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expect(wrapper.classes()).toContain('el-button--small')
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})
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})
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```
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我们首先要从@vue/test-utils库中导入mount函数，这个函数可以在命令行里模拟Vue的组件渲染。在Button的slot传递了文本之后，wrapper.text()就能获取到文本内容，然后对Button渲染结果进行判断。之后，我们利用size参数，即可通过渲染不同的class来实现按钮的大小，这部分内容我们很熟悉了，在[第20讲](https://time.geekbang.org/column/article/464098)里的Container组件中就已经实现过了。
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然后我们在命令行执行npm run test来执行所有的测试代码。命令行终端上提示，我们期望button上含有el-button-small class，但是实际上button上并没有这个class，所以就会报错。具体报错信息你可以参考下图。
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之后，我们再通过实现Button组件的逻辑，去处理这个错误信息，这就是TDD测试驱动开发的方法。我们实现功能的过程就像小时候写作业，而测试代码就像批改作业的老师。
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TDD的优势就相当于有一位老师，在我们旁边不停做批改，哪怕一开始所有题都做错了，只要我们不断写代码，把所有题都回答正确，也能最后确保全部功能的正确。
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我们通过接收size去渲染button的class，我们来到button.vue中，通过下面的代码可以接收size参数，并且成功渲染出对应的class。
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```xml
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<template>
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|
<button
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|
class="el-button"
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:class="[size ? `el-button--${size}` : '',]"
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>
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|
<slot />
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|
</button>
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|
</template>
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|
<script setup lang="ts">
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import {computed, withDefaults} from 'vue'
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interface Props {
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|
size?:""|'small'|'medium'|'large'
|
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|
}
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const props = withDefaults(defineProps<Props>(),{
|
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|
size:""
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|
})
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|
</script>
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```
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进行到这里还没有结束，class还要通过Sass去修改浏览器页面内的大小。
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为了让你抓住重点，这里的Sass代码我放几个核心逻辑，完整代码你可以在项目的[GitHub](https://github.com/shengxinjing/ailemente/blob/main/src/components/button/Button.vue#L40)里看到。
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```scss
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@include b(button){
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display: inline-block;
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cursor: pointer;
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background: $--button-default-background-color;
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color: $--button-default-font-color;
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|
@include button-size(
|
|
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$--button-padding-vertical,
|
|
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$--button-padding-horizontal,
|
|
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$--button-font-size,
|
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$--button-border-radius
|
|
|
|
|
|
);
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@include m(small) {
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@include button-size(
|
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|
|
|
$--button-medium-padding-vertical,
|
|
|
|
|
|
$--button-medium-padding-horizontal,
|
|
|
|
|
|
$--button-medium-font-size,
|
|
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|
|
|
$--button-medium-border-radius
|
|
|
|
|
|
);
|
|
|
|
|
|
}
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|
@include m(large) {
|
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|
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|
|
@include button-size(
|
|
|
|
|
|
$--button-large-padding-vertical,
|
|
|
|
|
|
$--button-large-padding-horizontal,
|
|
|
|
|
|
$--button-large-font-size,
|
|
|
|
|
|
$--button-large-border-radius
|
|
|
|
|
|
);
|
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
}
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```
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前面的代码中通过b(button)渲染el-button的样式，内部使用变量都可以在mixin中找到。通过b和button-size的嵌套，就能实现按钮大小的控制。button渲染的结果，你可以参考下方的截图。
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然后我们接着往下进行，想要设置按钮的大小，除了通过props传递，还可以通过全局配置的方式设置默认大小。我们进入到代码文件src/main.ts中，设置全局变量$AILEMENTE中的size为large，并且还可以通过type="primary"或者type="success"的方式，设置按钮的主体颜色，代码如下：
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```typescript
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const app = createApp(App)
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app.config.globalProperties.$AILEMENTE = {
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size:'large'
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}
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app.use(ElContainer)
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.use(ElButton)
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.mount('#app')
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```
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首先我们要支持全局的size配置，在src目录下新建util.ts，写入下面的代码。我们通过vue提供的getCurrentInstance获取当前的实例，然后返回全局配置的$AILEMENTE。这里请注意，由于很多组件都需要读取全局配置，所以我们封装了useGlobalConfig函数。
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```typescript
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import { getCurrentInstance,ComponentInternalInstance } from 'vue'
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export function useGlobalConfig(){
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const instance:ComponentInternalInstance|null =getCurrentInstance()
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if(!instance){
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console.log('useGlobalConfig 必须得在setup里面整')
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return
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}
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return instance.appContext.config.globalProperties.$AILEMENTE || {}
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}
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```
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这时我们再回到Button.vue中，通过computed返回计算后的按钮的size。如果props.size没传值，就使用全局的globalConfig.size；如果全局设置中也没有size配置，按钮就使用Sass中的默认大小。
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```xml
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<template>
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<button
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class="el-button"
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:class="[
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buttonSize ? `el-button--${buttonSize}` : '',
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type ? `el-button--${type}` : ''
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]"
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>
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<slot />
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</button>
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</template>
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<script lang="ts">
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export default{
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name:'ElButton'
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}
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</script>
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<script setup lang="ts">
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import {computed, withDefaults} from 'vue'
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import { useGlobalConfig } from '../../util';
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interface Props {
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size?:""|'small'|'medium'|'large',
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type?:""|'primary'|'success'|'danger'
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}
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const props = withDefaults(defineProps<Props>(),{
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size:"",
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type:""
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})
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const globalConfig = useGlobalConfig()
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const buttonSize = computed(()=>{
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return props.size||globalConfig.size
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})
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</script>
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```
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我们来到src/App.vue中，就可以直接使用el-button来显示不同样式的按钮了。
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```xml
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<el-button type="primary">
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按钮
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</el-button>
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<el-button type="success">
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按钮
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</el-button>
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<el-button>按钮</el-button>
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<el-button size="small">
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按钮
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</el-button>
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```
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不同按钮的显示效果如下所示：
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然后我们进入jest.config.js中，新增下面的配置，collectCoverage标记的意思是我们需要收集代码测试覆盖率。
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```typescript
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module.exports = {
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transform: {
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// 用 `vue-jest` 处理 `*.vue` 文件
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'^.+\\.vue$': 'vue-jest', //vuejest 处理.vue
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'^.+\\.jsx?$': 'babel-jest', // babel jest处理js or jsx
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'^.+\\.tsx?$': 'ts-jest', // ts-jest 处理.ts .tsx
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},
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testMatch: ['**/?(*.)+(spec).[jt]s?(x)'],
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collectCoverage: true,
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coverageReporters: ["json", "html"],
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}
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```
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然后在执行npm run test后，项目的根目录下就会出现一个coverage目录。
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我们打开下面的index.html后，就可以在浏览器中看到测试覆盖率的报告。对照下图我们可以看到，button组件的测试覆盖率100%，util下面有两行代码飘红，也就是没有测试的逻辑。
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在一定程度上，测试覆盖率也能够体现出代码的可维护性，希望你可以用好这个指标。
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最后，我们进入.husky/pre-commit文件，新增npm run test命令，这么做的目的是，确保测试通过的代码才能进入git管理代码，这会进一步提高代码的规范和可维护性。
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```typescript
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#!/bin/sh
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. "$(dirname "$0")/_/husky.sh"
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npm run lint
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npm run test
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```
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## 总结
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今天的内容就到此结束了，我们来回顾一下今天学到的东西吧。
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首先，我们学习了什么是自动化测试，我们实现了test和expect函数，通过它们来测试add函数。
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然后，我们通过jest框架配置了Vue的自动化测试环境。通过安装babel、@vue/test-utils、babel-vue、ts-babel等插件，我们配置了TypeScript环境下的Jest+Vue 3的单测环境，并且匹配项目中.spect结束的js和vue文件执行测试。
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在Jest中，我们通过describe函数给测试分组，通过it执行测试，再利用expect语法去执行断言。我们还发现，借助@vue/test-utils库可以很方便地对Vue组件进行测试。
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最后，我们一起体验了TDD测试驱动开发的开发模式。我们先根据功能需求，去写出测试案例，这个时候测试窗口就会报错，然后我们才开始实现功能，最终让测试代码全部通过，用这样的方式来检验开发的结果。**TDD的优势就在于可以随时检验代码的逻辑，能极大提高代码的可维护性**。
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现在我们有了TypeScript，有了Jest，下一讲我们将实现一个比较复杂的表单组件，它会包含组件的通信、方法传递等难点，敬请期待。
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## 思考题
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最后留个思考题，我们的Button组件怎么通过传递circle属性来显示圆角按钮呢？
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欢迎你在评论区留下你的答案，也欢迎你把这一讲分享给你的同事和朋友们，我们下一讲再见！
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