# 測試架構說明

## 概述
本測試架構採用三層測試策略：單元測試、整合測試、端到端測試。支援 xUnit 測試框架，並整合 Moq 進行 Mock 測試。

## 測試目錄結構

```
Tests/
├── README.md              # 本文檔 - 測試架構說明
├── Unit/                  # 單元測試
│   ├── Services/         # 服務層單元測試
│   ├── Controllers/      # 控制器單元測試
│   └── Repositories/     # Repository 單元測試
├── Integration/           # 整合測試
└── E2E/                  # 端到端測試
```

## 測試框架與工具

### 核心測試框架
- **xUnit**: 主要測試框架
- **Moq**: Mock 物件框架
- **FluentAssertions**: 流暢斷言庫
- **Microsoft.AspNetCore.Mvc.Testing**: ASP.NET Core 測試支援

### 測試資料庫
- **SQLite In-Memory**: 用於快速單元測試
- **TestContainers**: 用於整合測試的容器化資料庫

## 單元測試規範

### 命名規範
```
{TestedMethod}_{Scenario}_{ExpectedResult}

例如:
- GetUserAsync_WithValidId_ReturnsUser()
- AnalyzeSentenceAsync_WithEmptyText_ThrowsArgumentException()
```

### 測試結構 (Arrange-Act-Assert)
```csharp
[Fact]
public async Task GetUserAsync_WithValidId_ReturnsUser()
{
    // Arrange
    var userId = 1;
    var expectedUser = new User { Id = userId, Name = "Test User" };
    var mockRepository = new Mock<IUserRepository>();
    mockRepository.Setup(r => r.GetByIdAsync(userId))
              .ReturnsAsync(expectedUser);

    var service = new UserService(mockRepository.Object);

    // Act
    var result = await service.GetUserAsync(userId);

    // Assert
    result.Should().NotBeNull();
    result.Id.Should().Be(userId);
    result.Name.Should().Be("Test User");
}
```

## 服務層測試指南

### 測試重點服務
1. **GeminiService** - AI 服務核心功能
2. **AuthService** - 認證服務
3. **AnalysisService** - 分析服務
4. **RefactoredHybridCacheService** - 快取服務

### Mock 策略
- **外部 API 呼叫**: 使用 Mock HttpClient
- **資料庫操作**: Mock Repository 介面
- **檔案操作**: Mock 檔案系統相關服務

## 整合測試策略

### WebApplicationFactory
使用 ASP.NET Core 的 `WebApplicationFactory` 進行整合測試：

```csharp
public class IntegrationTestBase : IClassFixture<WebApplicationFactory<Program>>
{
    protected readonly WebApplicationFactory<Program> Factory;
    protected readonly HttpClient Client;

    public IntegrationTestBase(WebApplicationFactory<Program> factory)
    {
        Factory = factory.WithWebHostBuilder(builder =>
        {
            builder.UseEnvironment("Testing");
            builder.ConfigureServices(services =>
            {
                // 替換為測試資料庫
                services.RemoveAll<DbContextOptions<DramaLingDbContext>>();
                services.AddDbContext<DramaLingDbContext>(options =>
                    options.UseInMemoryDatabase("TestDb"));
            });
        });

        Client = Factory.CreateClient();
    }
}
```

### 測試資料管理
```csharp
public class TestDataSeeder
{
    public static async Task SeedAsync(DramaLingDbContext context)
    {
        // 清理現有資料
        context.Users.RemoveRange(context.Users);

        // 新增測試資料
        context.Users.Add(new User { Id = 1, Name = "Test User" });

        await context.SaveChangesAsync();
    }
}
```

## 測試執行命令

### 執行所有測試
```bash
dotnet test
```

### 執行特定類別的測試
```bash
dotnet test --filter "ClassName=GeminiServiceTests"
```

### 執行特定類型的測試
```bash
# 只執行單元測試
dotnet test --filter "Category=Unit"

# 只執行整合測試
dotnet test --filter "Category=Integration"
```

### 產生測試覆蓋率報告
```bash
dotnet test --collect:"XPlat Code Coverage"
```

## 測試資料工廠模式

### 實體建立工廠
```csharp
public static class TestDataFactory
{
    public static User CreateUser(int id = 1, string name = "Test User")
    {
        return new User
        {
            Id = id,
            Name = name,
            Email = $"test{id}@example.com",
            CreatedAt = DateTime.UtcNow
        };
    }

    public static Flashcard CreateFlashcard(int id = 1, int userId = 1)
    {
        return new Flashcard
        {
            Id = id,
            UserId = userId,
            Front = "Test Front",
            Back = "Test Back",
            CreatedAt = DateTime.UtcNow
        };
    }
}
```

## CI/CD 整合

### GitHub Actions 設定範例
```yaml
name: Tests
on: [push, pull_request]

jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - uses: actions/checkout@v2

    - name: Setup .NET
      uses: actions/setup-dotnet@v1
      with:
        dotnet-version: '8.0.x'

    - name: Restore dependencies
      run: dotnet restore

    - name: Build
      run: dotnet build --no-restore

    - name: Test
      run: dotnet test --no-build --verbosity normal --collect:"XPlat Code Coverage"

    - name: Upload coverage reports
      uses: codecov/codecov-action@v1
```

## 效能測試指南

### 基準測試
使用 BenchmarkDotNet 進行效能測試：

```csharp
[MemoryDiagnoser]
[SimpleJob(RuntimeMoniker.Net80)]
public class CachingBenchmarks
{
    private ICacheService _cacheService;

    [GlobalSetup]
    public void Setup()
    {
        // 初始化快取服務
    }

    [Benchmark]
    public async Task<string> GetFromCache()
    {
        return await _cacheService.GetAsync<string>("test-key");
    }
}
```

## 測試最佳實踐

### DRY 原則
- 建立共用的測試基類
- 使用測試資料工廠
- 抽取共同的 Setup 邏輯

### 測試隔離
- 每個測試應該獨立執行
- 避免測試之間的依賴關係
- 使用 `IDisposable` 清理資源

### 可讀性
- 使用描述性的測試名稱
- 明確的 Arrange-Act-Assert 結構
- 適量的註解說明複雜邏輯

## 未來擴展計劃

1. **測試覆蓋率目標**: 達到 80% 以上的程式碼覆蓋率
2. **自動化測試**: 整合 CI/CD 管道
3. **效能回歸測試**: 建立效能基準測試
4. **安全性測試**: 加入安全相關的測試案例

---

**版本**: 1.0
**建立日期**: 2025-09-30
**維護者**: DramaLing 開發團隊