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TypeMock Isolator 教程：终极指南

什么是 TypeMock Isolator？

TypeMock Isolator 是一个强大的 .NET 单元测试框架，它允许你模拟（mock）、存根（stub）和隔离（isolate）几乎任何 .NET 代码，包括那些难以测试的代码。

（图片来源网络，侵删）

与其他模拟框架（如 Moq、NSubstitute）不同，TypeMock 不依赖于接口或虚方法，它通过在 .NET 运行时层面进行“重写”（rewriting）来实现模拟，因此具有无与伦比的灵活性。

核心优势：

突破性限制： 可以模拟静态类、密封类、结构体、构造函数、属性、索引器、out/ref 参数、void 方法的异常抛出等。
高可读性： 使用流畅的 API，使测试代码清晰易懂。
减少代码重构： 你不需要为了可测试性而特意在业务代码中添加接口或使用 virtual 关键字。
强大的集成： 与 Visual Studio、Resharper、NUnit、xUnit、MSTest 等主流工具无缝集成。

**2. 为什么选择 TypeMock？（与传统框架对比）

假设我们有以下类,这是一个典型的“难以测试”的场景：

// 业务逻辑类 - 非密封，但没有接口，且依赖了静态类
public class OrderProcessor
{
    private readonly ILogger _logger;
    private readonly Database _database;
    public OrderProcessor(ILogger logger, Database database)
    {
        _logger = logger;
        _database = database;
    }
    public void ProcessOrder(Order order)
    {
        if (order == null) throw new ArgumentNullException(nameof(order));
        if (order.Amount <= 0) throw new ArgumentException("Amount must be positive.");
        // 调用静态方法
        bool isHighValue = OrderHelper.IsHighValueOrder(order);
        // 调用密封类方法
        bool isFraud = FraudChecker.Check(order);
        if (isHighValue || isFraud)
        {
            _logger.Log("Order processing failed due to high value or fraud check.");
            return;
        }
        // 调用实例方法
        _database.Save(order);
        _logger.Log("Order processed successfully.");
    }
}
// 静态类
public static class OrderHelper
{
    public static bool IsHighValueOrder(Order order) => order.Amount > 1000;
}
// 密封类
public sealed class FraudChecker
{
    public static bool Check(Order order)
    {
        // 复杂的欺诈检查逻辑...
        return false;
    }
}
// 其他依赖类
public interface ILogger { void Log(string message); }
public class Database { public void Save(Order order) { /* ... */ } }
public class Order { public int Amount { get; set; } }

使用 Moq 或 NSubstitute 的挑战：

（图片来源网络，侵删）

OrderProcessor 没有实现接口，所以你无法直接 mock 它本身。
OrderHelper 是静态的，无法被 mock。
FraudChecker 是密封的，且方法是静态的，无法被 mock。

你需要进行大量的代码重构（引入 IOrderHelper 和 IFraudChecker 接口）才能让这些框架工作。

使用 TypeMock Isolator，你可以：

无需修改任何业务代码。
直接模拟 OrderHelper.IsHighValueOrder 的返回值。
直接模拟 FraudChecker.Check 的返回值。
轻松模拟 ILogger 和 Database 的行为。

核心概念：Isolate, WhenCalled, Assert

TypeMock 的 API 围绕几个核心方法构建：

Isolate.Fake: 创建一个“假”（fake）对象，默认情况下，它会返回默认值（null, 0, false）。
Isolate.WhenCalled: 指定当调用特定方法时应执行什么操作，这是最核心的模拟方法。
Isolate.Verify: 验证某个方法是否被调用，以及被调用的次数。

实战教程：测试 `OrderProcessor`

让我们来编写 OrderProcessor 的单元测试，我们将使用 MSTest 作为测试框架。

（图片来源网络，侵删）

第一步：安装 TypeMock

通过 NuGet 包管理器安装 Typemock.ArrangeActAssert 包。

Install-Package Typemock.ArrangeActAssert

第二步：编写测试用例

我们将测试两个场景：

成功场景：订单处理成功。
失败场景：订单因是高价值订单而被拒绝。

using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using Typemock.ArrangeActAssert;
[TestClass]
public class OrderProcessorTests
{
    [TestMethod]
    public void ProcessOrder_OrderIsValidAndNotHighValueAndNotFraud_ShouldBeSaved()
    {
        // Arrange (准备阶段) - 这是 TypeMock 的核心
        // 1. 创建假对象
        var fakeLogger = Isolate.Fake<ILogger>();
        var fakeDatabase = Isolate.Fake<Database>();
        // 2. 模拟静态方法 OrderHelper.IsHighValueOrder，让它返回 false
        Isolate.WhenCalled(() => OrderHelper.IsHighValueOrder(null))
               .WillReturn(false);
        // 3. 模拟静态方法 FraudChecker.Check，让它返回 false
        Isolate.WhenCalled(() => FraudChecker.Check(null))
               .WillReturn(false);
        // 4. 模拟 Database.Save 方法，防止它真的连接数据库
        Isolate.WhenCalled(() => fakeDatabase.Save(null))
               .IgnoreCall(); // 告诉 Isolator 忽略这个调用，不做任何事
        // 创建被测系统实例
        var processor = new OrderProcessor(fakeLogger, fakeDatabase);
        var testOrder = new Order { Amount = 100 };
        // Act (执行阶段) - 调用我们要测试的方法
        processor.ProcessOrder(testOrder);
        // Assert (断言阶段) - 验证结果
        // 5. 验证 Database.Save 方法是否被调用了一次
        Isolate.Verify.WasCalledWithAnyArguments(() => fakeDatabase.Save(null))
              .Repeated.Once; // 可以省略，默认就是 Once
        // 6. 验证 Logger.Log 方法是否被调用，并检查参数
        Isolate.Verify.WasCalledWithAnyArguments(() => fakeLogger.Log("Order processed successfully."))
              .Repeated.Once;
    }
    [TestMethod]
    public void ProcessOrder_OrderIsHighValue_ShouldNotBeSaved()
    {
        // Arrange
        var fakeLogger = Isolate.Fake<ILogger>();
        var fakeDatabase = Isolate.Fake<Database>();
        // 模拟为高价值订单
        Isolate.WhenCalled(() => OrderHelper.IsHighValueOrder(null))
               .WillReturn(true);
        // 模拟非欺诈订单，确保订单失败不是因为欺诈
        Isolate.WhenCalled(() => FraudChecker.Check(null))
               .WillReturn(false);
        var processor = new OrderProcessor(fakeLogger, fakeDatabase);
        var testOrder = new Order { Amount = 1500 }; // 高价值订单
        // Act
        processor.ProcessOrder(testOrder);
        // Assert
        // 验证订单没有被保存
        Isolate.Verify.WasNotCalled(() => fakeDatabase.Save(null));
        // 验证日志记录了失败信息
        Isolate.Verify.WasCalledWithAnyArguments(() => fakeLogger.Log("Order processing failed due to high value or fraud check."))
              .Repeated.Once;
    }
}

TypeMock 高级特性

TypeMock 的强大之处在于其对复杂场景的支持。

1 模拟 `out` 和 `ref` 参数

public class MyService
{
    public bool TryGetUser(int id, out User user)
    {
        // ... 实际逻辑 ...
        user = new User { Id = id, Name = "John Doe" };
        return true;
    }
}
// 测试代码
var fakeService = Isolate.Fake<MyService>();
User expectedUser = new User { Name = "Mocked User" };
Isolate.WhenCalled(() => fakeService.TryGetUser(0, out User u))
       .AssignOutAndRefParameters(expectedUser) // 设置 out 参数的返回值
       .WillReturn(true); // 设置方法的返回值
// ... 测试逻辑 ...

2 模拟属性

public class Config
{
    public string ConnectionString { get; set; }
}
// 测试代码
var fakeConfig = Isolate.Fake<Config>();
string expectedConnectionString = "Server=myServer;Database=myDb;";
Isolate.WhenCalled(() => fakeConfig.ConnectionString)
       .WillReturn(expectedConnectionString);
// 或者设置属性值
fakeConfig.ConnectionString = expectedConnectionString;

3 模拟异常抛出

// 测试当方法抛出异常时，你的代码是否能正确处理
Isolate.WhenCalled(() => someDependency.MethodThatThrows())
       .WillThrow(new Exception("模拟的数据库错误"));

4 模拟构造函数

public class Service
{
    private readonly ExpensiveResource _resource;
    public Service() => _resource = new ExpensiveResource(); // 构造函数中创建昂贵对象
    public void DoWork() => _resource.Perform();
}
// 测试代码
// 在创建 Service 实例之前，先模拟其构造函数
Isolate.WhenCalling(() => new ExpensiveResource()).IgnoreCall();
var service = new Service(); // 这里的 new ExpensiveResource() 不会被调用
service.DoWork();

5 事件模拟

var publisher = Isolate.Fake<IPublisher>();
var subscriber = new MySubscriber();
// 模拟事件触发时，自动调用一个方法
Isolate.WhenCalled(() => publisher.Event += null)
       .DoInstead(x => subscriber.HandleEvent()); // += 操作符会触发 DoInstead
publisher.RaiseEvent(); // 在测试代码中手动触发事件
// subscriber.HandleEvent() 已经被调用了

最佳实践与注意事项

明确范围：使用 Isolate.Swap.NextInstance() 来限制模拟的范围，避免影响其他测试。

// 只影响下一个创建的 MyService 实例
Isolate.Swap.NextInstance<MyService>().WithFake();
var service = new MyService(); // 这个实例是假的
var anotherService = new MyService(); // 这个实例是真实的！

清理和重置：每个测试方法都应该独立，如果测试之间有状态共享，请使用 Isolate.CleanUp() 在 TestCleanup 方法中清理所有模拟。
```
[TestCleanup]
public void Cleanup()
{
    Isolate.CleanUp();
}
```
不要过度模拟：模拟一切会使你的测试变得脆弱，紧密耦合于实现细节，尽量只模拟外部依赖（如数据库、网络服务），而模拟你自己的类时要谨慎。
与依赖注入结合：虽然 TypeMock 可以让你摆脱依赖注入，但在新项目中，推荐使用依赖注入（如通过构造函数注入）来管理依赖，同时结合 TypeMock 来模拟这些注入的依赖，这样既能获得设计的灵活性，又能利用 TypeMock 的强大模拟能力。
性能考量：TypeMock 在运行时进行代码重写，会带来比其他框架稍高的性能开销，对于绝大多数单元测试来说，这个开销可以忽略不计，但在极少数性能敏感的测试套件中需要留意。

TypeMock Isolator 是一个功能极其强大的工具，是 .NET 单元测试工具箱中的“核武器”，它能够让你摆脱许多传统模拟框架的限制，快速为现有代码和遗留代码编写高质量的单元测试。

适用场景：

遗留系统：无法或不想修改现有代码结构。
第三方库：需要模拟一个没有提供接口的密封类。
基础设施代码：需要模拟静态类、DateTime.Now、Guid.NewGuid() 等。
快速原型验证：在早期阶段快速验证逻辑，而无需构建完整的依赖结构。

学习资源：

官方文档：https://www.typemock.com/documentation/ (最权威、最全面)
官方示例：https://github.com/TypeMock/TypeMock-Examples
社区和博客：搜索 "Typemock Isolator tutorial" 可以找到大量社区文章和视频教程。

希望这份教程能帮助你开始使用 TypeMock Isolator，提升你的 .NET 单元测试效率！

typemock 教程

TypeMock Isolator 教程：终极指南

什么是 TypeMock Isolator？

**2. 为什么选择 TypeMock？（与传统框架对比）

核心概念：Isolate, WhenCalled, Assert

实战教程：测试 OrderProcessor

TypeMock 高级特性

1 模拟 out 和 ref 参数

2 模拟属性

3 模拟异常抛出

4 模拟构造函数

5 事件模拟

最佳实践与注意事项

实战教程：测试 `OrderProcessor`

1 模拟 `out` 和 `ref` 参数