關(guān)於類(lèi)型化JavaScript的價(jià)值，時(shí)不時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一場(chǎng)辯論。 “多寫(xiě)些測(cè)試！”一些反對(duì)者喊道。 “用類(lèi)型替換單元測(cè)試！”其他人大聲疾呼。兩者在某些方面是對(duì)的，在另一些方面是錯(cuò)的。 Twitter的空間不足以體現(xiàn)細(xì)微之處。但在本文中，我們可以嘗試闡述一個(gè)合理的論點(diǎn)，說(shuō)明兩者如何以及應(yīng)該如何共存。

正確性：我們真正想要的

最好從結(jié)果開(kāi)始。我們從所有這些元工程最終真正想要的是正確性。我不是指嚴(yán)格的理論計(jì)算機(jī)科學(xué)定義，而是程序行為與其規(guī)範(fàn)的更普遍的遵守：我們腦海中對(duì)程序的工作方式有一個(gè)想法，而編程過(guò)程則組織位和字節(jié)，使這個(gè)想法成為現(xiàn)實(shí)。因?yàn)槲覀儊K不總是精確地知道我們想要什麼，而且我們希望確信我們的程序在進(jìn)行更改時(shí)不會(huì)中斷，所以我們?cè)诂F(xiàn)有的原始代碼之上編寫(xiě)類(lèi)型和測(cè)試，僅僅是為了讓事情首先能夠工作。

因此，如果我們接受正確性是我們想要的，而類(lèi)型和測(cè)試只是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的自動(dòng)化方法，那麼最好有一個(gè)直觀的模型來(lái)展示類(lèi)型和測(cè)試如何幫助我們實(shí)現(xiàn)正確性，從而理解它們?cè)谀难e重疊以及在哪里相互補(bǔ)充。

程序正確性的可視化模型

如果我們將程序可能執(zhí)行的所有操作（包括錯(cuò)誤）的整個(gè)無(wú)限圖靈完備可能空間想像為一個(gè)巨大的灰色區(qū)域，那麼我們希望程序執(zhí)行的操作，我們的規(guī)範(fàn)，是該可能空間的一個(gè)非常非常小的子集（下圖中的綠色菱形，為了顯示某些內(nèi)容而誇大了大?。?/p>

我們?cè)诰幊讨械墓ぷ魇潜M可能地將我們的程序與規(guī)範(fàn)協(xié)調(diào)一致（當(dāng)然，我們知道我們是不完美的，我們的規(guī)範(fàn)不斷變化，例如由於人為錯(cuò)誤、新功能或未指定的行為；因此我們從未完全設(shè)法實(shí)現(xiàn)完全重疊）：

再次注意，為了我們?cè)诖颂幍挠懻撃康?，程序行為的邊?strong>也包括計(jì)劃中和計(jì)劃外的錯(cuò)誤。我們對(duì)“正確性”的含義包括計(jì)劃中的錯(cuò)誤，但不包括計(jì)劃外的錯(cuò)誤。

測(cè)試與正確性

我們編寫(xiě)測(cè)試以確保我們的程序符合我們的期望，但有許多需要測(cè)試的內(nèi)容的選擇：

理想的測(cè)試是圖中的橙色點(diǎn)——它們準(zhǔn)確地測(cè)試了我們的程序是否與規(guī)範(fàn)重疊。在這個(gè)可視化中，我們並沒(méi)有真正區(qū)分測(cè)試類(lèi)型，但您可以將單元測(cè)試想像成非常小的點(diǎn)，而集成/端到端測(cè)試是大的點(diǎn)。無(wú)論哪種方式，它們都是點(diǎn)，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)測(cè)試可以完全描述程序中的每條路徑。 （事實(shí)上，您可以擁有100%的代碼覆蓋率，但仍然無(wú)法測(cè)試每條路徑，因?yàn)榇嬖诮M合爆炸！）

圖中的藍(lán)色點(diǎn)是一個(gè)糟糕的測(cè)試。當(dāng)然，它測(cè)試了我們的程序是否有效，但它實(shí)際上並沒(méi)有將其固定到底層規(guī)範(fàn)（歸根結(jié)底，我們真正想要從程序中獲得的東西）。當(dāng)我們修復(fù)程序以更緊密地與規(guī)範(fàn)對(duì)齊時(shí)，此測(cè)試就會(huì)中斷，給我們一個(gè)誤報(bào)。

紫色點(diǎn)是一個(gè)有價(jià)值的測(cè)試，因?yàn)樗鼫y(cè)試了我們認(rèn)為程序應(yīng)該如何工作，並確定了程序當(dāng)前沒(méi)有工作的區(qū)域。領(lǐng)先使用紫色測(cè)試並相應(yīng)地修復(fù)程序?qū)崿F(xiàn)也被稱(chēng)為測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)。

圖中的紅色測(cè)試是一個(gè)罕見(jiàn)的測(cè)試。它不是測(cè)試“快樂(lè)路徑”（包括計(jì)劃的錯(cuò)誤狀態(tài)）的普通（橙色）測(cè)試，而是一個(gè)期望並驗(yàn)證“不快樂(lè)路徑”失敗的測(cè)試。如果此測(cè)試在應(yīng)該“失敗”的地方“通過(guò)”，則這是一個(gè)巨大的早期警告信號(hào)，表明出了問(wèn)題——但編寫(xiě)足夠的測(cè)試來(lái)覆蓋規(guī)範(fàn)綠色區(qū)域之外存在的巨大可能的不快樂(lè)路徑基本上是不可能的。人們很少發(fā)現(xiàn)測(cè)試那些不應(yīng)該工作的東西不工作有價(jià)值，所以他們不做；但當(dāng)事情出錯(cuò)時(shí)，它仍然可以是一個(gè)有幫助的早期警告信號(hào)。

類(lèi)型與正確性

如果測(cè)試是程序可能執(zhí)行操作的可能性空間上的單個(gè)點(diǎn)，則類(lèi)型表示從總可能性空間中分割整個(gè)部分的類(lèi)別。我們可以將它們可視化為矩形：

我們選擇一個(gè)矩形來(lái)對(duì)比表示程序的菱形，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)類(lèi)型系統(tǒng)本身可以使用類(lèi)型來(lái)完全描述我們的程序行為。 （要舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，一個(gè)應(yīng)該始終為正整數(shù)的id是一個(gè)數(shù)字類(lèi)型，但數(shù)字類(lèi)型也接受分?jǐn)?shù)和負(fù)數(shù)。除了非常簡(jiǎn)單的數(shù)字文字聯(lián)合之外，無(wú)法將數(shù)字類(lèi)型限制在特定範(fàn)圍內(nèi)。）

類(lèi)型在您編寫(xiě)代碼時(shí)充當(dāng)程序可以運(yùn)行位置的約束。如果我們的程序開(kāi)始超過(guò)程序類(lèi)型的指定邊界，我們的類(lèi)型檢查器（如TypeScript或Flow）將簡(jiǎn)單地拒絕讓我們編譯程序。這很好，因?yàn)樵谙馢avaScript這樣的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言中，很容易意外地創(chuàng)建一個(gè)肯定不是您想要?jiǎng)?chuàng)建的崩潰程序。最簡(jiǎn)單的附加值是自動(dòng)空值檢查。如果foo沒(méi)有名為bar的方法，則調(diào)用foo.bar()將導(dǎo)致眾所周知的undefined is not a function運(yùn)行時(shí)異常。如果foo被完全類(lèi)型化，則可以在編寫(xiě)時(shí)由類(lèi)型檢查器捕獲此問(wèn)題，並具體指出有問(wèn)題的代碼行（並具有自動(dòng)完成的伴隨好處）。這是測(cè)試根本無(wú)法做到的事情。

我們可能希望為我們的程序編寫(xiě)嚴(yán)格的類(lèi)型，就好像我們?cè)噲D編寫(xiě)仍然符合我們規(guī)範(fàn)的盡可能小的矩形一樣。但是，這有一個(gè)學(xué)習(xí)曲線，因?yàn)槌浞掷妙?lèi)型系統(tǒng)涉及學(xué)習(xí)全新的語(yǔ)法和運(yùn)算符以及泛型類(lèi)型邏輯的語(yǔ)法，這些語(yǔ)法和邏輯是模擬JavaScript的完整動(dòng)態(tài)範(fàn)圍所必需的。手冊(cè)和備忘單有助於降低學(xué)習(xí)曲線，並且這裡需要更多投資。

幸運(yùn)的是，這個(gè)採(cǎi)用/學(xué)習(xí)曲線不必阻止我們。由於類(lèi)型檢查是Flow的可選過(guò)程，並且TypeScript的可配置嚴(yán)格性（能夠選擇性地忽略有問(wèn)題的代碼行），我們可以從類(lèi)型安全的範(fàn)圍內(nèi)進(jìn)行選擇。我們甚至可以對(duì)此進(jìn)行建模：

較大的矩形，如上圖中的大紅色矩形，表示對(duì)代碼庫(kù)的類(lèi)型系統(tǒng)的非常寬鬆的採(cǎi)用——例如，允許implicitAny並完全依賴(lài)類(lèi)型推斷來(lái)僅僅將我們的程序從最糟糕的編碼中限制出來(lái)。

中等嚴(yán)格性（如中等大小的綠色矩形）可以表示更忠實(shí)的類(lèi)型化，但有很多漏洞，例如在整個(gè)代碼庫(kù)中使用顯式any實(shí)例和手動(dòng)類(lèi)型斷言。儘管如此，即使進(jìn)行這種輕量級(jí)的類(lèi)型化工作，與我們的規(guī)範(fàn)不匹配的有效程序的可能表面積也會(huì)大大減少。

最大嚴(yán)格性，如紫色矩形，使事情與我們的規(guī)範(fàn)非常緊密，以至於它有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)您的程序中不符合的部分（這些通常是程序行為中計(jì)劃外的錯(cuò)誤）。像這樣在現(xiàn)有程序中查找錯(cuò)誤是將普通JavaScript代碼庫(kù)轉(zhuǎn)換的團(tuán)隊(duì)中非常常見(jiàn)的案例。但是，從我們的類(lèi)型檢查器中獲得最大的類(lèi)型安全性可能需要利用泛型類(lèi)型和特殊運(yùn)算符，這些運(yùn)算符旨在為每個(gè)變量和函數(shù)細(xì)化和縮小可能的類(lèi)型空間。

請(qǐng)注意，我們不必在編寫(xiě)類(lèi)型之前先編寫(xiě)程序。畢竟，我們只是希望我們的類(lèi)型能夠密切模擬我們的規(guī)範(fàn)，因此我們實(shí)際上可以先編寫(xiě)我們的類(lèi)型，然後稍後再填充實(shí)現(xiàn)。理論上，這將是類(lèi)型驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)；在實(shí)踐中，很少有人真正以這種方式開(kāi)發(fā)，因?yàn)轭?lèi)型與我們的實(shí)際程序代碼緊密地滲透和交織在一起。

將它們放在一起

我們最終要建立的是一個(gè)直觀的可視化，說(shuō)明類(lèi)型和測(cè)試如何在保證程序的正確性方面相互補(bǔ)充。

我們的測(cè)試斷言我們的程序在選定的關(guān)鍵路徑中專(zhuān)門(mén)按預(yù)期執(zhí)行（儘管如上所述，存在某些其他測(cè)試變體，但絕大多數(shù)測(cè)試都這樣做）。在我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)的可視化語(yǔ)言中，它們將程序的深綠色菱形“固定”到規(guī)範(fàn)的淺綠色菱形上。程序的任何移動(dòng)都會(huì)破壞這些測(cè)試，這會(huì)使它們發(fā)出警報(bào)。這很棒！測(cè)試也具有無(wú)限的靈活性和可配置性，適用於最自定義的用例。

我們的類(lèi)型斷言我們的程序不會(huì)脫離我們的控制，方法是禁止超出我們繪製的邊界的可能故障模式，希望盡可能緊密地圍繞我們的規(guī)範(fàn)。在我們可視化語(yǔ)言中，它們“包含”程序偏離規(guī)範(fàn)的可能漂移（因?yàn)槲覀兛偸谴嬖谌毕?，我們犯的每一個(gè)錯(cuò)誤都會(huì)為我們的程序增加額外的失敗行為）。類(lèi)型也是鈍的，但功能強(qiáng)大的（因?yàn)轭?lèi)型推斷和編輯器工具）工具，受益於強(qiáng)大的社區(qū)提供的您不必從頭開(kāi)始編寫(xiě)的類(lèi)型。

簡(jiǎn)而言之：

• 測(cè)試最擅長(zhǎng)確?？鞓?lè)路徑有效。
• 類(lèi)型最擅長(zhǎng)防止不快樂(lè)路徑存在。

根據(jù)它們的優(yōu)勢(shì)將它們一起使用，以獲得最佳結(jié)果！

如果您想了解更多關(guān)於類(lèi)型和測(cè)試如何交叉的信息，Gary Bernhardt關(guān)於邊界的精彩演講和Kent C. Dodds的測(cè)試獎(jiǎng)杯對(duì)我的這篇文章的思考產(chǎn)生了重大影響。

以上是類(lèi)型或測(cè)試：為什麼不呢？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！