DBを使うユニットテストの方法いろいろ
POST /api/users のような REST API でリレーショナルデータベース上に新しいユーザー（例）を作るとします。
そのユニットテストの方法として、下記のようなものがあると思います。
- テストケース間で共通のデータベースを使用し、テストの記述に使う ID などは作成した結果から動的に取得するようにする
- テスト時は SQLite や H2 のような軽量なデータベースを利用し、テストケース毎にクリーンなデータベースを作成、削除する
- テスト対象のメソッドをデータベースクエリのトランザクションを取る設計とし、テストケース毎にロールバックする
それぞれの長所と短所を ChatGPT 4 先生に聞いてみましょう。
POST /api/usersのようなREST APIでリレーショナルデータベースに新しいユーザを作成するAPIのユニットテスト方法に関して、ご指摘の3つのアプローチそれぞれの長所と短所を説明します。
1. 共通データベースを使用し、動的にID取得
長所
- 環境構築の簡素化: 既存のデータベース環境をそのまま利用できるため、新しいテスト環境を設定する必要がありません。
- 実際の運用環境に近い: 実際のデータベースと同じ環境でテストを行えるため、実運用時の挙動をより正確にシミュレートできます。
短所
- データ依存性: テストケース間でデータが共有されるため、一つのテストがデータを変更すると他のテストに影響を与える可能性があります。
- 並行実行の困難さ: 複数のテストが同時に実行されるとデータの競合や状態の不整合が生じやすいです。
2. 軽量データベースを使用し、テストケース毎にクリーンな環境
長所
- 独立性: 各テストケースが独自のデータベースインスタンスを持つため、テスト間の干渉がありません。
- 速度: SQLiteやH2などの軽量データベースはセットアップや実行が高速であり、テストの実行時間を短縮できます。
短所
- 環境差異: 軽量データベースは本番環境で使用されるデータベースと異なる挙動を示す場合があり、本番環境での挙動を完全には模倣できない場合があります。
- セットアップの複雑さ: テストごとに新しいデータベースインスタンスを設定する必要があり、セットアップが複雑になる場合があります。
3. トランザクションを用いてテストケース毎にロールバック
長所
- データ整合性: 各テストがトランザクション内で実行され、終了時にロールバックされるため、テスト間でデータが汚染されるリスクが低いです。
- 効率的なテスト実行: 実データベースを使用しつつも、ロールバックにより高速で安定したテスト実行が可能です。
短所
- トランザクション管理の複雑さ: テストケースごとにトランザクションの開始と終了を適切に管理する必要があります。
- 隔離レベルの問題: データベースの隔離レベルによっては、ロールバックされる前のデータが他のセッションに影響を与える可能性があります。
各アプローチは特定の状況や要件によって適切さが異なるため、実際のプロジェクトの環境や目的に応じて最適な方法を選択することが重要です。
引用終わり。
私が思うところを追記すると、2 と 3 は最初からその方法でのユニットテストを必須とする体制で開発していないと導入は厳しいです。それで困ったことがあるので、ヒントを得るために GPT 4 先生に聞いてみたらよくまとまった答えがもらえ感動したので、そのまま記事にしてしまいました。
もっと聞いてみましょう。
他の方法はありますか？
APIのユニットテストに関して、他にもいくつかのアプローチが考えられます。これらの方法は、データベースの扱いやテストの実行方法によって異なります。
4. モックオブジェクトを使用
長所
- 環境依存性の排除: データベースや外部システムに依存せずにテストが可能です。これにより、テストの実行が高速かつ一貫性を持ちます。
- テストの焦点化: モックを使用することで、テストの焦点をAPIのロジックや挙動に絞ることができます。
短所
- 実際の挙動との差異: モックは実際のオブジェクトの挙動を模倣するものであるため、実際のデータベースや外部システムとの結合部分において異なる挙動を示す可能性があります。
- モックの管理と設定: モックオブジェクトの設定と管理が複雑になる場合があります。
5. インメモリデータベース
長所
- 速度: データをインメモリで扱うため、ディスクベースのデータベースよりも高速です。
- 環境の一貫性: テスト実行ごとに新しいデータベースインスタンスが作成され、一貫した状態を保つことができます。
短所
- 本番環境との差異: 本番環境のデータベースとは異なる挙動を示すことがあります。
- リソース消費: 大量のデータを扱う場合、メモリ消費が問題になることがあります。
6. サンドボックス環境での統合テスト
長所
- 実際の環境との類似性: 本番環境に近いサンドボックス環境でテストを行うことで、より現実的なシナリオでのテストが可能です。
- 複数システム間の相互作用のテスト: 他のシステムやサービスとの統合をテストするのに適しています。
短所
- 設定と管理の複雑さ: サンドボックス環境の設定と維持には時間と労力が必要です。
- 実行速度: フルスタックの環境でのテストは、通常よりも時間がかかります。
これらの方法は、プロジェクトの要件、利用可能なリソース、チームのスキルセットなどに基づいて選択することが重要です。また、異なるアプローチを組み合わせることで、より包括的なテスト戦略を構築することも可能です。例えば、単体レベルではモックを使用し、統合レベルではサンドボックス環境を使用するなどです。
引用終わり。
4 はせやな、5 は 2 とあまり変わらん、6 はもはやユニットテストではないよね、という感じなので一般的な方法は出尽くしたようです。