# Testcontainers 数据库集成测试指南 ## EF Core InMemory 的限制在选择测试前策略时，必须了解 EF Core InMemory 数据库的重大限制： ### 1\. 交易行为与数据库锁定 * **不支持数据库交易(Transactions)** ：`SaveChanges()` 后数据立即储存，无法进行回滚 * **无数据库机制锁定**：无法模拟并发（并发）下的行为 ### 2\. LINQ 差异查询 * **查询翻译差异** ：某些LINQ查询（复杂的GroupBy、JOIN、自修正函数）在InMemory中可以执行，但转换成SQL时可能会失败 * **区分大小写** ：InMemory 预设不区分大小写，但真实资料库依赖校对规则（整理） * **完成模拟不足**：无法模拟真实资料库的完成指标或指标问题 ### 3\. 资料库特定功能 InMemory模式无法测试： * 预存程序（Stored procedure）与触发器 * 浏览次数 * 外键约束(Foreign Key Constraints)、检查约束(Check Constraints) * 数据类型准确度（十进制、日期时间等） * 并发令牌（RowVersion、Timestamp） **结论**：当需要验证复杂交易逻辑、并发处理、数据库特定行为时，应使用Testcontainers进行集成测试。 ## 测试容器核心概念 ### 什么是测试容器？ Testcontainers 是一个测试函式库，提供轻量好用的 API 来启动 Docker 容器，专门用于集成测试。 ###核心优势 1. **真实环境测试**：使用真实数据库，测试实际SQL语法与数据库限制 2. **环境一致性**：确保测试环境与正式环境使用相同的服务版本 3. **清洁测试环境** ：每个测试都有独立干净的环境，自动清理容器 4. **简化开发环境**：开发者只需Docker，无需安装各种服务 ## 必要套件 <项目组> > **重要**：使用 `Microsoft.Data.SqlClient` 而不是旧版本 `System.Data.SqlClient`，提供更好的性能和安全性。 ## 环境需求 ### Docker 桌面设置 * Windows 10 版本 2004 或更新版本 * 启用WSL 2功能 * 8GB RAM（建议16GB以上） * 64GB可用磁碟空间 ### 建议 Docker 桌面资源设置 * 内存：6GB（系统记忆体的50-75%） * CPU：4核 *交换空间：2GB * 磁盘镜像大小：64GB ## 基本容器操作模式 ### PostgreSQL 容器公共类 PostgreSqlTests ：IAsyncLifetime { 私有只读 PostgreSqlContainer _postgres; 私有 UserDbContext _dbContext = null！; 公共 PostgreSqlTests() { _postgres = 新的 PostgreSqlBuilder() .WithImage("postgres:15-alpine") .WithDatabase("testdb") .WithUsername("测试用户") .WithPassword("测试密码") .WithPortBinding(5432, true) // 自动分配主机端口号 .Build(); } 公共异步任务InitializeAsync() { 等待 _postgres.StartAsync(); var options = new DbContextOptionsBuilder() .UseNpgsql(_postgres.GetConnectionString()) .选项； _dbContext = new UserDbContext(选项); 等待 _dbContext.Database.EnsureCreatedAsync(); } 公共异步任务 DisposeAsync() { 等待 _dbContext.DisposeAsync(); 等待 _postgres.DisposeAsync(); } } ### SQL Server 容器公共类 SqlServerTests：IAsyncLifetime { 私有只读MsSqlContainer _container；私有 UserDbContext _dbContext = null！; 公共 SqlServerTests() { _container = new MsSqlBuilder() .WithImage(“mcr.microsoft.com/mssql/server:2022-最新”) .WithPassword("YourStrong@Passw0rd") .WithCleanUp(true) .Build(); } 公共异步任务InitializeAsync() { 等待_container.StartAsync(); var options = new DbContextOptionsBuilder() .UseSqlServer(_container.GetConnectionString()) .选项； _dbContext = new UserDbContext(选项); 等待 _dbContext.Database.EnsureCreatedAsync(); } 公共异步任务 DisposeAsync() { 等待 _dbContext.DisposeAsync(); 等待 _container.DisposeAsync(); } } ## Collection Fixture模式：容器共享 ###为什么需要容器共享？在大型专案中，每个测试类别新建集装箱都会遇到严重的问题障碍： * **传统方式** ：每个测试类别启动一个容器。若有 3 个测试类别，总运行时间约 `3 × 10 秒 = 30 秒` * **Collection Fixture** ：所有测试类别共享同一个容器。总运行量仅约`1 × 10 秒 = 10 秒` **执行测试时间减少约67%** ### 收藏夹具实作 /// <摘要> /// MSSQL容器的集合夹具 /// 公共类 SqlServerContainerFixture ：IAsyncLifetime { 私有只读MsSqlContainer _container；公共 SqlServerContainerFixture() { _container = new MsSqlBuilder() .WithImage(“mcr.microsoft.com/mssql/server:2022-最新”) .WithPassword("Test123456!") .WithCleanUp(true) .Build(); } 公共静态字符串 ConnectionString { 获取；私人套装； } = 字符串.Empty; 公共异步任务InitializeAsync() { 等待_container.StartAsync(); ConnectionString = _container.GetConnectionString(); // 等待容器完全启动等待任务.延迟(2000); } 公共异步任务 DisposeAsync() { 等待 _container.DisposeAsync(); } } /// <摘要> /// 定义测试集合 /// [CollectionDefinition(nameof(SqlServerCollectionFixture))] 公共类 SqlServerCollectionFixture ： ICollectionFixture { // 该类别仅用于定义集合，不需要实作内容 } ### 测试类别整合 [集合（名称（SqlServerCollectionFixture））] 公共类 EfCoreTests ：IDisposable { 私有只读 ECommerceDbContext _dbContext；公共 EfCoreTests(ITestOutputHelper testOutputHelper) { var 连接字符串 = SqlServerContainerFixture.ConnectionString; var options = new DbContextOptionsBuilder() .UseSqlServer(连接字符串) .EnableSensitiveDataLogging() .LogTo(testOutputHelper.WriteLine, LogLevel.信息) .选项； _dbContext = 新的 ECommerceDbContext(选项); _dbContext.Database.EnsureCreated(); } 公共无效处置（） { // 按照外键约束顺序清理资料 _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw("从订单项中删除"); _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw("从订单中删除"); _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw("从产品中删除"); _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw("从类别中删除"); _dbContext.Dispose(); } } ## SQL脚本外部策略化 ###为什么需要外部化SQL脚本？ * **关注点分离** ：C#脚本侧重于测试逻辑，SQL脚本侧重于数据库结构 * **修改可维护性** ：数据库结构时，只需编辑 `.sql` 文件 * **必备性** ：C#程序代码精简更简洁 * **工具支持** ：SQL 档案可获得编辑器的语法高亮和格式化支持 * **版本控制友善** ：SQL变更可在版本控制系统中清晰追踪 ### 资料整理测试/数据库测试.测试/ ├── SqlScripts/ │ ├── 表格/ │ │ ├── CreateCategoriesTable.sql │ │ ├── CreateProductsTable.sql │ │ ├── CreateOrdersTable.sql │ │ └── CreateOrderItemsTable.sql │ └── 存储过程/ │ └── GetProductSalesReport.sql ### .csproj 设置 <项目组> <内容包含=“SqlScripts\**\*.sql”> 始终 ### 脚本编写实作私有无效 EnsureTablesExist() { var scriptDirectory = Path.Combine(AppContext.BaseDirectory, "SqlScripts"); if (!Directory.Exists(scriptDirectory)) 返回； // 按照依赖顺序执行表格创建脚本 var orderScripts = 新[] { “表/CreateCategoriesTable.sql”， “表/CreateProductsTable.sql”， “表/CreateOrdersTable.sql”， “表/CreateOrderItemsTable.sql” }; foreach（orderedScripts 中的 var scriptPath） { var fullPath = Path.Combine(scriptDirectory, scriptPath); if (文件.存在(完整路径)) { var script = File.ReadAllText(fullPath); _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw(脚本); } } } ## 等待策略最佳实务 ### 内建等待策略 // 等待特定端口号可用 var postgres = new PostgreSqlBuilder() .WithWaitStrategy(Wait.ForUnixContainer() .直到端口可用(5432)) .Build(); // 等待日志消息出现 var sqlServer = new MsSqlBuilder() .WithWaitStrategy(Wait.ForUnixContainer() .直到端口可用(1433) .UntilMessageIsLogged("SQL Server 现在已准备好进行客户端连接")) .Build(); ## EF Core 进阶功能测试内容包括/ThenInclude楼层关联查询、AsSplitQuery避免笛卡儿积、N+1查询问题验证、AsNoTracking唯读查询最佳化等完整测试范例。 > 完整计划示例代码请参考[references/orm-advanced-testing.md]() ## Dapper 进阶功能测试涵盖基本CRUD测试类别设置、QueryMultiple配对多关联处理、DynamicParameters动态查询当前等完整测试示例。 > 完整计划示例代码请参考[references/orm-advanced-testing.md]() ## 存储库模式设计原则 ###介面分离原则（ISP）的应用 /// <摘要> /// 基础 CRUD 操作介面 /// 公共接口 IProductRepository { 任务> GetAllAsync(); 任务<产品？> GetByIdAsync(int id); 任务AddAsync（产品产品）；任务 UpdateAsync(产品产品); 任务DeleteAsync(int id); } /// <摘要> /// EF Core特有的进阶功能介面 /// 公共接口 IProductByEFCoreRepository { 任务<产品？> GetProductWithCategoryAndTagsAsync(int ProductId); 任务> GetProductsByCategoryWithSplitQueryAsync(int CategoryId); Task BatchUpdateProductPricesAsync(intcategoryId, 小数priceMultiplier); 任务 > GetProductsWithNoTrackingAsync(decimal minPrice); } /// <摘要> /// Dapper特有的进阶功能介面 /// 公共接口 IProductByDapperRepository { 任务<产品？> GetProductWithTagsAsync(int ProductId); 任务> SearchProductsAsync(int?categoryId,decimal?minPrice,bool?isActive); 任务> GetProductSalesReportAsync(decimal minPrice); } ### 设计优势 1. **单一职责原则 (SRP)** ：每个方面都专注于特定职责 2. **介面隔离原则(ISP)**：用户只需依赖所需的介面 3. **依赖依赖原则（DIP）**：高层模组依赖抽象而非具体实作 4. **测试隔离性**：可针对特定功能进行精准测试 ## 常见问题处理 ### Docker容器启动失败 #检查端口连接是否被占用 netstat -an |查找字符串：5432 # 清理未使用的图像档 docker系统修剪-a ###记忆体不足问题 * 调整 Docker Desktop 记忆体配置 * 限制同时运行的集装箱数量 * 使用Collection Fixture共享容器 ### 测试数据隔离公共无效处置（） { // 按照外键约束顺序清理资料 _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw("从订单项中删除"); _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw("从订单中删除"); _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw("从产品中删除"); _dbContext.Database.ExecuteSqlRaw("从类别中删除"); _dbContext.Dispose(); } ## 输出格式 * 产生使用 Testcontainers 的 xUnit 集成测试类别（.cs 档案） * 包含IAsyncLifetime容器生命周期管理程序码 * 包含 Collection Fixture 共享容器设置 * 产生外部化的SQL脚本文件（.sql）与对应的.csproj设置 * 包含存储库模式介面与实作示例 ## 参考资源 ### 原始文章本技能内容提炼自「老派软体工程师的测试修练 - 30天挑战」系列文章： * **第 20 天 - Testcontainers 初探：使用 Docker 架设测试环境** * 铁人赛文章： * 示例程序代码： * **第 21 天 - Testcontainers 集成测试：MSSQL + EF Core 以及 Dapper 基础应用** * 铁人赛文章： * 示例程序代码： ### 官方文件 * [Testcontainers官方网站]() * [.NET 测试容器]() * [.NET/模块的测试容器]() ### 相关技能 * `dotnet-testing-advanced-testcontainers-nosql` \- NoSQL 容器测试（MongoDB、Redis） * `dotnet-testing-advanced-webapi-integration-testing` \- 完整的 WebAPI 集成测试 * `dotnet-testing-advanced-aspnet-integration-testing` \- ASP.NET Core 基础集成测试

Dotnet 测试高级测试容器数据库

包含技能