C# TDD入门指南（掌握测试驱动开发的测试用例设计原则）

什么是 TDD？

TDD（Test-Driven Development，测试驱动开发）是一种软件开发方法，其核心思想是：先写测试，再写实现代码。开发流程遵循“红-绿-重构”三步循环：

1. 红（Red）：编写一个失败的测试用例（因为功能尚未实现）。
2. 绿（Green）：编写最简代码使测试通过。
3. 重构（Refactor）：优化代码结构，确保测试依然通过。

C# 中的单元测试框架

在 C# 生态中，常用的单元测试框架包括 xUnit、NUnit 和 MSTest。本文以 xUnit 为例（它是 .NET 官方推荐的测试框架）。

TDD 测试用例设计的五大原则

要写出有效的 C# 测试用例设计，需遵循以下原则：

1. 单一职责（Single Responsibility）

每个测试方法只验证一个行为或逻辑分支。

2. 可重复性（Repeatable）

测试不依赖外部状态（如数据库、时间），每次运行结果一致。

3. 快速执行（Fast）

单元测试应毫秒级完成，避免 I/O 操作。

4. 清晰命名（Clear Naming）

测试方法名应描述“在什么条件下，期望什么结果”，例如：CalculateTotal_WithNegativePrice_ThrowsArgumentException。

5. 独立性（Independent）

测试之间不能相互依赖，顺序调换也不影响结果。

实战：用 TDD 实现一个简单的计算器

我们以“加法”功能为例，演示完整的 TDD 流程。

步骤 1：创建测试项目

使用 .NET CLI 创建 xUnit 测试项目：

dotnet new xunit -n Calculator.Testsdotnet add reference ../Calculator/Calculator.csproj

步骤 2：编写第一个失败测试（红）

在 CalculatorTests.cs 中添加：

using Xunit;public class CalculatorTests{    [Fact]    public void Add_TwoPositiveNumbers_ReturnsCorrectSum()    {        // Arrange        var calculator = new Calculator();        // Act        var result = calculator.Add(2, 3);        // Assert        Assert.Equal(5, result);    }}

此时编译会失败，因为 Calculator 类还不存在 —— 这正是“红”阶段！

步骤 3：编写最小实现（绿）

创建 Calculator.cs：

public class Calculator{    public int Add(int a, int b)    {        return a + b; // 最简实现    }}

运行测试，现在应该通过了（绿）！

步骤 4：重构与扩展

假设我们要支持浮点数，可以新增测试：

[Fact]public void Add_TwoFloatNumbers_ReturnsCorrectSum(){    var calculator = new Calculator();    var result = calculator.Add(2.5, 3.7);    Assert.Equal(6.2, result, precision: 1); // 注意精度}

然后修改 Calculator 类以支持 double 类型（可能需要重载方法）。整个过程始终由测试驱动。

常见误区与最佳实践

• ❌ 不要等到功能写完再补测试 —— 这不是 TDD！
• ✅ 每个测试只断言一个逻辑点。
• ✅ 使用 Arrange-Act-Assert（AAA）模式组织测试代码。
• ✅ 利用 Mock 框架（如 Moq）隔离依赖，确保 单元测试 的纯粹性。

结语

通过本教程，你已经掌握了 C# TDD 的基本流程和 测试用例设计 的核心原则。坚持“红-绿-重构”循环，不仅能写出更健壮的代码，还能大幅提升开发效率。现在就打开你的 IDE，尝试为下一个功能编写第一个测试吧！

关键词回顾：C# TDD、测试驱动开发、单元测试、C# 测试用例设计。