Jak mądrze testować CZAS ⏰ w Javie?

Data utworzenia, data modyfikacji, data wygenerowania. Nasze systemy często potrzebują wstawić takie informacje do obiektów, którymi zarządzają. Ale jak przetestować, że poprawna wartość została wpisana do takich pól? O tym, w poniższym wpisie.Spójrzmy na fragment kodu.

class InvoiceService {

  Invoice generate(Order order) {
    Invoice invoice = // ...;
    invoice.generatedAt(LocalDateTime.now());
    return invoice;
  }
}

Klasa InvoiceService ma za zadanie wygenerować fakturę Invoice na podstawie zamówienia Order. W trakcie tworzenia do klasy Invoice wstawiana jest data wygenerowania faktury invoice.generatedAt(...). Wszystko wygląda poprawnie. Czas więc by napisać test sprawdzający wpisanie prawidłowej daty.

class InvoiceServiceTest {

  InvoiceService invoiceService = new InvoiceService()

  def "contains date of generation"() {
    given:
      Order order = givenOrder();

    when:
      Invoice invoice = invoiceService.generate(order);

    then: 
      invoice.generatedAt == LocalDateTime.now()
  }
}

W sekcji then porównujemy dwie wartości.

invoice.generatedAt == LocalDateTime.now()

Datę wstawioną do faktury Invoice z aktualną datą LocalDateTime.now(). Na pierwszy rzut wszystko powinno być ok. Wystarczy jednak, że uruchomisz ten kod na swoim komputerze i zobaczysz, że daty się nie zgadzają. Różnica będzie rzędu milisekund, czy nanosekund. Nie sposób by data była dokładnie ta sama w momencie generowania faktury invoiceService.generate(order) jak i w chwili weryfikowania testu. Co więc robi w takiej sytuacji doświadczony programista? Wprowadza abstrakcję!

Wprowadź Clock i nie martw się czasem :) #

Wystarczy, że do naszego kodu dodamy nowy interfejs Clock z jedną metodą time().

interface Clock {
  LocalDateTime time();
}

Spójrzmy teraz na poniższy fragment kodu zmienionej klasy InvoiceService.

class InvoiceService {

  Clock clock;

  Invoice generate(Order order) {
    Invoice invoice = // ...;
    invoice.generatedAt(clock.time());
    return invoice;
  }
}

W klasie pojawiło się pole typu Clock, które jest używane w momencie wpisywania daty przez metodę clock.time().

invoice.generatedAt(clock.time())

Po co to wszystko? A no to po, żeby w trakcie testów mieć pewność, że możemy bezpiecznie sprawdzić wstawioną wartość. Spójrzmy poniżej na zmodyfikowany test.

class InvoiceServiceTest {

  Clock clock = new FakeClock()
  InvoiceService invoiceService = new InvoiceService(clock);

  def "contains date of generation"() {
    given:
      Order order = givenOrder();

    when:
      Invoice invoice = invoiceService.generate(order);

    then: 
      invoice.generatedAt == clock.time()
  }
}

Do testu została wprowadzona “fałszywa” implementacja interfejsu Clock o nazwie FakeClock. Jest przekazywana do InvoiceService w trakcie konstrukcji, a później używana w sekcji then przy weryfikacji testu.

invoice.generatedAt == clock.time()

I jaki tu zysk? A no taki, że “fałszywa” implementacja zawsze zwraca tę samą wartość! Spójrzmy na jej przykładowy sposób zakodowania.

class FakeClock implements Clock {
  private final LocalDateTime time;

  FakeClock() {
    this.time = LocalDateTime.now();
  }

  LocalDateTime time() {
    return time;
  }
}

Zauważ, że czas używany przez FakeClock jest ustawiany tylko raz w momencie konstrukcji.

class FakeClock() {
  this.time = LocalDateTime.now();
}

Później, każdorazowe zawołanie metody time() zwraca zawsze jedną i tę samą instancję zmiennej time, a więc zawsze jedną i tę samą wartość. Dzięki temu zarówno w momencie generowania faktury Invoice w trakcie testu jak i w chwili weryfikacji testu pobranie czasu clock.time() zwróci te same wartości i test będzie działać poprawnie. W ten sposób zweryfikujemy, że data została poprawnie wstawiona do klasy Invoice. a test nie będzie się “wywalać” z powodu przesunięcia czasu o kilka milisekund.

A co z klasą Clock dla kodu produkcyjnego?

Tutaj kwestia jest prosta. Wystarczy przygotować osobną implementację i dostarczyć ją do systemu (np. poprzez zadeklarowanie beana jeśli korzystamy ze Springa).

class SystemClock implements Clock {

  LocalDateTime now() {
    return LocalDateTime.now();
  }
}

Podsumowanie

Teraz już wiesz jak mądrze podejść do testowania atrybutów opartych o czas. Pamiętaj, że za każdym razem kiedy w systemie wołasz ręcznie new Date() czy LocalDateTime.now() warto zastanowić się, czy w tym miejscu nie powinieneś korzystać z abstrakcji Clock.