概述#

即使你成功地將 class 放入 test harness，你可能仍然無法執行特定的方法。常見的原因包括：

1. 方法是 private，無法直接呼叫
2. 在 test harness 中很難建構呼叫該方法所需的參數
3. 方法有副作用（如修改資料庫、發送網路請求），我們需要在測試中感知或避開
4. 我們需要透過方法使用的物件來感知 (sense) 方法的行為

The Case of the Hidden Method#

情境#

你需要修改一個 private method，但無法直接在測試中呼叫它。

策略#

首選方案：透過 public method 測試

如果能透過呼叫 public method 來間接測試 private method，這通常是最好的做法。private method 之所以存在，是因為它被某個 public method 使用。

但如果 private method 很複雜呢？

有時候 private method 包含複雜的邏輯，你真的想針對它單獨寫測試。這時有幾個選擇：

1. 將 private method 改為 public – 這聽起來可怕，但如果你覺得需要獨立測試一個方法，這可能暗示該方法應該屬於另一個 class。如果是這樣，就提取一個新 class，讓該方法成為新 class 的 public method。

2. 將 private 改為 protected – 然後在測試中建立子類別來存取它。這是一個折衷方案。

3. 在 Java 中使用 package-private (default) 存取權限 – 將測試放在相同的 package 中。

如果你覺得需要測試一個 private method，這是一個設計信號：該方法可能承擔了太多責任，值得被提取到自己的 class 中。

提取到新 Class#

與其暴露 private method，更好的做法通常是：

1. 識別 private method 的職責
2. 建立一個新 class 來承載這個職責
3. 讓新 class 的方法成為 public
4. 在新 class 上寫測試
5. 原始 class 持有新 class 的實例並委託呼叫

The Case of the “Helpful” Language Feature#

情境#

某些語言特性讓方法難以在 test harness 中執行：

• Sealed / Final class – 無法子類別化
• Final / Non-virtual method – 無法覆寫
• 語言中的建構限制 – 例如 C++ 的 constructor 中虛擬函數不會呼叫衍生類別版本

解法#

對付 Final/Sealed class：

如果你依賴一個 final class，你無法建立它的子類別來做 fake。解決方案：

• 使用 Extract Interface – 抽取 interface 後，你可以自由地建立 fake implementation
• 使用 Adapt Parameter – 包裹這個 final class，建立一個你可以控制的 wrapper

對付 Final/Non-virtual method：

• 在 Java 中，如果一個方法是 final 的，你無法在子類別中覆寫它。考慮使用 Extract Interface 或 Adapt Parameter。
• 在 C++ 中，non-virtual method 不會被 override。確保你想要覆寫的方法在基底類別中是 virtual 的。

語言特性的「保護」（如 final、sealed）在不同情境下的價值不同。在 production code 中，它們防止不當的繼承。但在 testing 情境中，它們可能成為阻礙。Extract Interface 幾乎總是能繞過這些限制。

The Case of the Undetectable Side Effect#

情境#

一個方法做了一些事情，但你無法在測試中偵測到它做了什麼。例如：

• 方法更新了 UI 但沒有回傳值
• 方法送出了網路請求
• 方法寫入了資料庫
• 方法修改了某個你無法存取的物件的狀態

範例#

假設有一個 AccountDetailFrame class（UI class），其中的方法直接操作 UI 元件並呼叫遠端服務：

public class AccountDetailFrame extends Frame {
    private TextField display = new TextField(10);
    ...

    public void performCommand(String command) {
        try {
            if (command.equals("deposit")) {
                int amount = Integer.parseInt(display.getText());
                // 直接呼叫遠端服務
                account.deposit(amount);
                display.setText(String.valueOf(account.getBalance()));
            }
        } catch (Exception e) {
            display.setText("Error: " + e.getMessage());
        }
    }
}

問題：

• 方法直接操作 TextField，這是 UI 元件
• 方法呼叫 account.deposit()，可能連接資料庫
• 無法在沒有 UI 的測試中感知結果

解法：Extract and Override#

步驟一：識別需要感知和分離的部分

• 感知 (Sensing)：display 的文字內容
• 分離 (Separation)：account 的行為

步驟二：Subclass and Override Method

建立測試用的子類別：

public class TestingAccountDetailFrame extends AccountDetailFrame {
    private String displayText = "";
    private int lastDepositAmount = 0;

    @Override
    protected void setDisplayText(String text) {
        displayText = text;
    }

    @Override
    protected String getDisplayText() {
        return displayText;
    }

    public String getLastDisplayedText() {
        return displayText;
    }
}

步驟三：將直接操作提取為可覆寫的方法

在原始 class 中：

public class AccountDetailFrame extends Frame {
    ...
    protected void setDisplayText(String text) {
        display.setText(text);
    }

    protected String getDisplayText() {
        return display.getText();
    }

    public void performCommand(String command) {
        try {
            if (command.equals("deposit")) {
                int amount = Integer.parseInt(getDisplayText());
                account.deposit(amount);
                setDisplayText(String.valueOf(account.getBalance()));
            }
        } catch (Exception e) {
            setDisplayText("Error: " + e.getMessage());
        }
    }
}

現在可以在測試中使用 TestingAccountDetailFrame，不需要真正的 UI 元件就能感知方法的效果。

其他 Sensing 技巧#

• Extract Interface 在依賴的物件上建立 interface，傳入可以記錄呼叫的 fake
• Break Out Method Object – 將整個方法抽取為一個新 class，讓你能更容易地替換依賴
• 使用 mock objects 來驗證方法是否以正確的參數呼叫了正確的依賴

關鍵原則是分離感知和分離 (sensing and separation)。Sensing 讓你驗證方法做了什麼；Separation 讓你隔離不想在測試中觸發的副作用。

常用技巧總結#

核心觀念#

當你無法在 test harness 中執行一個方法時，問自己兩個問題：

1. 我能感知到方法的效果嗎？ 如果不能，需要引入 sensing 機制。
2. 我能在不觸發副作用的情況下呼叫它嗎？ 如果不能，需要 separation 技巧。

大多數情況下，Extract Interface 和 Subclass and Override Method 這兩個技巧就能解決問題。