يُعدّ XCTest إطار اختبار قويًا يمثل جزءًا لا يتجزأ من Xcode، بيئة التطوير من Apple لتطبيقات iOS و macOS. وهو يتيح للمطورين كتابة اختبارات الوحدات واختبارات واجهة المستخدم وتشغيلها للتحقق من أن تطبيقاتهم تعمل بشكل صحيح وتستوفي المعايير العالية للجودة والأداء التي يتوقعها المستخدمون. وقد صُمم XCTest ليكون مرنًا وسهل الاستخدام في آن واحد، ما يتيح للمطورين أتمتة عمليات الاختبار وتحديد الأخطاء في شيفرتهم وتصحيحها بسرعة. وباستخدام XCTest، يمكن إنشاء اختبارات تحاكي تفاعلات المستخدم وتتحقق من سلوك التطبيق ومن صحة نتائج العمليات المعقدة. وهذا يجعله أداة محورية للمطورين الذين يريدون تقديم تطبيقات متينة وموثوقة. ويجعل تكامل XCTest السلس مع أنظمة التكامل المستمر (CI) ودعمه لتشغيل الاختبارات بالتوازي منه حلًا جيدًا للفرق التي تعمل بأساليب التطوير الرشيقة وتريد تحسين استراتيجيات الاختبار لديها.
يُعدّ XCTest إطار اختبار قويًا طورته Apple يتيح للمطورين كتابة اختبارات الوحدات واختبارات واجهة المستخدم وتشغيلها لتطبيقات iOS و macOS. ويساعد على ضمان أن تعمل التطبيقات بشكل صحيح عبر أتمتة عملية الاختبار وتحديد الأخطاء مبكرًا في دورة التطوير. ويُستخدم XCTest على وجه الخصوص لتحسين جودة الشيفرة وزيادة الموثوقية وصون تجربة المستخدم عبر اختبار وظائف التطبيق وأدائه في سيناريوهات مختلفة.
More about XCTest
يُعدّ XCTest إطار الاختبار الرسمي من Apple للتطبيقات على iOS و iPadOS و macOS ومنصات Apple الأخرى. وهو مدمج في Xcode ويتيح للمطورين كتابة اختبارات الوحدات واختبارات واجهة المستخدم واختبارات الأداء وتشغيلها، كي يمكن اكتشاف الأخطاء مبكرًا ويعمل التطبيق كما هو متوقع قبل وصوله إلى المستخدمين.
يُبنى XCTest حول أصناف اختبار ترث من XCTestCase، وتوابع اختبار تبدأ أسماؤها بكلمة test. وكل تابع اختبار وحدة قائمة بذاتها يمكن تشغيلها منفردة أو مع بقية مجموعة الاختبارات. وداخل الاختبارات، تُستخدم توكيدات مثل XCTAssertEqual و XCTAssertTrue للتحقق من أن الشيفرة تنتج النتيجة المتوقعة، ويُستخدم التابعان setUp و tearDown للتحضير والتنظيف قبل كل اختبار وبعده. ويمكن اختبار الشيفرة غير المتزامنة بتوابع اختبار async أو بالتوقعات التي تنتظر وقوع حدث معين.
تبرز عدة عناصر محورية في XCTest:
اختبارات الوحدات: باستخدام XCTest، يستطيع المطورون كتابة اختبارات وحدات تختبر الدوال والأصناف الفردية بمعزل. ويساعد ذلك على العثور على المشكلات وإصلاحها مبكرًا في عملية التطوير ويجعل تغيير الشيفرة القائمة أكثر أمانًا.
اختبارات واجهة المستخدم: عبر الجزء XCUITest من الإطار، يستطيع المطورون أتمتة التفاعلات مع واجهة مستخدم التطبيق، مثل النقرات والسحب وإدخال النص. ويمكن لاختبارات واجهة المستخدم رصد حالات الانحدار في تدفقات المستخدم عند إدخال ميزات جديدة.
التكامل مع Xcode: يمكن تشغيل الاختبارات مباشرة من Xcode، حيث تُعرض النتائج وحالات الفشل وتغطية الشيفرة معًا. ويوفر ذلك تغذية راجعة سريعة حول جودة الشيفرة ويدعم دورة تطوير قصيرة.
وإلى جانب الاختبارات الوظيفية، يقدم XCTest اختبارات أداء تُقاس فيها كتلة من الشيفرة بشكل متكرر، كي يتضح ما إذا كان تغيير ما يجعل التطبيق أبطأ. ومن أكبر مزايا استخدام XCTest زيادة جودة المنتج النهائي واستقراره. فعندما يُدخل الاختبار مبكرًا في التطوير، يمكن تحديد الأخطاء ومعالجتها قبل أن يصبح إصلاحها مكلفًا، ما يعزز أيضًا ثقة المستخدمين في التطبيق.
كما يدعم XCTest التكامل المستمر (CI)، الذي تُشغَّل فيه الاختبارات تلقائيًا في كل مرة تتغير فيها الشيفرة، مثلًا عبر xcodebuild أو Xcode Cloud أو خدمات CI أخرى. وهذا يعني أن كل ميزة أو إصلاح جديد يُقيَّم مقابل الوظائف القائمة. كما تقدم Apple إطار Swift Testing لاختبارات الوحدات المكتوبة بلغة Swift، الذي يمكن استخدامه جنبًا إلى جنب مع XCTest، الذي يظل الأساس لاختبارات واجهة المستخدم واختبارات الأداء.
خلاصة القول، يُعدّ XCTest أداة محورية للمطورين على منصات Apple. فهو يوفر نهجًا منظمًا للاختبار، ويساعد على ضمان جودة عالية في التطبيقات، ويجعل عملية التطوير أكثر قابلية للتنبؤ عبر الاختبار المنهجي.
Frequently asked questions about XCTest
ما هو XCTest، وكيف يُستخدم في تطوير تطبيقات iOS؟
يُعدّ XCTest إطار اختبار طورته Apple يُستخدم لكتابة اختبارات الوحدات واختبارات واجهة المستخدم وتشغيلها في تطوير تطبيقات iOS. والإطار جزء لا يتجزأ من Xcode، بيئة التطوير من Apple، ويمنح المطورين الوسائل للتحقق من أن شيفرتهم تعمل بشكل صحيح عبر أتمتة عملية الاختبار. وعند تشغيل الاختبارات، يبلغ XCTest عما إذا كانت الأجزاء المختلفة من الشيفرة تتصرف كما هو متوقع.
وإضافة إلى ذلك، يدعم XCTest الاختبار المتزامن وغير المتزامن معًا، ما يتيح اختبار الشيفرة التي تعمل في الخلفية أو تعتمد على طلبات الشبكة. وباستخدام XCTest، يستطيع المطورون كتابة حالات اختبار تتحقق من صحة وظائف توابع أو أصناف فردية، إلى جانب اختبارات واجهة مستخدم تحاكي تفاعلات المستخدم مع واجهة التطبيق. ويساعد ذلك على ضمان أن يعمل كل من المنطق وتجربة المستخدم كما هو متوقع قبل إصدار التطبيق للمستخدمين.
ومقارنة بطرق الاختبار اليدوية، التي قد تستهلك وقتًا طويلًا وتكون عرضة للأخطاء، يُعدّ XCTest أكثر كفاءة بكثير، خاصة لأنه يستطيع أتمتة سيناريوهات الاختبار المتكررة وتحديد الأخطاء في الشيفرة بسرعة. وهذا يجعله أداة محورية في تطوير تطبيقات iOS الحديثة، حيث تكون الجودة والموثوقية حاسمتين للنجاح.
كيف تُنشأ حالة اختبار باستخدام XCTest؟
تُنشأ حالة الاختبار في XCTest كصنف يرث من XCTestCase. ويوضع الصنف في هدف الاختبار الخاص بالمشروع، الذي ينشئه Xcode عادة تلقائيًا أو يمكن إضافته عبر File و New Target. ويستورد ملف الاختبار XCTest والوحدة المراد اختبارها.
ويُكتب كل اختبار كتابع يبدأ اسمه بكلمة test، مثل testCalculatesSum. وفي التابع، تُنفذ الشيفرة ويُتحقق من النتيجة بتوكيدات مثل XCTAssertEqual أو XCTAssertTrue. ويمكن استخدام التابعين setUp و tearDown للتحضير والتنظيف قبل كل اختبار وبعده. وتُشغَّل الاختبارات من Xcode عبر Product و Test أو باختصار لوحة المفاتيح.
ما أنواع الاختبارات التي يمكن إجراؤها باستخدام XCTest، وما الغرض منها؟
يُعدّ XCTest إطار اختبار قويًا يُستخدم لصون جودة تطبيقات iOS و macOS ووظائفها. وهو يدعم مجموعة من أنواع الاختبارات المختلفة، لكل منها غرضه، للتحقق من أن التطبيقات تعمل كما هو متوقع. وفيما يلي أنواع الاختبارات المحورية التي يمكن إجراؤها باستخدام XCTest:
- اختبار الوحدات: تركز اختبارات الوحدات على اختبار المكونات أو الدوال الفردية في الشيفرة، عادة على مستوى التابع. والغرض هو التحقق من أن كل جزء من الشيفرة يعمل بشكل صحيح بمعزل عن بقية النظام. ويساعد ذلك على تحديد الأخطاء وتصحيحها مبكرًا في عملية التطوير، ما قد يقلل تكلفة إصلاح الأخطاء لاحقًا.
- اختبار التكامل: تهدف اختبارات التكامل إلى اختبار مجموعة من عدة مكونات أو وحدات برمجية للتحقق من أنها تعمل معًا كما هو متوقع. وليس لدى XCTest نوع اختبار منفصل لذلك؛ إذ تُكتب اختبارات التكامل كاختبارات XCTestCase عادية تستخدم مكونات متعاونة حقيقية بدلًا من النسخ المحاكاة. وهذا مهم لتحديد المشكلات التي قد تنشأ عند تفاعل الأجزاء المختلفة من التطبيق وللتحقق من أن البيانات تتدفق بشكل صحيح عبر النظام.
- اختبار واجهة المستخدم: تركز اختبارات واجهة المستخدم على اختبار واجهة المستخدم للتحقق من أن التطبيق يعمل بشكل صحيح من منظور المستخدم. ويشمل ذلك اختبار الأزرار والنماذج والتنقل والعناصر التفاعلية الأخرى. والغرض هو التأكد من حصول المستخدمين على تجربة سلسة ومن أن التطبيق يستجيب بشكل صحيح لمدخلات المستخدم.
يتيح الجمع بين اختبارات الوحدات واختبارات التكامل واختبارات واجهة المستخدم في XCTest للمطورين بناء تطبيقات متينة وموثوقة. فباستخدام هذه الأنواع من الاختبارات، يستطيع المطورون تحديد الأخطاء وتصحيحها مبكرًا، والتحقق من أن المكونات مدمجة بشكل صحيح، وتقديم تجربة مستخدم جيدة. وإلى جانب اختبارات الأداء، يجعل ذلك XCTest أداة محورية في تطوير التطبيقات الحديثة.
كيف يُدمج XCTest مع أدوات التكامل المستمر؟
يعمل دمج XCTest مع أدوات التكامل المستمر (CI) على أفضل وجه بنهج منظم يضمن عملية اختبار فعالة وموثوقة. وفيما يلي دليل لكيفية القيام بذلك:
- إعداد بيئة الاختبار: أولًا، يجب تهيئة بيئة الاختبار بشكل صحيح. ويشمل ذلك تثبيت الأدوات اللازمة، مثل Xcode على جهاز macOS، وتهيئة أهداف الاختبار في المشروع. وينبغي أن تكون جميع تبعيات الاختبار محدّثة ومتاحة.
- أتمتة تشغيل الاختبارات: يمكن استخدام أدوات CI مثل Xcode Cloud أو GitHub Actions أو Jenkins لأتمتة تشغيل مجموعات XCTest. ويمكن القيام بذلك بتهيئة خط بناء يطلق تشغيل الاختبارات تلقائيًا مع كل إيداع أو طلب سحب.
- تهيئة نصوص الاختبار: يمكن إنشاء نصوص برمجية لتنفيذ مجموعات XCTest. ويمكن القيام بذلك باستخدام أدوات سطر الأوامر مثل
xcodebuildلبناء المشاريع واختبارها. وينبغي أن تكون النصوص مرنة وقابلة للتكيف مع بيئات مختلفة، مثلًا فيما يتعلق بالمحاكي وإصدار iOS المستخدمين. - التقارير والتغذية الراجعة: ينبغي دمج إعداد تقارير نتائج الاختبارات في خط CI. إذ يحفظ xcodebuild النتائج في حزمة .xcresult، يمكن لأدوات مثل fastlane أو xcbeautify تحويلها إلى صيغ مثل JUnit XML أو HTML للتحليل والتغذية الراجعة لفريق التطوير. وتدعم أدوات CI كثيرة إضافات لعرض نتائج الاختبارات بصريًا.
- معالجة الأخطاء والإشعارات: ينبغي تهيئة الإشعارات لإبلاغ الفريق بحالات فشل الاختبارات أو المشكلات. ويمكن القيام بذلك عبر البريد الإلكتروني أو ChatOps (مثل Slack) أو أدوات تواصل أخرى. وتُعدّ التغذية الراجعة السريعة حاسمة لإصلاح الأخطاء مبكرًا في عملية التطوير.
- التوسع والتحسين: مع نمو المشروع، قد يلزم تحسين تشغيل الاختبارات لتقليل الوقت والموارد. ويمكن أن يشمل ذلك تشغيل الاختبارات بالتوازي أو استخدام تقنيات المحاكاة والبدائل لعزل الاختبارات عن الأنظمة الخارجية.
- الأمان والتحكم في الوصول: ينبغي ألا يصل إلى إعدادات CI وشهادات التوقيع وبيانات الاختبار إلا المستخدمون المصرح لهم. وينبغي تطبيق ممارسات التحكم في الوصول والأمان لحماية بيئات الاختبار وبياناتها.
إجمالًا، يضمن الدمج المنظم جيدًا لـ XCTest مع أدوات CI أن تُشغَّل الاختبارات تلقائيًا وبموثوقية، ما يحسّن جودة عملية تطوير البرمجيات واستقرارها.
كيف تُختبر الشيفرة غير المتزامنة باستخدام XCTest؟
كثيرًا ما تكتمل الشيفرة غير المتزامنة، مثل استدعاءات الشبكة، بعد أن يكون تابع الاختبار قد بلغ نهايته. لذلك يقدم XCTest ما يُسمى التوقعات. إذ يُنشأ توقع، وتُبدأ المهمة غير المتزامنة، ويُعلَّم التوقع بأنه تحقق عند وصول الاستجابة. ثم ينتظر الاختبار، ضمن مهلة زمنية، حتى يتحقق التوقع.
ومع التزامن الحديث في Swift، يمكن أيضًا وسم توابع الاختبار بـ async، كي يمكن استخدام await مباشرة في الاختبار. وهذا يجعل الشيفرة أقصر وأسهل قراءة. ولجعل الاختبارات سريعة ومستقرة، ينبغي استبدال استدعاءات الشبكة الحقيقية باستجابات محاكاة.
كيف يمكن تحسين أداء الاختبارات وموثوقيتها في XCTest؟
يُعدّ XCTest أداة قوية لاختبار تطبيقات iOS تتيح للمطورين التحقق من أن تطبيقاتهم تعمل بشكل صحيح وبكفاءة. ويمكن تطبيق عدة استراتيجيات لتحسين أداء الاختبارات وموثوقيتها في XCTest. وتساعد هذه الاستراتيجيات على تقليل وقت الاختبار وتحسين دقته وإبقاء الاختبارات متينة وقابلة للصيانة.
1. استخدام الاختبارات غير المتزامنة: تتيح الاختبارات غير المتزامنة في XCTest اختبار الشيفرة التي تعمل بشكل غير متزامن، مثل استدعاءات الشبكة أو عمليات قواعد البيانات. فباستخدام التوقعات أو توابع اختبار async، يمكن للاختبارات انتظار اكتمال العمليات غير المتزامنة قبل تقييم النتائج، بدلًا من استخدام فترات توقف ثابتة. وهذا يحسّن موثوقية الاختبارات بضمان انتهاء جميع العمليات اللازمة قبل تقييم الاختبار.
2. تقسيم شيفرة الاختبار إلى وحدات: يحسّن تقسيم شيفرة الاختبار إلى أدوات مساعدة أصغر وقابلة لإعادة الاستخدام قابليةَ الصيانة. ويسهّل التقسيم إلى وحدات تحديث منطق الاختبار وإعادة استخدامه عبر اختبارات مختلفة، ما يقلل التكرار والأخطاء المحتملة.
3. استخدام المحاكاة والبدائل: تُعدّ المحاكاة والبدائل تقنيات تُستخدم لمحاكاة التبعيات والخدمات الخارجية في الاختبارات. فباستخدام النسخ المحاكاة، يمكن عزل الشيفرة قيد الاختبار عن العوامل الخارجية، ما يسهّل تحديد الأخطاء وتصحيحها. وهذا يزيد موثوقية الاختبارات ويقلل الاعتماد على الأنظمة الخارجية.
4. تحسين بيانات الاختبار: يمكن للتعامل مع بيانات الاختبار بكفاءة أن يقلل وقت الاختبار ويحسّن دقته. وينبغي استخدام مجموعات بيانات واقعية وتمثيلية، وتنظيف بيانات الاختبار بعد كل اختبار لتجنب الآثار الجانبية التي قد تؤثر في الاختبارات اللاحقة.
5. تشغيل الاختبارات بالتوازي: يمكن لتشغيل الاختبارات بالتوازي أن يقلل إجمالي وقت الاختبار بشكل كبير. ويدعم Xcode التنفيذ المتوازي للاختبارات، الذي تُوزع فيه الاختبارات على عدة نسخ من المحاكي أو عدة عمليات. غير أن ذلك يتطلب أن تكون الاختبارات مستقلة بعضها عن بعض لتجنب حالات السباق ومشكلات التزامن الأخرى.
يؤدي تطبيق هذه الاستراتيجيات إلى تحسين أداء الاختبارات وموثوقيتها في XCTest، ما يساعد على جعل تطبيقات iOS متينة وفعالة وجاهزة للإنتاج.
كما يجدر القياس بانتظام لمعرفة الاختبارات الأبطأ أو الأكثر فشلًا، كي يمكن تركيز الجهود حيث تُحدث الفرق الأكبر في الجودة والسرعة.
XCTest for dummies
يُعدّ XCTest أداة تساعد المطورين على التأكد من أن تطبيقاتهم تعمل بشكل صحيح. فكّروا فيه كنوع من «نظام التفتيش» للتطبيقات. فعند بناء تطبيق، يريد المطورون التأكد من أن جميع الأزرار تعمل، وأن التطبيق لا يتعطل، وأنه يفعل بالضبط ما ينبغي. ويتيح XCTest للمطورين كتابة اختبارات صغيرة تتحقق تلقائيًا مما إذا كان التطبيق يتصرف كما ينبغي. الأمر يشبه قليلًا امتلاك روبوت يختبر التطبيق بحثًا عن الأخطاء، كي يطمئن المطورون إلى أن المستخدمين سيحظون بتجربة جيدة عند استخدامه.