C#單元測試相關的開源軟體中常用的有 NUnit、 XUnit和MsTest。

MsTest

1) 基本介紹

　　MSTest是一款由微軟公司開發的單元測試框架，它能夠很好地被應用在Visual Studio中，並且整合在了Visual Studio單元測試框架中，操作簡單，上手容易。

MsTest中核心的概念有Test Class（測試類）、Test Method測試方法、斷言和初始化及清理方法。

　　Test Class：通過使用[TestClass]屬性裝飾類來宣告測試類。該屬性用於標識包含測試方法的類，最佳做法規定測試類應僅包含單元測試程式碼。

　　Test Method：通過使用[TestMethod]屬性裝飾單元測試方法來宣告測試方法。該屬性用於標識包含單元測試程式碼的方法，最佳實踐指出，單元測試方法應僅包含單元測試程式碼。

　　斷言：斷言是一段程式碼，當運行於測試一個條件或行為針對預期的結果。通過呼叫Assert類中的方法來執行。

　　初始化和清理方法：初始化和清理方法用於在執行之前準備單元測試，並在執行單元測試之後進行清除。初始化方法通過用[TestInitialize]屬性裝飾初始化方法來宣告，而清理方法通過用[TestCleanup]屬性宣告清理方法。

支援為測試用例設定分類，執行時執行指定分類的測試方法：[TestCategory]

　　支援在一個或多個測試方法執行前後進行相關的準備、清理活動：[TestInitialize]和[TestCleanup]

　　支援為測試用例設定引數：[DataRow]

　　提供斷言方法，判定期望值和實際值是否一致

　　支援使用斷言等方式，對返回異常的測試用例進行異常判斷：[ExpectedException]

圖2-1 MSTest中帶參及異常判斷例項

　　支援通過註解等方式跳過執行帶有該註解的測試用例：[Ignore]

　　支援設定超時時間，通過在TestMethod中的[Timeout]屬性可以設定單獨測試case的超時時間；也可以在.runSettings配置檔案中為所有case設定全域性的超時時間。

圖2-2 MSTest中timeout屬性例項

NUnit

　　框架介紹

　　（1）基本介紹

NUnit 是專門針對於.NET 的自動化單元測試框架，是 XUnit 家族的一個成員，最初是由Java的單元測是框架JUnit 而來，作者最終用C#對其進行重新編寫，NUnit完全由C# 編寫，使其更加符合C＃習慣，並充分利用了.NET中反射、客戶屬性等特性。因此，該工具具有豐富的單元測試歷史的同時，也具有適當的C#風格。

　　由於其獨立的歷史，NUnit還具有與其他工具良好互動的特點，並且在支援多種平臺，包括：.NET Core、Xamarin Mobile、Compact Framework及Silverlight等。NUnit在快速測試執行方面也享有盛譽，並且還具有一些不錯的附加功能，例如允指定給定測試的多個輸入等。

　　NUnit採用分層體系架構，主要有三層：測試執行器層（Test Runner）、測試引擎層（Test Engine）和框架層（Framework），其中，Test Runner層主要包含各種執行程式，包括獨立程式和在其它程式下執行的任務或者外掛；Test Engine層則是NUnit平臺的核心，它提供公共API，供希望查詢，載入和執行測試並顯示測試結果的應用程式使用；Framework層主要是為了相容各個版本的NUnit程式。

　　NUnit中主要有三個抽象類：TestFixtureBuilderAttribute、TestCaseBuilderAttribute和IncludeExcludeAttribute。

　　TestFixtureBuilderAttribute是任何知道如何從所提供的類中構建某種測試fixture的屬性的基類，testfixture是指基於使用者類的任何測試。

　　TestCaseBuilderAttribute是任何知道如何從給定方法構建測試用例的屬性的基類。測試用例可以是簡單的（沒有引數）也可以是引數化的（接受引數），並且總是基於MethodInfo。

　　IncludeExcludeAttribute是任何用於根據字串屬性include、exclude和Reason來決定是在當前執行中包含測試還是排除的屬性的基類，抽象類是使這些屬性可供派生類使用，派生類負責對它們採取操作。

　　在使用方面，NUnit可以通過控制檯或自己獨立的GUI來執行，在使用Visual Studio作為IDE時，NUnit也提供了相應的介面卡，可以更好地和Visual Studio搭配使用。

（2）工具特點

　　NUnit2中有包含GUI介面；

　　支援為測試用例設定分類，執行時執行指定分類的測試方法：使用[Category]屬性；

　　支援在一個或多個測試方法執行前後進行相關的準備、清理活動：[SetUp]和[TearDown]；

　　提供斷言方法，如果斷言失敗，則方法呼叫不會有值返回並報告錯誤。如果一個測試包含多個斷言，那麼在某次斷言失敗之後就終止，其後的任何斷言都不會執行；

　　支援為測試用例設定引數：[TestCase]

圖2-3 NUnit帶參測試方法例項

　　可以指定測試用例的執行順序：[Order]

　　支援使用斷言等方式，對返回異常的測試用例進行異常判斷：Assert.That

圖2-4 NUnit排序及異常判斷方法例項

　　支援通過註解等方式跳過執行帶有該註解的測試用例：[Ignore("Method is ignored")]

　　支援設定超時時間，[Timeout]、[MaxTime]。[MaxTime] 標記測試用例的最大執行時間，超時時報錯但不取消測試；[Timeout] 標記測試用例的超時時間，超時中斷測試。

　　TestSuite ：UNIT3之後取消該屬性，因為namespace也可以實現相同的功能。

　　支援對對接主流的程式碼覆蓋率工具，執行完單元測試用例後自動生成覆蓋率報告。

XUnit

　　框架介紹

　　（1）基本介紹

　　XUnit .NET是一個開源的的單元測試工具，由NUnit v2的原始發明者編寫，支援C#，F# ，VB.NET版以及其他.NET語言，由.NET基金會支援，它採用了一種非常獨特、現代和靈活的單元測試方法。

　　XUnit .NET強調編寫具有較高的可讀性，簡單性的單元測試，與其它單元測試框架相比，有一些獨特的地方：

　　XUnit比其他.Net單元測試框架更加靈活和可擴充套件，它允許建立新的屬性來控制測試。XUnit支援兩種型別的測試，[Fact]和[Theory]，[Fact]通常用來測試不需要引數的方法，並且在XUnit中，用[Skip]屬性代替了[Ignore]，並要求指定跳過該測試的原因；[Theory]支援資料驅動的測試，可以用[InlineData]屬性實現引數的傳遞，並支援多次執行同一個方法，是XUnit可擴充套件性強的一個重要體現。

圖2-5 http://XUnit.NET帶參測試方法例項

　　XUnit支援更好地進行隔離測試。與其它測試框架不同，在xUnit中，每個測試方法執行後都會進行例項化操作，執行後釋放相應的空間，測試之間更加獨立，可以以任何順序執行測試，而不必擔心一個測試對其他測試的影響，消除了不同測試方法之間的依賴性。

　　XUnit取消了[SetUp]和[TearDown]方法，而採用建構函式進行初始化，使用IDisposable進行測試類的後處理等操作，讓每個測試對其需要的內容進行初始化。

　　（2） 工具特點

　　支援為測試用例設定分類，執行時執行指定分類的測試方法：[Trait("Category","UI")]；

　　支援為測試用例設定引數：[Theory] [InilineData]；

　　支援使用斷言等方式，對返回異常的測試用例進行異常判斷：Assert.Throws.Exception，長期使用[ExpectedException]會發現各種問題。首先，它沒有具體說明應該在哪一行程式碼中引發異常，這會導致微妙且難以跟蹤的失敗，這些失敗會在通過測試時顯示出來。其次，由於處理不在測試的常規程式碼流程之內，因此它沒有提供機會全面檢查異常本身的詳細資訊。Assert.Throws允許您測試一組特定的程式碼以引發異常，並在成功期間返回異常，以便您可以針對異常例項本身編寫進一步的斷言。

圖2-6 XUnit異常判斷例項

　　支援通過註解等方式跳過執行帶有該註解的測試用例，[Fact(Skip="reason")]

　　支援設定超時時間，[Fact(Timeout =10)]

本次調研重點研究的三款C#單元測試工具（MsTest、NUnit、XUnit）來說，使用區別度並不是很大，具體如下：

　　MsTest作為內建的visual studio測試工具來講，操作簡單，易於使用；另外，如果已經使用visual studio作為編譯器，不用做任何的安裝即可使用，也是其較為明顯的優點之一。但是其也存在在帶參測試時不能同時支援異常判斷，以及無法對測試用例排序等缺點。

　　NUnit作為比較成熟的C#單元測試工具，好處包括可以按名稱空間進行測試分組，新增測試用例註釋（使用相同的引數多次執行相同的測試）及對測試用例排序等功能，並且它與Opencover和Report Generator進行覆蓋分析的效果很好。主要的缺點是它沒有像MSTest那樣整合，但是通過Nuget現在在visual studio中使用NUnit已經成為一件比較容易的事情。NUnit還有一個不同於其它測試工具的特點是NUnit2中有自己的GUI，可以不通過VS來看單元測試結果，但是如上所說，GUI只在NUnit2中提供，而現在普遍使用的都是NUnit3。

　　XUnit作為NUnit的進階簡化版，是一種和NUnit及其相似的簡單現代的單元測試框架。XUnit不同於其它測試工具的特點主要有兩個：一是取消了單元測試框架中的前後處理方法，為每個測試方法都建立測試類的新例項，即提高了測試用例之間的隔離性；二是用斷言替代了屬性的方式來捕捉異常，不採用Attribute的方式來捕捉異常有兩方面的好處：在程式碼中直接斷言（Assert）能捕捉到更多種類的異常；遵守Arrange-Act-Assert (or "3A") 模式：即測試命名上“範圍-作用-斷言”規範。但是正是由於其簡化的特性，其缺點也顯而易見，即一些高階的測試可能無法用XUnit完成，並且和NUnit一樣，XUnit與VS的整合沒有MsTest那麼自然。

總結

　　本次調研重點測評了三款C#開源單元測試工具，對其特性及基本使用進行了介紹。其實在開源社群蓬勃發展的今天，眾多開源工具之間的區別也通過很多次迭代漸漸在縮小，如本次重點調研的三款工具雖各有優勢和劣勢，但是差異已經不再那麼明顯，大家在使用時結合自身的業務背景來選擇合適的工具即可。