📚 课程目录第2章被测单元边界识别

2. 被测单元边界识别：如何划定测试范围、识别外部依赖、判定隔离点

单元测试的首要步骤不是写代码，而是划定边界。错误的边界会导致测试脆弱、执行缓慢或根本不验证任何逻辑。本章提供一套可操作的边界识别方法，助你精准圈定被测单元、列出所有外部依赖，并快速判定哪些点需要隔离。

2.1 边界识别的三层视角

视角层	关注点	典型判断依据
函数/方法层	单一职责、入参/出参	是否只做一件事？副作用能否被参数取代？
类/模块层	内部状态、协作对象	是否有可观测的状态变迁？是否依赖接口/抽象？
服务/组件层	进程边界、I/O、网络	是否读写磁盘、数据库、外部API？

从最细粒度开始，逐层向上确认：若被测单元直接调用外部系统，则必须在那一层引入隔离点。

2.2 外部依赖识别清单

任何被测单元“不可控且可能不稳定的对外交互”都应标记为外部依赖：

文件系统（读/写/删除/是否存在）
数据库 / Redis / 消息队列
第三方 HTTP API / gRPC 服务
系统时间（DateTime.Now、time.Now()）
随机数生成器
环境变量 / 系统配置
其他业务类（若行为未固化、经常改动）

实用技巧：在代码审查时用“// DEP”注释标记每行外部调用，然后统计——若一个函数内出现超过 2 个不同的 DEP，就应考虑拆分或注入。

2.3 判定隔离点的三问测试

针对每个已识别的外部依赖，依次回答三个问题：

是否影响测试确定性？ ——相同代码在不同执行环境下是否可能返回不同结果？
是否引入速度惩罚？ ——单次调用耗时 > 10ms？
是否造成测试间干扰？ ——两次运行是否留下残留状态？

只要有一个回答为“是”，该依赖点就必须被隔离（用 Stub 或 Mock 替换）。

常见错误：初学者常把“所有的私有方法”都当作依赖。私有方法不是外部依赖，它们是实现细节，不应被隔离。隔离点仅针对 可拦截的外部边界（接口、虚方法、委托、抽象类）。

2.4 边界识别流程图

2.5 实战案例：订单计算函数

// 原始代码（Python）
class OrderCalculator:
    def __init__(self):
        self.discount_service = DiscountService()   # 外部HTTP调用
        self.tax_api = TaxApi()                     # 外部API
        self.file_logger = FileLogger("orders.log") # 文件系统

    def calculate_total(self, items, user_id):
        sub_total = sum(item.price for item in items)
        discount = self.discount_service.get_discount(user_id)  # DEP1
        tax_rate = self.tax_api.lookup_tax("CN")               # DEP2
        total = sub_total * (1 - discount) * (1 + tax_rate)
        self.file_logger.write(f"User {user_id} total: {total}")  # DEP3
        return total

边界识别结果：

交互	类型	三问结果	隔离点？
`discount_service.get_discount`	外部HTTP	Y/Y/Y	是 → Mock
`tax_api.lookup_tax`	外部API	Y/Y/Y	是 → Stub
`file_logger.write`	文件系统	N/Y/Y	是 → Stub
`sum(item.price ...)`	内部计算	N/N/N	否 → 保留

核心原则：每个被标记“是”的隔离点，都需要在测试替身（Stub 或 Mock）中替换。边界越清晰，后续第六章的 Stub/Mock 选择越简单。

2.6 常见错误与调试技巧

过度隔离：将 getter/setter、纯数学函数也替换，导致测试与实现耦合过强。修正：只隔离“有外部依赖”的调用。
漏隔离：忘记系统时间或随机数。修正：使用三问测试逐一审查所有参数和调用。
边界漂移：重构后依赖关系改变，但测试代码未更新隔离点。修正：每次重构后重新运行“识别清单 + 三问测试”。

调试时可在关键隔离点加一行日志输出，确认测试执行路径确实绕过真实依赖：

# 调试日志示例（运行测试时）
[MOCK] DiscountService.get_discount called with user_id=42, returning 0.1
[STUB] TaxApi.lookup_tax called with "CN", returning 0.13
[PROD] FileLogger.write SKIPPED by stub
PASS: test_calculate_total_with_discount

确保日志中出现 [MOCK] / [STUB] 标记，表明隔离生效；若出现真实调用的日志，则代表隔离失效，需重新检查构造注入或接口实现。