测试策略¶

FastQTools 采用分层测试策略，结合单元测试、集成测试和端到端测试确保代码正确性。

测试层次¶

        /\
       /  \  E2E 测试（少量，验证 CLI 集成）
      /----\
     /      \  集成测试（适量，验证模块协作）
    /--------\
   /          \  单元测试（大量，验证独立逻辑）
  /------------\

目录结构¶

tests/
├── unit/                  # 单元测试（GTest）
│   ├── common/
│   ├── config/
│   ├── error/
│   ├── io/
│   └── statistics/
├── integration/           # 集成测试
│   └── test_pipeline_integration.cpp
├── e2e/                   # 端到端测试
│   ├── test_cli.sh        # Shell E2E
│   └── test_advanced_cli.py  # Python E2E
└── utils/                 # 测试工具库
    ├── test_helpers.h
    └── fixture_loader.h

运行测试¶

# 所有测试
./scripts/core/test

# 仅单元测试
./scripts/core/test --type unit

# 仅集成测试
./scripts/core/test --type integration

# 过滤特定测试
./scripts/core/test --filter "*timer*"

# 重复执行
./scripts/core/test --repeat 5

# 详细输出
./scripts/core/test --verbose

# 覆盖率报告
./scripts/core/test --coverage

单元测试¶

使用 Google Test 框架，通过 TEST 或 TEST_F 宏定义测试用例。

示例结构¶

class FastqReaderTest : public ::testing::Test {
protected:
    void SetUp() override {
        // 创建临时 FASTQ 文件
    }
    void TearDown() override {
        // 清理资源
    }
};

TEST_F(FastqReaderTest, ReadBasic) {
    // 验证读取器正确解析记录
    EXPECT_EQ(records[0].id, "read1");
}

CMake 集成¶

tests/unit/CMakeLists.txt 提供 add_unit_test 函数，自动链接 GTest、fq_lib 和 test_utils。

测试工具库¶

tests/utils/ 提供两个核心工具类，编译为 test_utils 静态库：

FixtureLoader¶

// 加载预定义测试数据
auto content = FixtureLoader::loadTextFile("sample.fastq");
auto lines = FixtureLoader::loadLines("expected_output.txt");

TestHelpers¶

// 创建临时文件/目录
auto tmpFile = TestHelpers::createTempFile(content, ".fastq");
auto tmpDir = TestHelpers::createTempDir();

// 生成合成数据
auto records = TestHelpers::generateFastQRecords(1000, 150);
auto dna = TestHelpers::generateRandomDNA(150);

// 文件比较
bool same = TestHelpers::compareFiles(file1, file2);

// 清理
TestHelpers::cleanup();

端到端测试¶

Shell E2E (tests/e2e/test_cli.sh)¶

直接调用 FastQTools 可执行文件，验证：

• --help 输出可用命令
• filter --help / stat --help 显示选项
• --quiet 抑制 banner
• filter / stat 命令功能正确
• 退出码正确

使用 mktemp -d + trap 确保临时资源自动清理。

Python E2E (tests/e2e/test_advanced_cli.py)¶

更复杂的场景测试，使用 Python subprocess 调用。

覆盖率¶

# 生成覆盖率报告
./scripts/core/test --coverage

产出 lcov HTML 报告，关注：

• 核心模块覆盖率
• 未覆盖的分支和异常路径
• 排除 tests/、build/、build-* 目录

编写新测试指南¶

1. 使用工具库：通过 TestHelpers 创建临时文件，避免手动管理
2. 资源清理：在 TearDown() 或 cleanup() 中释放资源
3. 独立性：每个测试使用独立临时目录，避免跨测试副作用
4. 边界用例：重点测试空输入、大文件、非法格式等边界情况
5. 性能测试：在 Release 模式下运行，使用 Timer 类计时

常见测试失败排查¶