JavaScriptテストパターン

JavaScriptおよびTypeScriptアプリケーションで、モダンなテストフレームワークとベストプラクティスを使用した堅牢なテスト戦略を実装するための包括的なガイドです。

このスキルを使う場面

• 新規プロジェクトのテストインフラストラクチャの設定
• 関数とクラスのユニットテスト作成
• APIおよびサービスの統合テスト作成
• ユーザーフローのエンドツーエンドテスト実装
• 外部依存関係とAPIのモック化
• React、Vue、またはその他のフロントエンドコンポーネントのテスト
• テスト駆動開発（TDD）の実装
• CI/CDパイプラインでの継続的テストの設定

テストフレームワーク

Jest - フル機能テストフレームワーク

セットアップ：

// jest.config.ts
import type { Config } from "jest";

const config: Config = {
  preset: "ts-jest",
  testEnvironment: "node",
  roots: ["<rootDir>/src"],
  testMatch: ["**/__tests__/**/*.ts", "**/?(*.)+(spec|test).ts"],
  collectCoverageFrom: [
    "src/**/*.ts",
    "!src/**/*.d.ts",
    "!src/**/*.interface.ts",
  ],
  coverageThreshold: {
    global: {
      branches: 80,
      functions: 80,
      lines: 80,
      statements: 80,
    },
  },
  setupFilesAfterEnv: ["<rootDir>/src/test/setup.ts"],
};

export default config;

Vitest - 高速でViteネイティブなテスト

セットアップ：

// vitest.config.ts
import { defineConfig } from "vitest/config";

export default defineConfig({
  test: {
    globals: true,
    environment: "node",
    coverage: {
      provider: "v8",
      reporter: ["text", "json", "html"],
      exclude: ["**/*.d.ts", "**/*.config.ts", "**/dist/**"],
    },
    setupFiles: ["./src/test/setup.ts"],
  },
});

ユニットテストパターン

パターン1：純粋関数のテスト

// utils/calculator.ts
export function add(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}

export function divide(a: number, b: number): number {
  if (b === 0) {
    throw new Error("Division by zero");
  }
  return a / b;
}

// utils/calculator.test.ts
import { describe, it, expect } from "vitest";
import { add, divide } from "./calculator";

describe("Calculator", () => {
  describe("add", () => {
    it("should add two positive numbers", () => {
      expect(add(2, 3)).toBe(5);
    });

    it("should add negative numbers", () => {
      expect(add(-2, -3)).toBe(-5);
    });

    it("should handle zero", () => {
      expect(add(0, 5)).toBe(5);
      expect(add(5, 0)).toBe(5);
    });
  });

  describe("divide", () => {
    it("should divide two numbers", () => {
      expect(divide(10, 2)).toBe(5);
    });

    it("should handle decimal results", () => {
      expect(divide(5, 2)).toBe(2.5);
    });

    it("should throw error when dividing by zero", () => {
      expect(() => divide(10, 0)).toThrow("Division by zero");
    });
  });
});

パターン2：クラスのテスト

// services/user.service.ts
export class UserService {
  private users: Map<string, User> = new Map();

  create(user: User): User {
    if (this.users.has(user.id)) {
      throw new Error("User already exists");
    }
    this.users.set(user.id, user);
    return user;
  }

  findById(id: string): User | undefined {
    return this.users.get(id);
  }

  update(id: string, updates: Partial<User>): User {
    const user = this.users.get(id);
    if (!user) {
      throw new Error("User not found");
    }
    const updated = { ...user, ...updates };
    this.users.set(id, updated);
    return updated;
  }

  delete(id: string): boolean {
    return this.users.delete(id);
  }
}

// services/user.service.test.ts
import { describe, it, expect, beforeEach } from "vitest";
import { UserService } from "./user.service";

describe("UserService", () => {
  let service: UserService;

  beforeEach(() => {
    service = new UserService();
  });

  describe("create", () => {
    it("should create a new user", () => {
      const user = { id: "1", name: "John", email: "john@example.com" };
      const created = service.create(user);

      expect(created).toEqual(user);
      expect(service.findById("1")).toEqual(user);
    });

    it("should throw error if user already exists", () => {
      const user = { id: "1", name: "John", email: "john@example.com" };
      service.create(user);

      expect(() => service.create(user)).toThrow("User already exists");
    });
  });

  describe("update", () => {
    it("should update existing user", () => {
      const user = { id: "1", name: "John", email: "john@example.com" };
      service.create(user);

      const updated = service.update("1", { name: "Jane" });

      expect(updated.name).toBe("Jane");
      expect(updated.email).toBe("john@example.com");
    });

    it("should throw error if user not found", () => {
      expect(() => service.update("999", { name: "Jane" })).toThrow(
        "User not found",
      );
    });
  });
});

パターン3：非同期関数のテスト

// services/api.service.ts
export class ApiService {
  async fetchUser(id: string): Promise<User> {
    const response = await fetch(`https://api.example.com/users/${id}`);
    if (!response.ok) {
      throw new Error("User not found");
    }
    return response.json();
  }

  async createUser(user: CreateUserDTO): Promise<User> {
    const response = await fetch("https://api.example.com/users", {
      method: "POST",
      headers: { "Content-Type": "application/json" },
      body: JSON.stringify(user),
    });
    return response.json();
  }
}

// services/api.service.test.ts
import { describe, it, expect, vi, beforeEach } from "vitest";
import { ApiService } from "./api.service";

// グローバルにfetchをモック
global.fetch = vi.fn();

describe("ApiService", () => {
  let service: ApiService;

  beforeEach(() => {
    service = new ApiService();
    vi.clearAllMocks();
  });

  describe("fetchUser", () => {
    it("should fetch user successfully", async () => {
      const mockUser = { id: "1", name: "John", email: "john@example.com" };

      (fetch as any).mockResolvedValueOnce({
        ok: true,
        json: async () => mockUser,
      });

      const user = await service.fetchUser("1");

      expect(user).toEqual(mockUser);
      expect(fetch).toHaveBeenCalledWith("https://api.example.com/users/1");
    });

    it("should throw error if user not found", async () => {
      (fetch as any).mockResolvedValueOnce({
        ok: false,
      });

      await expect(service.fetchUser("999")).rejects.toThrow("User not found");
    });
  });

  describe("createUser", () => {
    it("should create user successfully", async () => {
      const newUser = { name: "John", email: "john@example.com" };
      const createdUser = { id: "1", ...newUser };

      (fetch as any).mockResolvedValueOnce({
        ok: true,
        json: async () => createdUser,
      });

      const user = await service.createUser(newUser);

      expect(user).toEqual(createdUser);
      expect(fetch).toHaveBeenCalledWith(
        "https://api.example.com/users",
        expect.objectContaining({
          method: "POST",
          body: JSON.stringify(newUser),
        }),
      );
    });
  });
});

モックパターン

パターン1：モジュールのモック化

// services/email.service.ts
import nodemailer from "nodemailer";

export class EmailService {
  private transporter = nodemailer.createTransport({
    host: process.env.SMTP_HOST,
    port: 587,
    auth: {
      user: process.env.SMTP_USER,
      pass: process.env.SMTP_PASS,
    },
  });

  async sendEmail(to: string, subject: string, html: string) {
    await this.transporter.sendMail({
      from: process.env.EMAIL_FROM,
      to,
      subject,
      html,
    });
  }
}

// services/email.service.test.ts
import { describe, it, expect, vi, beforeEach } from "vitest";
import { EmailService } from "./email.service";

vi.mock("nodemailer", () => ({
  default: {
    createTransport: vi.fn(() => ({
      sendMail: vi.fn().mockResolvedValue({ messageId: "123" }),
    })),
  },
}));

describe("EmailService", () => {
  let service: EmailService;

  beforeEach(() => {
    service = new EmailService();
  });

  it("should send email successfully", async () => {
    await service.sendEmail(
      "test@example.com",
      "Test Subject",
      "<p>Test Body</p>",
    );

    expect(service["transporter"].sendMail).toHaveBeenCalledWith(
      expect.objectContaining({
        to: "test@example.com",
        subject: "Test Subject",
      }),
    );
  });
});

パターン2：テスト用の依存性注入

// services/user.service.ts
export interface IUserRepository {
  findById(id: string): Promise<User | null>;
  create(user: User): Promise<User>;
}

export class UserService {
  constructor(private userRepository: IUserRepository) {}

  async getUser(id: string): Promise<User> {
    const user = await this.userRepository.findById(id);
    if (!user) {
      throw new Error("User not found");
    }
    return user;
  }

  async createUser(userData: CreateUserDTO): Promise<User> {
    // Business logic here
    const user = { id: generateId(), ...userData };
    return this.userRepository.create(user);
  }
}

// services/user.service.test.ts
import { describe, it, expect, vi, beforeEach } from "vitest";
import { UserService, IUserRepository } from "./user.service";

describe("UserService", () => {
  let service: UserService;
  let mockRepository: IUserRepository;

  beforeEach(() => {
    mockRepository = {
      findById: vi.fn(),
      create: vi.fn(),
    };
    service = new UserService(mockRepository);
  });

  describe("getUser", () => {
    it("should return user if found", async () => {
      const mockUser = { id: "1", name: "John", email: "john@example.com" };
      vi.mocked(mockRepository.findById).mockResolvedValue(mockUser);

      const user = await service.getUser("1");

      expect(user).toEqual(mockUser);
      expect(mockRepository.findById).toHaveBeenCalledWith("1");
    });

    it("should throw error if user not found", async () => {
      vi.mocked(mockRepository.findById).mockResolvedValue(null);

      await expect(service.getUser("999")).rejects.toThrow("User not found");
    });
  });

  describe("createUser", () => {
    it("should create user successfully", async () => {
      const userData = { name: "John", email: "john@example.com" };
      const createdUser = { id: "1", ...userData };

      vi.mocked(mockRepository.create).mockResolvedValue(createdUser);

      const user = await service.createUser(userData);

      expect(user).toEqual(createdUser);
      expect(mockRepository.create).toHaveBeenCalled();
    });
  });
});

パターン3：関数をスパイする

// utils/logger.ts
export const logger = {
  info: (message: string) => console.log(`INFO: ${message}`),
  error: (message: string) => console.error(`ERROR: ${message}`),
};

// services/order.service.ts
import { logger } from "../utils/logger";

export class OrderService {
  async processOrder(orderId: string): Promise<void> {
    logger.info(`Processing order ${orderId}`);
    // Process order logic
    logger.info(`Order ${orderId} processed successfully`);
  }
}

// services/order.service.test.ts
import { describe, it, expect, vi, beforeEach, afterEach } from "vitest";
import { OrderService } from "./order.service";
import { logger } from "../utils/logger";

describe("OrderService", () => {
  let service: OrderService;
  let loggerSpy: any;

  beforeEach(() => {
    service = new OrderService();
    loggerSpy = vi.spyOn(logger, "info");
  });

  afterEach(() => {
    loggerSpy.mockRestore();
  });

  it("should log order processing", async () => {
    await service.processOrder("123");

    expect(loggerSpy).toHaveBeenCalledWith("Processing order 123");
    expect(loggerSpy).toHaveBeenCalledWith("Order 123 processed successfully");
    expect(loggerSpy).toHaveBeenCalledTimes(2);
  });
});

統合テスト

統合テストは、supertestとテスト用データベースインスタンスを使用して、実際のデータベース操作とHTTPエンドポイントを検証します。常にbeforeEachでテーブルをトランケートし、afterAllでクリーンアップしてください。

完全なAPI統合テスト例（supertest + PostgreSQL）とデータベースリポジトリ統合テストについては、references/advanced-testing-patterns.mdを参照してください。

Testing Libraryによるフロントエンドテスト

Reactコンポーネントをレンダリングし、ロール、プレースホルダー、またはテストIDでクエリすることでテストします。renderHook + actでhooksをテストします。data-testidではなく、セマンティッククエリ（getByRole、getByPlaceholderText）を優先してください。

完全なReactコンポーネントテスト例（UserForm、renderHook/actを使用したhooks）については、references/advanced-testing-patterns.mdを参照してください。

テストフィクスチャとファクトリ

@faker-js/fakerを使用して、リアルなテストデータファクトリを生成します。ファクトリはオプションでoverridesを受け取るため、テストは気になるフィールドだけを設定できます：

// tests/fixtures/user.fixture.ts
import { faker } from "@faker-js/faker";

export function createUserFixture(overrides?: Partial<User>): User {
  return {
    id: faker.string.uuid(),
    name: faker.person.fullName(),
    email: faker.internet.email(),
    createdAt: faker.date.past(),
    ...overrides,
  };
}

スナップショットテスト、カバレッジ設定、テスト組織パターン、Promise テスト、タイマーモック化については、references/advanced-testing-patterns.mdを参照してください。

ベストプラクティス

1. AAAパターンに従う：Arrange（準備）、Act（実行）、Assert（検証）
2. テストごとに1つのアサーション：または論理的に関連したアサーション
3. 説明的なテスト名：何がテストされているかを説明すべき
4. beforeEach/afterEachを使用：セットアップとクリーンアップ用
5. 外部依存関係をモック化：テストを独立させる
6. エッジケースをテスト：ハッピーパスだけでなく
7. 実装の詳細を避ける：実装ではなく動作をテスト
8. テストファクトリを使用：一貫したテストデータ用
9. テストを高速に保つ：遅い操作をモック化
10. テスト先行で書く（TDD）：可能な限り
11. テストカバレッジを維持：80%以上のカバレッジを目指す
12. TypeScriptを使用：タイプセーフなテスト用
13. エラーハンドリングをテスト：成功ケースだけでなく
14. data-testidを控えめに使用：セマンティッククエリを優先
15. テスト後にクリーンアップ：テスト汚染を防ぐ