背景

在現(xiàn)代的開發(fā)模式中，基于微服務(wù)的開發(fā)模式越來越常見，但是隨著項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大，服務(wù)與服務(wù)之間的依賴越來越密切，當(dāng)不同的開發(fā)團(tuán)隊(duì)去開發(fā)不同的服務(wù)時(shí)，服務(wù)的提供者的變動(dòng)會(huì)影響到眾多消費(fèi)它的消費(fèi)者，為了保證系統(tǒng)的正確性和一致性，這將需要大量的溝通成本和代碼修改的時(shí)間成本。

之前遇到的某個(gè)客戶內(nèi)部就是因?yàn)榉?wù)與服務(wù)之間依賴過多，且存在各種的物理依賴，再加上其他種種原因，使得在集成測(cè)試時(shí)bug激增。對(duì)于他們而言集成測(cè)試需要依賴于各個(gè)服務(wù)版本的一致性以及真實(shí)的物理環(huán)境，因此他們的集成測(cè)試通常需要用上幾個(gè)小時(shí)才可以完成，這就使得整體的效率大大縮減。除此之外，在集成測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問題也會(huì)使得他們花很長(zhǎng)的時(shí)間去定位到問題所在。

相似的問題在平時(shí)的開發(fā)過程中也是經(jīng)常遇到，由于依賴方的接口變更導(dǎo)致在系統(tǒng)集成時(shí)頻頻出錯(cuò)，整體的代碼又不得不再加修改，這就使得開發(fā)的進(jìn)度遲遲無法向前推進(jìn)。

為了解決這類的問題，契約測(cè)試應(yīng)運(yùn)而生。契約測(cè)試不是一個(gè)新鮮東西，但在實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)歷中發(fā)現(xiàn)用好契約測(cè)試真的會(huì)大大增強(qiáng)開發(fā)的效率，因此寫下這篇文章來簡(jiǎn)單總結(jié)一下契約測(cè)試的一些內(nèi)容。

首先什么是契約測(cè)試

契約測(cè)試是一個(gè)為確保兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)或者微服務(wù)能夠兼容并可以相互通信的一個(gè)方法，契約測(cè)試分為兩種，一種是服務(wù)提供者驅(qū)動(dòng)的，另一種是消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的。如下圖所示，左側(cè)是一個(gè)服務(wù)的消費(fèi)者，右側(cè)是一個(gè)服務(wù)提供者，消費(fèi)者調(diào)用提供者的接口并消費(fèi)數(shù)據(jù)的交互過程會(huì)被記錄成一份契約，在契約中包含了服務(wù)的提供者和消費(fèi)者是誰，以及消費(fèi)者對(duì)服務(wù)的提供者的期望（如請(qǐng)求的參數(shù)和返回的結(jié)果）。服務(wù)的提供者會(huì)根據(jù)這份契約去反復(fù)驗(yàn)證自己是否能夠滿足消費(fèi)者的需求，這也就是所謂的消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)。

契約測(cè)試主要是為了驗(yàn)證服務(wù)層提供的數(shù)據(jù)是否能夠消費(fèi)者正常使用，它不會(huì)深入去測(cè)試服務(wù)的行為，而只是專注于測(cè)試服務(wù)的輸入與輸出，因此相比于沉重的集成測(cè)試而言，契約測(cè)試會(huì)更加的輕巧，快速。契約測(cè)試形式上類似于API級(jí)別的UT，但其本質(zhì)上還是個(gè)集成測(cè)試，比API測(cè)試在金字塔的位置更靠頂端，所以容易導(dǎo)致契約測(cè)試的數(shù)量增加和不穩(wěn)定性增加。

契約測(cè)試具體是如何實(shí)踐的

接下來我們分別從代碼和流水線設(shè)計(jì)兩方面來闡述一下具體的契約測(cè)試的實(shí)踐：

代碼層面：

為了完成契約測(cè)試，我們可以借助一個(gè)叫pact的工具。pact是一個(gè)代碼優(yōu)先的用來支持契約測(cè)試的一個(gè)工具，它目前支持java,python,go等主流的開發(fā)語言。

Pact中的一些基本概念：

• Contract: 契約文件，在Pact中也叫做pact，可以保存在本地，也可存在broker中?
• Provider: 真正運(yùn)行的生產(chǎn)者服務(wù)?
• Consumer: 接收生產(chǎn)者發(fā)出的數(shù)據(jù)?

在pact中，consumer和provider分別做了不同的事：

Consumer端：

consumer端會(huì)做這么幾件事:

• 首先使用pact dsl定義它消費(fèi)的接口的request和response，并注冊(cè)到mock server中?
• 然后consumer端的測(cè)試會(huì)發(fā)送一個(gè)真實(shí)的請(qǐng)求到pact起的一個(gè)本地的mock server?
• 接著pact會(huì)去對(duì)比實(shí)際的request和expected request 是否一致，如果一致則返回expected response?
• 最后consumer會(huì)去確認(rèn)這個(gè)返回值是否正確 上面所有步驟都pass后，整個(gè)的consumer測(cè)的pact測(cè)試才算結(jié)束，此時(shí)consumer定下的契約會(huì)被發(fā)布到一個(gè)叫pact broker的地方進(jìn)行契約的統(tǒng)一管理。?

Pact broker是pact提供的一個(gè)專門用來統(tǒng)一管理契約的一個(gè)服務(wù)，在這個(gè)服務(wù)中，開發(fā)者們可以清晰的看到所有的服務(wù)提供者和消費(fèi)者的詳細(xì)信息。

總的來說，cousumer端的主要功能是生成契約（文件的載體），驗(yàn)證request和response的工作是可選的，借由consumer端的集成測(cè)試的形式，確保生成的契約的確是consumer真正期望的，通俗來講，就是“測(cè)試測(cè)試的測(cè)試”。

Provider端：

在provider端，pact會(huì)mock出一個(gè)consumer并發(fā)送請(qǐng)求給provider端真實(shí)運(yùn)行著的進(jìn)程,provider在接受到請(qǐng)求后會(huì)根據(jù)自己的代碼實(shí)現(xiàn)將真實(shí)的response返回給pact，接著pact會(huì)拿著這個(gè)response去和pact broker上獲取到之前consumer定義的契約并進(jìn)行比對(duì)，如果provider能夠滿足契約，則驗(yàn)證通過。

當(dāng)consumer和provider的測(cè)試都通過后，產(chǎn)品則就可以被部署到指定環(huán)境了。

以上是消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的一個(gè)實(shí)踐方式，消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的契約測(cè)試主要適用于以下場(chǎng)景：

• 消費(fèi)者和提供者都是可控的?
• 消費(fèi)者的需求變動(dòng)能夠變成提供者的需求?
• 消費(fèi)者數(shù)量不是很多，作為提供方能夠管理的過來?

符合以上的條件的場(chǎng)景下，比較適合使用消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的契約測(cè)試。消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的背景下，服務(wù)提供方可以基于消費(fèi)者提出的契約快速做出反饋。

然而，在實(shí)際的情況可能不是這么美好，之前遇到的客戶，他們內(nèi)部的部分情況恰恰違背了以上的場(chǎng)景。他們的產(chǎn)品極度依賴著一些外部的底層依賴，且底層的依賴變動(dòng)頻率較高，這使得他們會(huì)頻頻的在集成測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)底層已經(jīng)發(fā)生了變動(dòng)。在這種情景下，提供者驅(qū)動(dòng)的契約測(cè)試更加適合。由服務(wù)的提供方來約定契約，然后眾多的消費(fèi)者去滿足契約，當(dāng)提供方發(fā)生變動(dòng)時(shí)，消費(fèi)方能夠及時(shí)感知到并快速反饋。整體的實(shí)踐流程只需將上方的consumer者和provider的操作進(jìn)行轉(zhuǎn)置即可。

換句話說，消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)和提供者驅(qū)動(dòng)的區(qū)別在于誰去響應(yīng)契約的變化。就如上方提到的，外部的提供者依賴是不可控的情況下，提供者驅(qū)動(dòng)的模式會(huì)更加合適，相反則是消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的模式。

流水線的設(shè)計(jì)

當(dāng)選擇消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的契約測(cè)試策略時(shí)，作為一個(gè)consumer，它要做的就是去發(fā)布契約，告訴provider它的需求。那么作為provider，它就需要去檢查自己的實(shí)現(xiàn)是否能夠滿足consumer的需求，那么當(dāng)它的實(shí)現(xiàn)無法滿足契約時(shí)，則此時(shí)的流水線契約測(cè)試階段就應(yīng)該顯示fail，并告知對(duì)應(yīng)的provider，讓其快速做出修正 。如圖所示，當(dāng)consumer發(fā)布了新版本的契約，這將導(dǎo)致provider端的流水線fail，那么此時(shí)provider就會(huì)得知他們需要根據(jù)新的契約來修改實(shí)現(xiàn)了。

而和消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)相反，提供者驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)則是當(dāng)provider發(fā)布了一個(gè)新的契約之后consumer側(cè)的流水線會(huì)變紅，直到consumer將他們的代碼根據(jù)新的契約修正后才可以進(jìn)入后面的集成測(cè)試。

契約測(cè)試帶來的好處 

(1) 測(cè)試的速度快，無需依賴多個(gè)系統(tǒng)之間的交互

細(xì)心的同學(xué)通過上面的描述會(huì)發(fā)現(xiàn)，在契約測(cè)試時(shí)服務(wù)的依賴方式不需要被真實(shí)調(diào)用的，契約測(cè)試通過mock依賴的方式來模擬依賴方的行為，這就使得測(cè)試的速度得以大大提升

(2) 可以并行開發(fā)

由于mock的存在，使得服務(wù)的消費(fèi)方和提供方可以根據(jù)事先定義好的契約進(jìn)行并行開發(fā)

(3) 發(fā)現(xiàn)問題后可以快速定位到問題：

因?yàn)閱栴}只會(huì)出現(xiàn)在當(dāng)前測(cè)試的服務(wù)或者組件中，你甚至可以確切的知道是哪個(gè)api測(cè)試fail了

(4) 在確定完契約之后，開發(fā)人員可以在本地就可以進(jìn)行測(cè)試，無需將代碼推至遠(yuǎn)端

(5) 測(cè)試前移

把本來要通過集成測(cè)試才能驗(yàn)證的工作化作單元測(cè)試和接口測(cè)試，用更輕量的方式快速進(jìn)行驗(yàn)證，更早的發(fā)現(xiàn)問題使得后續(xù)的測(cè)試更加快速

契約測(cè)試和其他測(cè)試的對(duì)比

總結(jié)

總體來說，契約測(cè)試是一個(gè)介于單元測(cè)試和集成測(cè)試的一個(gè)階段，他關(guān)注的細(xì)粒度比單元測(cè)試更粗，但是又無法取代集成測(cè)試。尤其是當(dāng)你的產(chǎn)品對(duì)環(huán)境依賴特別大的時(shí)候，集成測(cè)試還是必不可少的一部分，契約測(cè)試的存在只是為了讓你在開發(fā)過程中的聯(lián)調(diào)更加快速，集成時(shí)問題更少。?