はじめに

1年目エンジニアの皆さん。テストコードの実装を怖がっていませんか？
何をすれば良いか？どこをテストすれば良いか？
私の実装したテストコードは完全に観点を網羅できているのか？
私は正直怖かったです。私が教えて欲しかったことを、ここでまとめることにしました。

なぜ単体テストが必要なのか

単体テストを書く前に、まずその必要性を理解することが重要です。

単体テストのメリット

バグの早期発見: コードを書いた直後にテストを実行することで、問題を素早く発見できる
リファクタリングの安全性: 既存の機能を壊していないことを確認しながら、コードを改善できる
仕様の明文化: テストコード自体が、その関数やクラスの仕様書として機能する
開発速度の向上: 手動でのテストが不要になり、長期的には開発効率が上がる

Jestを使った単体テストの導入

JavaScriptのテストフレームワークはいくつかありますが、私が最初に学んだのはJestでした。Jestは設定が簡単で、多くの機能が標準で含まれているため、初心者にも扱いやすいフレームワークです。

基本的なテストの書き方

まずは簡単な関数のテストから始めてみましょう。

// math.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function divide(a, b) {
  if (b === 0) {
    throw new Error('0で除算することはできません');
  }
  return a / b;
}

この関数に対するテストは以下のように書きます：

// math.test.js
import { add, divide } from './math';

describe('add関数', () => {
  test('2つの正の数を正しく加算する', () => {
    expect(add(2, 3)).toBe(5);
  });

  test('負の数を含む加算も正しく行う', () => {
    expect(add(-1, 3)).toBe(2);
    expect(add(-5, -3)).toBe(-8);
  });

  test('0を含む加算を正しく行う', () => {
    expect(add(0, 5)).toBe(5);
    expect(add(5, 0)).toBe(5);
  });
});

describe('divide関数', () => {
  test('正常な除算を行う', () => {
    expect(divide(10, 2)).toBe(5);
  });

  test('0で除算しようとするとエラーを投げる', () => {
    expect(() => divide(10, 0)).toThrow('0で除算することはできません');
  });
});

テストの基本構造

Jestのテストには以下の重要な要素があります：

describe: テストをグループ化し、何のテストかを説明する
test/it: 個別のテストケースを定義する
expect: 実際の値と期待する値を比較する
toBe/toEqual: マッチャーと呼ばれ、どのような比較を行うかを指定する

テスト設計で意識したこと

1. ハッピーパス・エッジケース・異常系の網羅

単体テストを書く際は、以下の3つの観点を必ず含めるようにしました：

ハッピーパス（正常系）

最も一般的な使用方法で、期待通りに動作するケースです。

test('ユーザー名とパスワードが正しい場合、認証に成功する', () => {
  const result = authenticate('user123', 'password123');
  expect(result.success).toBe(true);
});

エッジケース

境界値や極端な入力値のケースです。

test('空文字列の場合の処理', () => {
  expect(processString('')).toBe('');
});

test('非常に長い文字列の場合の処理', () => {
  const longString = 'a'.repeat(10000);
  expect(() => processString(longString)).not.toThrow();
});

異常系

エラーが発生することが期待されるケースです。

test('nullが渡された場合、エラーを投げる', () => {
  expect(() => processData(null)).toThrow('Invalid input');
});

2. 条件分岐の網羅

If文やswitch文がある場合、すべての分岐をテストするようにしました。

// 実装コード
function getGrade(score) {
  if (score >= 90) return 'A';
  if (score >= 80) return 'B';
  if (score >= 70) return 'C';
  if (score >= 60) return 'D';
  return 'F';
}

// テストコード
describe('getGrade関数', () => {
  test.each([
    [95, 'A'],
    [90, 'A'],
    [85, 'B'],
    [80, 'B'],
    [75, 'C'],
    [70, 'C'],
    [65, 'D'],
    [60, 'D'],
    [59, 'F'],
    [0, 'F']
  ])('スコア%iの場合、評価は%sになる', (score, expected) => {
    expect(getGrade(score)).toBe(expected);
  });
});

3. テストの独立性

各テストが他のテストに依存しないよう、セットアップとクリーンアップを適切に行います。

describe('UserService', () => {
  let userService;
  let mockDatabase;

  beforeEach(() => {
    // 各テストの前に実行される
    mockDatabase = {
      save: jest.fn(),
      find: jest.fn()
    };
    userService = new UserService(mockDatabase);
  });

  afterEach(() => {
    // 各テストの後に実行される
    jest.clearAllMocks();
  });

  test('ユーザーを正しく保存する', async () => {
    mockDatabase.save.mockResolvedValue({ id: 1, name: 'John' });
    
    const result = await userService.createUser('John');
    
    expect(mockDatabase.save).toHaveBeenCalledWith({ name: 'John' });
    expect(result).toEqual({ id: 1, name: 'John' });
  });
});

4. わかりやすいテスト名

テスト名は「何を」「どんな条件で」「どうなるべきか」が明確にわかるようにしました。

// 悪い例
test('test1', () => { ... });
test('エラーテスト', () => { ... });

// 良い例
test('メールアドレスが不正な形式の場合、バリデーションエラーを返す', () => { ... });
test('在庫が0の商品を購入しようとした場合、在庫不足エラーを投げる', () => { ... });

実践的なテストテクニック

モックの活用

外部依存（API、データベース、ファイルシステムなど）はモックを使ってテストします。

// APIをモックする例
import axios from 'axios';
jest.mock('axios');

test('ユーザー情報を正しく取得する', async () => {
  const mockUserData = { id: 1, name: 'Alice' };
  axios.get.mockResolvedValue({ data: mockUserData });

  const user = await fetchUser(1);

  expect(axios.get).toHaveBeenCalledWith('/api/users/1');
  expect(user).toEqual(mockUserData);
});

非同期処理のテスト

Promiseやasync/awaitを使った非同期処理もテストできます。

test('非同期でデータを処理する', async () => {
  const data = await processDataAsync([1, 2, 3]);
  expect(data).toEqual([2, 4, 6]);
});

test('非同期処理でエラーが発生する', async () => {
  await expect(processDataAsync(null)).rejects.toThrow('Invalid data');
});

学びと気づき

1. テストは仕様の理解を深める

テストを書くためには、その関数やクラスが「何をすべきか」を明確に理解する必要があります。曖昧な仕様に対してテストを書こうとすると、自然と仕様の不明点が浮かび上がってきます。

2. テストファーストで考える習慣

最初は実装してからテストを書いていましたが、徐々にテストを先に書く（TDD: Test-Driven Development）ようになりました。これにより、実装前に仕様を明確にでき、必要最小限のコードで機能を実現できるようになりました。

3. リファクタリングの安心感

既存のコードを改善する際、テストがあることで「機能を壊していないか」を即座に確認できます。この安心感があることで、積極的にコードの改善に取り組めるようになりました。

4. チーム開発での価値

他のメンバーが書いたコードを理解する際、テストコードを読むことで仕様を素早く把握できます。また、自分が書いたコードも、テストがあることで他のメンバーが安心して利用・修正できます。

まとめ

単体テストは最初は面倒に感じるかもしれませんが、慣れてくると開発に欠かせないツールになります。特に以下の点を意識することで、質の高いテストを書けるようになります：

基本から始める: 簡単な関数のテストから始めて、徐々に複雑なケースに挑戦する
網羅的に考える: ハッピーパス、エッジケース、異常系をバランスよくテストする
読みやすさを重視: テスト名やテスト構造を工夫し、仕様書として機能するテストを書く
継続的に改善: テストの重複を減らし、メンテナンスしやすいテストを目指す

社会人1年目で学んだこれらの基礎は、その後のキャリアでも役立ち続けています。単体テストは単なる「おまけ」ではなく、品質の高いソフトウェアを作るための重要な要素です。ぜひ、日々の開発にテストを取り入れて、その価値を実感してみてください。