TestSchedulerを活用したテスト

RxJSのTestSchedulerは、時間ベースのオペレーターを正確にテストするための強力なツールです。この章では、TestSchedulerを活用したテスト方法を体系的に解説します。

TestSchedulerとは？

通常、Observableは時間に依存して動作します。たとえば、delay()やdebounceTime()は一定時間待つオペレーターです。
テストにおいて実際に待つのは非効率なため、仮想時間を使って即座にテストを行う仕組みがTestSchedulerです。

TIP

TestSchedulerでは「仮想時間」を使うため、リアル時間の待機が不要になります。

TestSchedulerの基本構成

import { TestScheduler } from 'rxjs/testing';
import { describe, it, beforeEach, expect } from 'vitest';

describe('TestSchedulerの基本', () => {
  let testScheduler: TestScheduler;

  beforeEach(() => {
    testScheduler = new TestScheduler((actual, expected) => {
      expect(actual).toEqual(expected);
    });
  });

  it('簡単なテスト', () => {
    testScheduler.run(({ cold, expectObservable }) => {
      const source$ = cold('--a--b--c|');
      const expected =  '--a--b--c|';

      expectObservable(source$).toBe(expected);
    });
  });
});

• cold()：購読ごとに独立してストリームが始まるCold Observableを作成
• hot()：ストリームがすでに進行しているHot Observableを作成
• expectObservable()：Observableの出力をマーブル記法で検証

Cold ObservableとHot Observable

種類	特徴	用途
Cold Observable	購読のたびに最初からデータを流す	HTTPリクエストなど
Hot Observable	データの流れがすでに始まっていて購読者に共有される	ユーザーイベント、WebSocketなど

マーブル記法の基本

マーブル記法とは、Observableの時間経過を文字列で表す手法です。

記号	意味
-	時間の経過（1フレーム）
a, b, c	発行される値
`	`
#	エラー
()	複数の値を同時に発行（複数イベント）

例：

--a--b--c|    // 2フレーム後にa、その後b、c、完了

仮想時間を使ったテスト例

debounceTimeのテスト

import { describe, it, expect, beforeEach } from 'vitest';
import { debounceTime, map } from 'rxjs/operators';
import { TestScheduler } from 'rxjs/testing';

describe('仮想時間を使ったテスト', () => {
  let testScheduler: TestScheduler;

  beforeEach(() => {
    testScheduler = new TestScheduler((actual, expected) => {
      expect(actual).toEqual(expected);
    });
  });

  it('debounceTimeオペレーターのテスト', () => {
    testScheduler.run(({ cold, expectObservable }) => {
      const source$ = cold('--a--b----c|');
      const result$ = source$.pipe(
        debounceTime(20),
        map(x => x.toUpperCase())
      );
      const expected =    '-----------(C|)';  // ←これ！

      expectObservable(result$).toBe(expected, { B: 'B', C: 'C' });
    });
  });
});

エラー処理のテスト

import { describe, it, expect, beforeEach } from 'vitest';
import { catchError} from 'rxjs/operators';
import { TestScheduler } from 'rxjs/testing';
import { of } from 'rxjs';

describe('エラー処理のテスト', () => {
  let testScheduler: TestScheduler;

  beforeEach(() => {
    testScheduler = new TestScheduler((actual, expected) => {
      expect(actual).toEqual(expected);
    });
  });

  it('catchErrorでエラー補足する', () => {
    testScheduler.run(({ cold, expectObservable }) => {
      const source$ = cold('--a--#');
      const result$ = source$.pipe(
        catchError(() => of('X'))
      );
  
      const expected =    '--a--(X|)';
  
      expectObservable(result$).toBe(expected);
    });
  });
});

まとめ

• TestSchedulerを使うとリアル時間を待たずにテスト可能
• Cold/Hot Observableの違いを理解して使い分ける
• マーブル記法を駆使して時間経過を可視化する
• 複雑な非同期ストリームも精密にテストできる

[!NEXT] 次は、さらに高度なマーブルテスト（マーブル文字列のカスタマイズや複数ストリームの組み合わせ）について学びます。