测试 TCP 服务

让我们继续测试我们的 handle_connection 函数。

首先，我们需要一个 TcpStream。在端到端或集成测试中，我们需要建立一个真正的 TCP 连接去测试我们的代码。一种策略是在 localhost 的 0 端口上启用监听器。端口 0 在 UNIX 上并不是一个合法端口，但我们可以在测试中使用它。操作系统会为我们选择一个打开的 TCP 端口。

然而，在这个示例中，我们将为连接处理器写一个单元测试，来检查是否为对应的请求返回了正确的响应。为了保证我们的单元测试的隔离性和确定性，我们将使用模拟代替 TcpStream。

首先，我们将改变 handle_connection 的接受值类型签名让它更易于测试。 handle_connection 并不一定要接收一个 async_std::net::TcpStream；它只需要接收一个实现了 async_std::io::Read、async_std::io::Write 和 marker::Unpin 的结构体。变更类型签名以便允许我们通过模拟进行测试。

use std::marker::Unpin;
use async_std::io::{Read, Write};

async fn handle_connection(mut stream: impl Read + Write + Unpin) {

下面，让我们构建一个实现了这些特征的模拟 TcpStream。首先，去实现 Read 特征，它只有一个函数——poll_read。我们的模拟 TcpStream 将包括一些复制到读取缓存的数据，然后返回 Poll::Ready 来提示读取已完成。

    use super::*;
    use futures::io::Error;
    use futures::task::{Context, Poll};

    use std::cmp::min;
    use std::pin::Pin;

    struct MockTcpStream {
        read_data: Vec<u8>,
        write_data: Vec<u8>,
    }

    impl Read for MockTcpStream {
        fn poll_read(
            self: Pin<&mut Self>,
            _: &mut Context,
            buf: &mut [u8],
        ) -> Poll<Result<usize, Error>> {
            let size: usize = min(self.read_data.len(), buf.len());
            buf[..size].copy_from_slice(&self.read_data[..size]);
            Poll::Ready(Ok(size))
        }
    }

实现 Write 也类似，但我们需要实现 poll_write、poll_flush 和 poll_close 三个函数。poll_write 将拷贝输入的数据到模拟 TcpStream 中，并完成后返回 Poll::Ready。模拟 TcpStream 不需要执行 flush 和 close，所以 poll_flush 和 poll_close 可直接返回 Poll::Ready 即可。

    impl Write for MockTcpStream {
        fn poll_write(
            mut self: Pin<&mut Self>,
            _: &mut Context,
            buf: &[u8],
        ) -> Poll<Result<usize, Error>> {
            self.write_data = Vec::from(buf);

            Poll::Ready(Ok(buf.len()))
        }

        fn poll_flush(self: Pin<&mut Self>, _: &mut Context) -> Poll<Result<(), Error>> {
            Poll::Ready(Ok(()))
        }

        fn poll_close(self: Pin<&mut Self>, _: &mut Context) -> Poll<Result<(), Error>> {
            Poll::Ready(Ok(()))
        }
    }

最后，我们的模拟 TcpStream 需要实现 Unpin，来表示它在内存中的位置可安全地移动。细节实现可回看固定。

    impl Unpin for MockTcpStream {}

现在我们准备好去测试 handle_connection 函数了。在我们给 MockTcpStream 设置一些初始化数据后，我们可以通过 #[async_std::test] 属性来运行 handle_connection 函数，它的使用方法和 #[async_std::main] 类似。为了确保 handle_connection 是按我们预期设计工作的，我们将根据其初始数据，来检查是否已将正确的数据写入 MockTcpStream。

    use std::fs;

    #[async_std::test]
    async fn test_handle_connection() {
        let input_bytes = b"GET / HTTP/1.1\r\n";
        let mut contents = vec![0u8; 1024];
        contents[..input_bytes.len()].clone_from_slice(input_bytes);
        let mut stream = MockTcpStream {
            read_data: contents,
            write_data: Vec::new(),
        };

        handle_connection(&mut stream).await;

        let expected_contents = fs::read_to_string("hello.html").unwrap();
        let expected_response = format!("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n{}", expected_contents);
        assert!(stream.write_data.starts_with(expected_response.as_bytes()));
    }

Asynchronous Programming in Rust

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