【C#属性访问修饰符单元测试】：确保get和set行为正确无误

# 1. C#属性访问修饰符概述

在C#中，属性是一种特殊类型的成员，允许开发者封装字段，并通过使用访问修饰符来控制字段的访问级别。这确保了代码的安全性和封装性，是面向对象编程中实现封装原则的基础。在本章，我们将简单介绍属性访问修饰符的基本概念，并概述它们在C#程序设计中的作用。通过本章的学习，读者将获得对C#属性访问修饰符重要性的初步了解，为进一步深入探索打下坚实的基础。

# 2. 深入理解C#属性与访问修饰符

在第一章中，我们已经对C#中的属性访问修饰符有了一个基本的了解，接下来我们将深入探讨C#属性的更多细节，以及如何在实践中有效利用访问修饰符。

## 2.1 C#属性的基本概念

### 2.1.1 属性的定义与使用

属性是C#中的一种特殊类型成员，它提供了对对象私有字段的封装。属性允许我们定义一个公共接口来访问和修改私有字段，同时隐藏字段的具体实现。属性通常包括一个`get`访问器和/或一个`set`访问器。

public class Person
{
    private string name;
    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
}

在上述示例中，我们定义了一个`Person`类和一个`Name`属性。`get`访问器用于获取私有字段`name`的值，而`set`访问器用于设置其值。

### 2.1.2 属性与字段的区别

字段和属性都是类的成员，但它们在访问和使用上有所不同。字段是类的直接数据成员，可以直接被访问和修改，而属性则提供了一种机制，允许在获取或设置数据时执行额外的逻辑。

属性的关键优势在于它们提供了一种封装机制，允许我们在设置或获取字段值时进行验证或执行其他逻辑，从而保护字段不被不正确的值所影响。

## 2.2 访问修饰符的作用与分类

### 2.2.1 访问修饰符的基本语法

访问修饰符用于指定成员的访问级别，如`public`、`private`、`protected`、`internal`和`protected internal`等。这些修饰符定义了可以访问该成员的代码区域。

public class MyClass
{
    private string myField;
    public string MyProperty
    {
        get { return myField; }
        private set { myField = value; }
    }
}

在这个例子中，`MyProperty`属性是公开的，但它的`set`访问器是私有的。这意味着尽管任何人都可以获取`MyProperty`的值，但只有类本身可以设置它的值。

### 2.2.2 不同访问修饰符的访问级别

每种访问修饰符都有一个特定的访问级别，控制着成员的可访问性。

- `public`：成员可以被任何其他代码访问。
- `private`：成员只能在包含它的类中访问。
- `protected`：成员只能在包含它的类或派生自该类的任何类中访问。
- `internal`：成员只能在同一程序集中访问。
- `protected internal`：成员可以在同一程序集或派生自包含类的任何类中访问。

### 2.2.3 结合属性使用的最佳实践

结合属性使用访问修饰符时，应遵循封装和安全性原则。通常，不应该对外公开内部字段，而是通过属性进行访问和修改。此外，应根据实际需要选择合适的访问级别，既要避免过于宽松的访问权限，也要确保类的灵活性。

## 2.3 访问修饰符在属性中的应用

### 2.3.1 get访问器的访问级别控制

get访问器的访问级别通常与属性的访问级别相同，但也可以更加严格。

public class MyClass
{
    private string myField;
    public string MyProperty
    {
        get { return myField; }
    }
}

### 2.3.2 set访问器的访问级别控制

set访问器可以有比属性更严格的访问级别。这允许类的外部代码读取属性值，但只允许类内部或特定子类修改它。

public class MyClass
{
    private string myField;
    public string MyProperty
    {
        get { return myField; }
        private set { myField = value; }
    }
}

### 2.3.3 理解访问修饰符对属性的限制

理解访问修饰符如何限制属性访问是编写健壮代码的关键。通常，`private`或`protected`访问级别用于内部状态管理，而`public`访问级别用于接口定义。

public class MyClass
{
    private int myCount;
    public int Count
    {
        get { return myCount; }
    }
    public void AddOne()
    {
        myCount++;
    }
}

在上述代码中，`Count`属性是公开的，但`myCount`字段是私有的。这意味着外部代码不能直接修改`myCount`，只能通过调用`AddOne`方法来间接修改。

在下一章节，我们将学习如何编写单元测试来验证C#属性的行为，包括get和set访问器的不同访问级别控制，以及如何应用这些访问修饰符的最佳实践。

# 3. ```
# 第三章：编写单元测试以验证C#属性行为

编写单元测试是软件开发过程中至关重要的一步。单元测试可以确保代码的各个单元能够正常工作。通过验证C#属性的行为，可以捕捉到可能影响程序稳定性的bug和缺陷。

## 单元测试的基本理论与重要性

### 单元测试定义与目的

单元测试是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证的过程。它通常是自动执行的，并在代码库的构建过程中运行。单元测试可以发现代码在开发过程中引入的错误，确保各个模块按预期运行。

为了编写有效的单元测试，开发人员需要理解被测试的代码。这包括理解公共接口和内部逻辑，以及代码应该如何响应各种输入。单元测试的编写应该遵循以下准则：

- 独立性：测试应该独立于其他测试。
- 快速：单元测试应该运行得非常快。
- 可重复：单元测试应该在任何环境和条件下都能得到相同的结果。

### 测试框架的选择与使用

市面上存在多个测试框架，如xUnit、NUnit和MSTest。每个框架都提供了用于编写和运行测试的工具，以及组织和执行测试的基础设施。选择合适的测试框架非常关键，因为它将影响测试用例的设计和测试代码的可读性。

以xUnit为例，它是一个非常流行且易于使用的单元测试框架。下面是一个使用xUnit框架的基本单元测试示例：

using Xunit;

public class ExampleTests
{
    [Fact]
    public void PassingTest()
    {
        Assert.Equal(4, Add(2, 2));
    }

    private int Add(int x, int y)
    {
        return x + y;
    }
}

在这个示例中，`Fact`属性标记了一个测试方法，`Assert.Equal`用于验证预期值和实际值是否相同。这个测试将验证`Add`方法是否正确执行加法操作。

## 设计测试用例检验属性行为

### 测试get访问器

对于属性来说，get访问器是至关重要的。它允许外部代码读取属性值。为了测试get访问器，我们需要考虑属性的返回值是否符合预期，并在必要时验证它在各种不同情况下是否行为一致。

[Fact]
public void GetAccessorTest()
{
    var propertyClass = new PropertyClass();
    propertyClass.Value = "InitialValue";
    string result = propertyClass.MyProperty;

    Assert.Equal("InitialValue", result);
}

在这个测试用例中，我们首先实例化一个包含属性的类`PropertyClass`，然后设置属性的值，并通过get访问器获取该值。最后，我们使用`Assert.Equal`来验证获取的值是否与设置的值相同。

### 测试set访问器

与get访问器一样，set访问器也很重要，它允许外部代码为属性设置值。测试set访问器应确保当外部代码尝试设置一个新值时，属性值能够正确地更新。

[Fact]
public void SetAccessorTest()
{
    var propertyClass = new PropertyClass();
    string expectedValue = "NewValue";

    propertyClass.MyProperty = expectedValue;
    string result = propertyClass.MyProperty;

    Assert.Equal(expectedValue, result);
}

在这个测试用例中，我们通过set访问器设置了属性的值，并通过get访问器获取该值，然后使用`Assert.Equal`来验证设置和获取的值是否一致。

### 处理属性的边界情况和异常情况

测试属性时，除了正常的使用情况外，还应考虑边界情况和可能引发异常的条件。例如，对于数字类型的属性，测试0值、负值或超出预期范围的值是很有必要的。对于字符串类型的属性，考虑空字符串、null值或超长字符串的情况同样重要。

## 集成测试框架以自动化验证

### xUnit, NUnit, MSTest框架比较

不同的测试框架提供了不同的特性和语法。xUnit、NUnit和MSTest都是流行的.NET单元测试框架，各有优劣。