dhbw phase 4: alle 8 kapitel slide-MD komplett (4176 zeilen → ~1100 zeilen, ~210 slides total)

kap1 web_eng (104 → 57 slides): kurs-intro + prüfungsleistung-übersicht, internet-timeline (4 milestones), URL→pixel-7-schritte, HTTP, onboarding (node 24 LTS via fnm, brew/winget paket-manager, VS Code/Chromium/Hoppscotch, git setup mit SSH-key, projekt-skeleton), HTML (anatomie, self-closing, grundgerüst, semantik-tabelle, native elemente details/dialog/input-types), A11y volle tiefe (BFSG+EAA 28.06.2025, WCAG-POUR, Perceivable/Operable/Understandable/Robust einzeln mit code, testen mit lighthouse/axe/manuell), CSS-vorschau (anatomie/selektoren/spezifizität/box-model/farben/einheiten/pseudos), JS-vorschau (ECMAScript-timeline/grundlagen/DOM/fetch), frameworks-übersicht (react/vue/svelte/astro counter-vergleich), build-tools/rendering-modi, selbstlernen erste-eigene-seite

kap2 css_extended (13 → 28 slides): box-model + box-sizing global, flexbox basics+achsen+item-properties+typische-patterns, grid basics+areas+auto-layout, flexbox-vs-grid tabelle, mobile-first media queries, viewport-meta, fluid sizing mit clamp(), transitions (was performant), keyframe-animationen, prefers-reduced-motion pflicht, CSS-variablen + dark-mode-pattern, CSS functions (calc/clamp/gradient/oklch/filter), CSS-frameworks tabelle + tailwind pro/contra, selbstlernen flexboxfroggy+cssgridgarden

kap3 nodejs_basics (~22 → 20 slides): was-ist-node + warum-node-tabelle, fnm versions-manager + node 24 LTS + .nvmrc, npm init + package.json (mit type:module), ESM modern + CJS legacy, built-in modules (node: prefix), HTTP-server eingebaut + express, REST mit express (GET/POST/PUT/DELETE-pattern), alternative frameworks tabelle (fastify/hono/koa), routing-pattern mit Router, fetch global ab node 18, error-handling res.ok, environment variables mit dotenv + niemals committen, selbstlernen mini-API

kap4 nodejs_advanced (~24 → 22 slides): synchron-vs-asynchron, promise then-vs-async/await, sequenziell-vs-parallel + Promise.all, promise-methoden tabelle (all/allSettled/race/any), fs/promises lesen+schreiben, streams pipeline für große dateien, DB-übersicht SQLite/Postgres/MongoDB/Redis, better-sqlite3 prepared statements, ORM-übersicht (drizzle/prisma/knex), CRUD-pattern express+sqlite, auth-strategien tabelle, bcrypt für passwörter, JWT-pattern mit httpOnly+secure cookie, try/catch + error-klassen, globaler express-error-handler, selbstlernen REST+DB+auth

kap5 testing (~23 → 23 slides): test-pyramide 70%/20%/10%, vitest setup + describe/it/expect, AAA-pattern, matchers tabelle, TDD red-green-refactor mit konkretem beispiel, supertest für API-integration, test-DB :memory: + lifecycle hooks, mocking mit vi.spyOn (sparsam), playwright E2E mit role-based-locators, E2E-vs-unit tradeoffs, coverage realistisch (80% gut), CI mit github-actions, selbstlernen tests-schreiben

kap6 typescript (~30 → 19 slides): was-ist-TS + warum-tabelle, setup mit tsx + tsconfig.json + strict:true, basis-typen + any vermeiden, object-typen + interfaces + type-aliases, function-typen (Promise<T>), union + discriminated union + intersection, generics + constraints, built-in generics (Partial/Omit/Record), typ-inference (nicht über-annotieren), typen für REST-API mit express, zod runtime-validation + z.infer, any-vs-unknown-vs-never, best practices, selbstlernen API-zu-TS-migration

kap7 docker (~24 → 24 slides): auf-meinem-rechner-läufts problem, container-vs-VM tabelle, docker basics (image/container/dockerfile/registry), dockerfile hallo-welt, schichten + cache-optimierung, multi-stage build, base-image-größen tabelle (alpine ~180MB vs node ~1.1GB), .dockerignore, compose.yml beispiel, compose-commands, networking (service-namen als hostnamen), volumes (named vs bind), env+secrets, github-actions docker-build, registry-übersicht, health-checks, best-practices, selbstlernen app-dockerizen

kap8 best_practices (~30 → 28 slides): sinnvolle commits + conventional commits format, .gitignore template, branches+PRs workflow, README-template mit 6 sektionen, SOLID 5 prinzipien tabelle, S-single-responsibility + D-dependency-inversion mit code, 12-factor wichtigste (codebase/deps/config/processes/disposability), factor 3 config-in-env, factor 6 stateless-processes, SemVer MAJOR.MINOR.PATCH, package.json caret/tilde/exakt, code-reviews geben+nehmen + checkliste, doku-quellen tabelle (MDN/nodejs/npm/tc39/caniuse), stack-overflow gut-nutzen, AI-assistenten pro/contra (verstehen-nicht-kopieren), selbstlernen projekt-hygiene-check

build geht durch alle 8 kapitel-html+pdf
render-spot-check: cover-slide-dark-mode-invert, git-setup code-syntax-highlight, css-anatomie code-blocks — alle sauber

kein deploy, nur build+verify
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2026-05-14 17:14:02 +02:00
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+294 -285
View File
@@ -9,366 +9,375 @@ title: Testing
---
<style>
:root {
--color-foreground: #1a1a2e;
--color-highlight: #d63384;
--color-dimmed: #4a4a6a;
}
section.invert {
--color-foreground: #fff;
}
section {
font-size: 1.4rem;
}
h1 {
color: #a02060;
}
section.invert h1 {
color: #fff;
}
h2 {
color: #1f2937;
}
section.invert h2 {
color: #f48fb1;
}
pre {
background: #0f0f23;
color: #f48fb1;
border-radius: 8px;
border-left: 3px solid #d63384;
}
pre code {
background: transparent;
color: inherit;
}
code {
background: #1a1a2e;
color: #f48fb1;
padding: 0.15em 0.4em;
border-radius: 4px;
}
a {
color: var(--color-highlight);
}
:root { --color-foreground: #1a1a2e; --color-highlight: #d63384; }
section.invert { --color-foreground: #fff; }
section { font-size: 1.4rem; }
h1 { color: #a02060; }
section.invert h1 { color: #fff; }
h2 { color: #1f2937; }
pre { background: #0f0f23; color: #f48fb1; border-radius: 8px; border-left: 3px solid #d63384; }
pre code { background: transparent; color: inherit; }
code { background: #1a1a2e; color: #f48fb1; padding: 0.15em 0.4em; border-radius: 4px; }
a { color: var(--color-highlight); }
</style>
<!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' -->
<!-- _backgroundColor: #000 -->
<!-- _class: lead -->
# Web Engineering
**DHBW Stuttgart** · Informatik / Wirtschaftsinformatik
**Sommersemester 2026** · Sitzung 7 — Testing
# Kapitel 5 — Testing
## Unit · Integration · E2E · TDD
---
# Ressourcen zum Selbstlernen
# Warum testen?
- **CODE CRISPIES** — [codecrispi.es](https://codecrispi.es/)
- **Online Code-Editor** — [codepen.io](https://codepen.io/pen/)
- **MDN** (Mozilla Developer Network) — [developer.mozilla.org/de/](https://developer.mozilla.org/de/)
- **Flexbox-Spiel** — [flexboxfroggy.com](https://flexboxfroggy.com/)
- **Grid-Spiel** — [cssgridgarden.com](https://cssgridgarden.com/)
| Vorteil | Was bedeutet das |
|---------|------------------|
| **Confidence** | Refactor ohne Angst |
| **Regression-Schutz** | alter Bug taucht nicht wieder auf |
| **Living Documentation** | Tests zeigen, was Code soll |
| **CI/CD-Voraussetzung** | automatisch vor jedem Deploy |
**„Untested Code is broken by design."**
---
<!-- _class: invert -->
<!-- _backgroundColor: #000 -->
# Testing
## Unit · Integration · End-to-End
---
# Inhalt
1. Test Automation Pyramid
2. Test Automation Trophy
3. Static Code Analysis
4. Unit Tests
5. Integration Tests
6. End-to-End Tests (API + Client)
7. Live Coding
---
# Test Automation Pyramid
# Test-Pyramide
```
▲ manual / exploratory
▲ ▲ E2E (UI + API)
▲▲▲▲ Integration (class + real deps)
▲▲▲▲▲▲ Unit (class + mocked deps)
▲▲▲▲▲▲▲▲ Static analysis (compiler, linter)
/\
/E2E\ wenige (langsam, fragil)
/-----\
/ Integ \ einige (mittel)
/---------\
/ Unit \ viele (schnell, isoliert)
/-------------\
```
- Oben: wenige, langsam, teuer, brüchig
- Unten: viele, schnell, billig, stabil
**Faustregel:** 70 % Unit, 20 % Integration, 10 % E2E.
---
# Test Automation V-Modell
# Vitest — modernes JS-Testing
```sh
npm install -D vitest
```
Requirements ────────────► Acceptance Test
▼ ▲
Architecture ────────► Integration Test
▼ ▲
Modular Design ──────► Unit Test
▼ ▲
Implementation
```
Jede Design-Phase hat Testpendant. Testfälle früh ableiten.
---
# Test Automation Trophy (Kent C. Dodds)
```
┌─────────┐
│ E2E │ ← klein
├─────────┤
│ Integr. │ ← GROSS (Hauptfokus)
├─────────┤
│ Unit │ ← mittel
├─────────┤
│ Static │ ← Basis (TS, ESLint)
└─────────┘
```
Andere Gewichtung: **Integration im Zentrum**, Static als breite Basis.
---
# Testing Frameworks Übersicht
**Static Code Analysis**
- ESLint, Prettier, SonarQube, TypeScript
**Unit + Integration**
- jest, mocha, **vitest**
**End-to-End**
- **Cypress**, **Playwright**, supertest (API only)
**Visual / Interaction**
- Storybook, Chromatic
---
# Static Code Analysis
- Läuft in Millisekunden
- Findet Syntaxfehler, ungenutzte Variablen, undefined refs
- Kein Runtime-Overhead
- **Erste Verteidigungslinie**
```bash
npm i -D eslint prettier
npx eslint --init
npx prettier --write .
```
`SonarQube`: zentraler Server, Code Smells, Security, Coverage.
---
# Unit Tests – Eigenschaften
- **Isolation** – jede Dependency gemockt
- **Deterministisch** – gleicher Input → gleicher Output
- **Schnell** – kein I/O, kein Netzwerk, kein FS
- **Fokussiert** – eine Funktion pro Test
---
# Unit Test – Beispiel (vitest)
```javascript
// cache.unit.test.js
import { describe, it, expect } from "vitest";
import { Cache } from "./cache.js";
// utils.test.js
import { describe, it, expect } from 'vitest';
import { greet } from './utils.js';
describe("Cache", () => {
it("creates and retrieves data with custom key", () => {
const cache = new Cache();
const data = { user: "wolfgang", city: "stuttgart" };
describe('greet', () => {
it('returns greeting with name', () => {
expect(greet('Ada')).toBe('Hallo Ada');
});
it('handles empty string', () => {
expect(greet('')).toBe('Hallo ');
});
});
```
const key = cache.create(data, "custom-key");
```sh
npx vitest
npx vitest --coverage
```
expect(key).toBe("custom-key");
expect(cache.get("custom-key")).toEqual(data);
---
# Test-Struktur (AAA)
```javascript
it('adds two numbers', () => {
// ARRANGE — Setup
const a = 2;
const b = 3;
// ACT — die Operation
const result = add(a, b);
// ASSERT — Erwartung
expect(result).toBe(5);
});
```
**Eine Erwartung pro Test** (Faustregel).
---
# Vitest-Matchers
| Matcher | Was |
|---------|-----|
| `.toBe(x)` | strict equal (`===`) |
| `.toEqual(x)` | deep equal (Objects, Arrays) |
| `.toBeNull()` / `.toBeUndefined()` | |
| `.toBeTruthy()` / `.toBeFalsy()` | |
| `.toContain(item)` | Array enthält |
| `.toHaveLength(n)` | |
| `.toThrow()` | wirft Fehler |
| `.toMatchSnapshot()` | Snapshot-Test |
---
<!-- _class: lead -->
# TDD — Test-Driven Development
---
# TDD-Cycle: Red → Green → Refactor
1. **Red:** Test schreiben (schlägt fehl)
2. **Green:** minimaler Code, damit Test besteht
3. **Refactor:** Code säubern, Test bleibt grün
**Kent Beck, 2002.** Steile Lernkurve, aber stark fokussiert.
```javascript
// 1. Red — Test ohne Implementierung
it('isEven returns true for even', () => {
expect(isEven(4)).toBe(true);
});
// → ReferenceError: isEven is not defined
// 2. Green — minimale Lösung
function isEven(n) { return n % 2 === 0; }
// 3. Refactor — Edge Cases, Lesbarkeit
```
---
<!-- _class: lead -->
# Integration-Tests
---
# API testen mit Supertest
```javascript
import request from 'supertest';
import { app } from './app.js';
describe('GET /users', () => {
it('returns users array', async () => {
const res = await request(app).get('/users');
expect(res.status).toBe(200);
expect(res.body).toBeInstanceOf(Array);
});
});
describe('POST /users', () => {
it('creates a user', async () => {
const res = await request(app)
.post('/users')
.send({ name: 'Ada' });
expect(res.status).toBe(201);
expect(res.body.name).toBe('Ada');
});
});
```
---
# Integration Tests – Eigenschaften
- **Reale Komponenten** – echte Cache + Express-Instanzen
- **Supertest-Magie** – simuliert HTTP ohne Server-Startup
- **In-Process** – alles im selben Node-Prozess
- **Kein Netzwerk** – keine TCP-Connections
→ teste Zusammenspiel mehrerer Module ohne Deployment.
---
# Integration Test – Beispiel (supertest)
# Test-Datenbank
```javascript
// app.integration.test.js
import request from "supertest";
import { app, cache } from "./app.js";
import { beforeAll, afterEach, afterAll } from 'vitest';
import Database from 'better-sqlite3';
test("full CRUD lifecycle with real cache", async () => {
const res = await request(app)
.post("/api/entries")
.send({ name: "integration-test", status: "active" });
let db;
expect(res.status).toBe(201);
const { key } = res.body;
expect(cache.keys()).toContain(key);
beforeAll(() => {
db = new Database(':memory:'); // in-RAM, super schnell
db.exec('CREATE TABLE users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)');
});
afterEach(() => {
db.exec('DELETE FROM users'); // sauberer Start
});
afterAll(() => db.close());
```
---
# End-to-End Tests (API)
- **Echter Server** – HTTP auf TCP-Port
- **Echtes Netzwerk** – `fetch` über localhost
- **Echte Umgebung** – CORS, Middleware-Stack
- **User-Perspektive** – exakt was Clients sehen
`:memory:`-DB = jeder Test isoliert, blitzschnell.
---
# E2E API Test – Beispiel
# Mocking
```javascript
// index.e2e.test.js
import { createServer } from "node:http";
import { app } from "./app.js";
import { vi, it, expect } from 'vitest';
let server;
const TEST_PORT = 8081;
const baseUrl = `http://localhost:${TEST_PORT}`;
beforeAll(async () => {
server = createServer(app);
await new Promise((r) => server.listen(TEST_PORT, r));
});
afterAll(() => server.close());
test("complete user journey", async () => {
const res = await fetch(`${baseUrl}/api`, {
method: "POST",
headers: { "Content-Type": "application/json" },
body: JSON.stringify({ message: "e2e", timestamp: Date.now() }),
it('calls fetch with right URL', async () => {
const mockFetch = vi.spyOn(global, 'fetch').mockResolvedValue({
ok: true,
json: async () => ({ name: 'Ada' })
});
expect(res.status).toBe(201);
await getUserData(1);
expect(mockFetch).toHaveBeenCalledWith('https://api/users/1');
});
```
---
# End-to-End Tests (Client)
- **Echter Browser** – Chromium / Firefox / WebKit
- **Echtes DOM** – Klicks, Tippen, Scrollen
- **Echtes Rendering** – CSS, async Operationen
- **Cross-Origin** – Client- und Server-Kommunikation
Tools: **Cypress**, **Playwright**
**Mock sparsam** — übermockt-Tests testen Mocks, nicht Code.
---
# Cypress – Minimalbeispiel
<!-- _class: lead -->
# E2E — End-to-End
---
# Playwright — moderne E2E
```sh
npm init playwright@latest
```
```javascript
// cypress/e2e/counter.cy.js
describe("Counter App", () => {
it("increments on click", () => {
cy.visit("http://localhost:3000");
cy.contains("button", "Clicked 0 times").click();
cy.contains("button", "Clicked 1 times");
});
import { test, expect } from '@playwright/test';
test('login flow', async ({ page }) => {
await page.goto('http://localhost:3000');
await page.getByLabel('Email').fill('ada@example.com');
await page.getByLabel('Password').fill('secret123');
await page.getByRole('button', { name: 'Login' }).click();
await expect(page.getByText('Hallo Ada')).toBeVisible();
});
```
```bash
npx cypress open # GUI
npx cypress run # headless / CI
```
Browser tatsächlich öffnen + interagieren. **Realer User-Flow.**
---
# Playwright – Minimalbeispiel
# Playwright-Locators
```javascript
// tests/counter.spec.js
import { test, expect } from "@playwright/test";
// Bevorzugt: rollenbasiert (A11y-konform!)
page.getByRole('button', { name: 'Submit' });
page.getByLabel('Username');
page.getByText('Welcome');
test("counter increments", async ({ page }) => {
await page.goto("http://localhost:3000");
await page.getByRole("button").click();
await expect(page.getByRole("button")).toContainText("Clicked 1 times");
});
// Fallback: CSS-Selektor
page.locator('.submit-btn');
page.locator('#username');
```
```bash
npx playwright test
npx playwright test --ui
```
**Rollenbasierte Locators** finden Bugs, die A11y betreffen.
---
# Coverage Reports
# E2E vs. Unit — Trade-offs
```bash
npx vitest run --coverage
```
| | Unit | E2E |
|--|------|-----|
| Geschwindigkeit | ms | s |
| Isolation | hoch | gering |
| Realismus | gering | hoch |
| Wartung | wenig | viel |
| Wann | jede Funktion | kritische Flows |
```
File | % Stmts | % Branch | % Funcs | % Lines
--------------|---------|----------|---------|--------
cache.js | 95.2 | 80.0 | 100.0 | 95.2
app.js | 88.7 | 75.0 | 90.0 | 88.7
```
- `lcov.info` → CI / SonarQube
- HTML Report → `coverage/index.html`
E2E nicht für jede Detail-Logik — für **happy path + Login + Bezahlung**.
---
# Best Practices
<!-- _class: lead -->
- **AAA**: Arrange · Act · Assert
- Tests sind **Dokumentation** – beschreibend benennen
- Ein Verhalten pro Test
- Keine Logik im Test (keine `if`/`for`)
- **Test Doubles**: stub, mock, spy, fake
- CI: Tests bei jedem Push
# Coverage + CI
---
# Live Coding
# Coverage-Report
Repo: `node-cache-api`
```bash
git clone https://github.com/nextlevelshit/node-cache-api
cd node-cache-api
npm install
npm test # unit + integration
npm run test:e2e # e2e
```sh
npx vitest --coverage
```
```
File | % Stmts | % Branch | % Funcs | Uncovered
-------------+---------+----------+---------+-----------
utils.js | 100 | 100 | 100 |
api.js | 75.3 | 60 | 80 | 42-48
auth.js | 91.2 | 85 | 100 | 15
```
**100 % ≠ keine Bugs.** Aber 0 % = sicher Bugs.
---
# Coverage-Ziel realistisch
| Code-Typ | Realistisch |
|----------|-------------|
| Pure Funktionen | 100 % |
| Business-Logik | 80-90 % |
| API-Routes | 70-80 % |
| UI-Komponenten | 60-70 % |
| Drittpartei-Wrapper | 0 % |
| Konfig-Files | 0 % |
**Faustregel:** über 80 % Gesamt = gut. Unter 50 % = gefährlich.
---
# CI: Tests auf jedem Push
```yaml
# .github/workflows/test.yml
name: Test
on: [push, pull_request]
jobs:
test:
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- uses: actions/checkout@v4
- uses: actions/setup-node@v4
with:
node-version: 24
- run: npm ci
- run: npm test
- run: npm run test:e2e
```
Tests sind grün → PR mergebar. Sonst: rot, mergen verboten.
---
<!-- _class: aufgabe -->
# Selbstlernen — Tests schreiben
Erweitert eure API:
1. **3+ Unit-Tests** für eure Helper-Funktionen (`utils.test.js`)
2. **3+ Integration-Tests** für eure REST-Endpunkte (mit Supertest)
3. **In-Memory-DB** in `beforeAll`/`afterEach`
4. **1 E2E-Test** mit Playwright (z.B. Login-Flow)
5. **Coverage-Report** generieren
**Bonus:** GitHub-Actions-Workflow für CI.
---
# Zusammenfassung
**Heute gelernt:**
- **Test-Pyramide:** viele Unit, einige Integration, wenige E2E
- **Vitest** als modernes Test-Runner-Setup
- **AAA-Pattern** + Matchers + Lifecycle-Hooks
- **TDD-Cycle** Red → Green → Refactor
- **Supertest** für API-Integration-Tests
- **Playwright** für E2E mit rollenbasierten Locators
- **Coverage** als Werkzeug, nicht als Ziel
- **CI** mit GitHub-Actions
**Nächste Stunde:** TypeScript — Typen über JavaScript.