Swift 基於協定的依賴注入測試

Swift 基於協定的依賴注入測試 是做什麼的？

透過將外部依賴（檔案系統、網路、iCloud）抽象成小而專注的協定，讓 Swift 程式碼可測試。無需實際 I/O 即可進行確定性測試。

何時啟用

• 撰寫存取檔案系統、網路或外部 API 的 Swift 程式碼
• 需要測試錯誤處理路徑，但不想觸發真實錯誤
• 建構需跨環境（App、測試、SwiftUI 預覽）運作的模組
• 設計支援 Swift Concurrency（actor、Sendable）的可測試架構

核心模式

1. 定義小而專注的協定

每個協定只處理一個外部關注點。

// 檔案系統存取
public protocol FileSystemProviding: Sendable {
    func containerURL(for purpose: Purpose) -> URL?
}

// 檔案讀寫操作
public protocol FileAccessorProviding: Sendable {
    func read(from url: URL) throws -> Data
    func write(_ data: Data, to url: URL) throws
    func fileExists(at url: URL) -> Bool
}

// 書籤儲存（例如用於沙箱應用）
public protocol BookmarkStorageProviding: Sendable {
    func saveBookmark(_ data: Data, for key: String) throws
    func loadBookmark(for key: String) throws -> Data?
}

2. 建立預設（正式）實作

public struct DefaultFileSystemProvider: FileSystemProviding {
    public init() {}

    public func containerURL(for purpose: Purpose) -> URL? {
        FileManager.default.url(forUbiquityContainerIdentifier: nil)
    }
}

public struct DefaultFileAccessor: FileAccessorProviding {
    public init() {}

    public func read(from url: URL) throws -> Data {
        try Data(contentsOf: url)
    }

    public func write(_ data: Data, to url: URL) throws {
        try data.write(to: url, options: .atomic)
    }

    public func fileExists(at url: URL) -> Bool {
        FileManager.default.fileExists(atPath: url.path)
    }
}

3. 建立測試用的模擬實作

public final class MockFileAccessor: FileAccessorProviding, @unchecked Sendable {
    public var files: [URL: Data] = [:]
    public var readError: Error?
    public var writeError: Error?

    public init() {}

    public func read(from url: URL) throws -> Data {
        if let error = readError { throw error }
        guard let data = files[url] else {
            throw CocoaError(.fileReadNoSuchFile)
        }
        return data
    }

    public func write(_ data: Data, to url: URL) throws {
        if let error = writeError { throw error }
        files[url] = data
    }

    public func fileExists(at url: URL) -> Bool {
        files[url] != nil
    }
}

4. 使用預設參數注入依賴

正式程式碼使用預設實作；測試則注入模擬物件。

public actor SyncManager {
    private let fileSystem: FileSystemProviding
    private let fileAccessor: FileAccessorProviding

    public init(
        fileSystem: FileSystemProviding = DefaultFileSystemProvider(),
        fileAccessor: FileAccessorProviding = DefaultFileAccessor()
    ) {
        self.fileSystem = fileSystem
        self.fileAccessor = fileAccessor
    }

    public func sync() async throws {
        guard let containerURL = fileSystem.containerURL(for: .sync) else {
            throw SyncError.containerNotAvailable
        }
        let data = try fileAccessor.read(
            from: containerURL.appendingPathComponent("data.json")
        )
        // 處理資料...
    }
}

5. 使用 Swift Testing 撰寫測試

import Testing

@Test(