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name: tdd
description: "Backend Agent 使用此技能進行測試驅動開發。遵循 Red-Green-Refactor 循環和垂直切片原則，確保測試覆蓋行為而非實作細節。觸發時機：實作階段（Stage 9），由 go-backend-dev 技能整合使用。"
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# /tdd — 測試驅動開發

Backend Agent 使用此技能進行測試驅動開發。

## 核心理念

**測試行為，而非實作細節。**

好的測試透過公開介面驗證行為，描述系統「做什麼」而非「怎麼做」。重構後測試仍然通過。

壞的測試與實作耦合：mock 內部協作者、測試私有方法。重構後測試失敗，但行為沒有改變。

## 反模式：水平切片

**不要先寫完所有測試再寫所有實作。** 這是「水平切片」：

```
❌ 錯誤方式:
  RED:   test1, test2, test3, test4, test5
  GREEN: impl1, impl2, impl3, impl4, impl5

✅ 正確方式（垂直切片）:
  RED→GREEN: test1 → impl1
  RED→GREEN: test2 → impl2
  RED→GREEN: test3 → impl3
```

水平切片會產生劣質測試：
- 大量寫的測試驗證「想像的」行為，而非「實際的」行為
- 測試會變成驗證資料結構和函式簽名，而非使用者可觀察的行為
- 測試對真正的變更不敏感 — 行為壞了還是通過，行為沒變但重構後卻失敗

## 流程

```
確認介面變更與測試範圍
    ↓
寫第一個測試（tracer bullet）
    ↓
RED: 測試失敗
    ↓
GREEN: 寫最少程式碼讓測試通過
    ↓
寫下一個測試
    ↓
RED → GREEN 循環
    ↓
所有行為測試完成
    ↓
REFACTOR: 重構
    ↓
確認所有測試仍然通過
```

### 步驟說明

**1. 規劃**

在寫任何程式碼之前：
- [ ] 與使用者確認需要哪些介面變更
- [ ] 確認哪些行為需要測試（排序優先順序）
- [ ] 識別深模組的機會（小介面，深實作）
- [ ] 為可測試性設計介面
- [ ] 列出要測試的行為（不是實作步驟）
- [ ] 取得使用者對測試計畫的認可

提問：「公開介面應該長什麼樣子？哪些行為最重要需要測試？」

**你不可能測試所有東西。** 與使用者確認哪些行為最重要，將測試精力集中在關鍵路徑和複雜邏輯，而不是每個可能的邊緣案例。

**2. Tracer Bullet**

寫一個測試，確認系統的一件事：

```
RED:   寫第一個行為的測試 → 測試失敗
GREEN: 寫最少的程式碼讓測試通過 → 測試通過
```

這是你的 tracer bullet — 證明端到端路徑可行。

**3. 遞增循環**

對每個剩餘行為：

```
RED:   寫下一個測試 → 失敗
GREEN: 最少程式碼讓測試通過 → 通過
```

規則：
- 一次一個測試
- 只寫足夠讓當前測試通過的程式碼
- 不要預測未來的測試
- 測試聚焦在可觀察的行為

**4. 重構**

所有測試通過後，尋找重構候選：
- [ ] 提取重複邏輯
- [ ] 加深模組（將複雜度移到簡單介面後方）
- [ ] 自然地應用 SOLID 原則
- [ ] 思考新程式碼揭示了什麼既有程式碼的問題
- [ ] 每個重構步驟後都跑測試

**絕對不要在 RED 狀態下重構。先回到 GREEN。**

## 好的測試 vs 壞的測試

### 好的測試

**整合風格**：透過真實介面測試，不是 mock 內部零件。

```go
// GOOD: 測試可觀察的行為
func TestUserUsecase_CreateUser_Success(t *testing.T) {
    mockRepo := new(mock.UserRepository)
    uc := NewUserUsecase(mockRepo, logger)

    mockRepo.On("GetByEmail", mock.Anything, "test@example.com").Return(nil, nil)
    mockRepo.On("Create", mock.Anything, mock.AnythingOfType("*domain.User")).Return(nil)

    user, err := uc.CreateUser(context.Background(), input)

    assert.NoError(t, err)
    assert.NotNil(t, user)
    assert.Equal(t, "test@example.com", user.Email)
}
```

特徵：
- 測試使用者/呼叫者關心的行為
- 只使用公開 API
- 重構內部實作後測試仍然通過
- 描述「做什麼」而非「怎麼做」
- 每個測試一個邏輯斷言

### 壊的測試

**實作細節測試**：與內部結構耦合。

```go
// BAD: 測試實作細節
func TestUserUsecase_CreateUser_CallsRepoCreate(t *testing.T) {
    mockRepo := new(mock.UserRepository)
    uc := NewUserUsecase(mockRepo, logger)

    uc.CreateUser(context.Background(), input)

    // 這測試的是「怎麼做」而非「做什麼」
    mockRepo.AssertCalled(t, "Create", mock.Anything, mock.Anything)
}
```

紅旗：
- Mock 內部協作者只是為了驗證被呼叫
- 測試私有方法
- 斷言呼叫次數或順序
- 重構後測試失敗但行為沒變
- 測試名稱描述「怎麼做」而非「做什麼」

```go
// BAD: 繞過介面驗證
func TestCreateUser_SavesToDatabase(t *testing.T) {
    CreateUser(ctx, input)
    row := db.QueryRow("SELECT * FROM users WHERE name = $1", "Alice")
    // 直接查資料庫驗證，繞過公開介面
}

// GOOD: 透過介面驗證
func TestCreateUser_MakesUserRetrievable(t *testing.T) {
    user, _ := CreateUser(ctx, input)
    retrieved, _ := GetUser(ctx, user.ID)
    assert.Equal(t, "Alice", retrieved.Name)
    // 透過公開介面驗證行為
}
```

## Golang 測試規範

### 測試命名

```go
// Test{Unit}_{Scenario}
func TestUserUsecase_CreateUser_Success(t *testing.T) {}
func TestUserUsecase_CreateUser_InvalidEmail(t *testing.T) {}
func TestUserUsecase_CreateUser_Duplicate(t *testing.T) {}
```

### 測試金字塔

```
         /\
        /  \
       / E2E \          <- 少數關鍵流程
      /--------\
     /Integration\      <- API + DB
    /--------------\
   /   Unit Tests    \   <- 最多，80%+ 覆蓋
  /--------------------\
```

### Mock 策略

只在**系統邊界** mock：
- 外部 API（支付、郵件等）
- 資料庫（有時 — 優先使用測試 DB）
- 時間/隨機性
- 檔案系統（有時）

不要 mock：
- 你自己的類別/模組
- 內部協作者
- 你可以控制的東西

```go
// 使用 mockery 自動產生 mock
//go:generate mockery --name=UserRepository

// 單元測試使用 mock repo
func TestUserUsecase_CreateUser_Success(t *testing.T) {
    mockRepo := new(mock.UserRepository)
    uc := NewUserUsecase(mockRepo, logger)

    mockRepo.On("GetByEmail", mock.Anything, "test@example.com").Return(nil, nil)
    mockRepo.On("Create", mock.Anything, mock.AnythingOfType("*domain.User")).Return(nil)

    user, err := uc.CreateUser(context.Background(), input)

    assert.NoError(t, err)
    assert.NotNil(t, user)
}
```

## 介面設計的可測試性

好的介面讓測試自然：

**1. 接受依賴，不要建立依賴**

```go
// Testable
func (s *UserService) CreateUser(ctx context.Context, input CreateUserInput, repo UserRepository) (*User, error) {}

// Hard to test
func (s *UserService) CreateUser(ctx context.Context, input CreateUserInput) (*User, error) {
    repo := postgres.NewUserRepository(db) // 建立依賴
}
```

**2. 回傳結果，不要產生副作用**

```go
// Testable
func CalculateDiscount(cart *Cart) Discount {}

// Hard to test
func ApplyDiscount(cart *Cart) {
    cart.Total -= discount // 修改輸入
}
```

**3. 小介面面積**
- 方法少 = 測試少
- 參數少 = 測試設定簡單

## 每個循環的檢查清單

```
[ ] 測試描述行為，而非實作
[ ] 測試只使用公開介面
[ ] 測試在內部重構後仍然通過
[ ] 程式碼是讓當前測試通過的最少實作
[ ] 沒有投機性的功能
```

## 重構候選

TDD 循環完成後，尋找：
- **重複邏輯** → 提取 function / class
- **過長方法** → 拆成私有 helper（保持測試在公開介面）
- **淺模組** → 合併或加深
- **Feature envy** → 把邏輯移到資料所在的地方
- **原始型別偏執** → 引入 value object
- **新程式碼揭示的既有程式碼問題**

## 相依技能

- **前置**: `go-backend-dev` (在實作中整合使用)
- **輔助**: `design-an-interface` (為可測試性設計介面)
- **後續**: `qa` (QA 測試)