Test-Driven Development (TDD) Workflow

Version: 1.0.0 Last Updated: 2025-11-26 Priority: P0 Level Purpose: テスト駆動開発による高品質なコード実装

概要

MiyabiプロジェクトにおけるTDD（Test-Driven Development）の完全なワークフロー。 Red-Green-Refactorサイクルを通じて、堅牢で保守性の高いコードを実現します。

呼び出しトリガー

トリガー 例

新機能実装 "implement feature X", "add new functionality"

バグ修正 "fix bug", "resolve issue"

テスト追加 "add tests", "write tests for"

リファクタリング "refactor with tests", "improve code"

TDD依頼 "use TDD", "test-driven"

TDDサイクル: Red-Green-Refactor

graph LR RED[RED<br/>失敗するテスト作成] --> GREEN[GREEN<br/>最小実装で成功] GREEN --> REFACTOR[REFACTOR<br/>コード改善] REFACTOR --> RED

style RED fill:#ff6b6b,stroke:#333,color:#fff
style GREEN fill:#51cf66,stroke:#333,color:#fff
style REFACTOR fill:#339af0,stroke:#333,color:#fff

Phase 1: RED (失敗するテストを書く)

目的: 実装したい機能の仕様をテストとして明文化

#[cfg(test)] mod tests { use super::*;

#[test]
fn test_new_feature_basic() {
    // Arrange: テスト準備
    let input = "test_input";

    // Act: 実行
    let result = new_feature(input);

    // Assert: 検証
    assert_eq!(result, expected_output);
}

#[test]
fn test_new_feature_edge_case() {
    // エッジケースのテスト
    let result = new_feature("");
    assert!(result.is_err());
}

}

実行:

cargo test test_new_feature --no-run && cargo test test_new_feature

期待: FAILED (テストが失敗することを確認)

Phase 2: GREEN (テストを通す最小実装)

目的: テストを通すための最小限のコード実装

pub fn new_feature(input: &str) -> Result<String, Error> { // 最小限の実装 if input.is_empty() { return Err(Error::InvalidInput); } Ok(expected_output.to_string()) }

実行:

cargo test test_new_feature

期待: PASSED (全テスト成功)

Phase 3: REFACTOR (コード改善)

目的: テストを維持しながらコード品質を改善

pub fn new_feature(input: &str) -> Result<String, Error> { // バリデーション分離 validate_input(input)?;

// 処理の明確化
let processed = process_input(input);

// 結果構築
Ok(build_output(processed))

}

fn validate_input(input: &str) -> Result<(), Error> { if input.is_empty() { return Err(Error::InvalidInput); } Ok(()) }

実行:

cargo test test_new_feature && cargo clippy && cargo fmt -- --check

期待: 全テスト成功 + 警告なし + フォーマット済み

テストピラミッド

      /\
     /  \        E2E Tests (10%)
    /----\       - 完全なユーザーフロー
   /      \      - 本番環境に近い状態
  /--------\
 /          \    Integration Tests (30%)
/------------\   - コンポーネント間連携

/ \ - 外部API模擬 /----------------
/ \ Unit Tests (60%) /--------------------\ - 関数・メソッド単位 - 高速・独立・決定的

各レベルの目安

レベル カバレッジ目標 実行時間 頻度

Unit 80%+ < 1秒/テスト 常時

Integration Key paths < 10秒/テスト CI

E2E Critical flows < 60秒/テスト 日次

Rust TDD パターン集

Pattern 1: Result型のテスト

#[test] fn test_operation_success() { let result = operation(valid_input); assert!(result.is_ok()); assert_eq!(result.unwrap(), expected); }

#[test] fn test_operation_error() { let result = operation(invalid_input); assert!(result.is_err()); assert!(matches!(result.unwrap_err(), Error::InvalidInput)); }

Pattern 2: async関数のテスト

#[tokio::test] async fn test_async_operation() { let result = async_operation().await; assert!(result.is_ok()); }

#[tokio::test] async fn test_async_with_timeout() { let result = tokio::time::timeout( Duration::from_secs(5), async_operation() ).await; assert!(result.is_ok()); }

Pattern 3: モック使用

use mockall::predicate::*; use mockall::mock;

mock! { pub ExternalService { async fn call(&self, input: &str) -> Result<String, Error>; } }

#[tokio::test] async fn test_with_mock() { let mut mock = MockExternalService::new(); mock.expect_call() .with(eq("test")) .returning(|_| Ok("response".to_string()));

let result = my_function(&mock).await;
assert!(result.is_ok());

}

Pattern 4: プロパティベーステスト

use proptest::prelude::*;

proptest! { #[test] fn test_property(input in ".*") { let result = process(&input); // 任意の入力に対して常に真な性質 prop_assert!(result.len() >= 0); }

#[test]
fn test_roundtrip(input in any::<u32>()) {
    let encoded = encode(input);
    let decoded = decode(&encoded);
    prop_assert_eq!(input, decoded);
}

}

Pattern 5: テストフィクスチャ

struct TestFixture { db: TestDatabase, service: TestService, }

impl TestFixture { async fn new() -> Self { let db = TestDatabase::setup().await; let service = TestService::new(&db); Self { db, service } }

async fn teardown(self) {
    self.db.cleanup().await;
}

}

#[tokio::test] async fn test_with_fixture() { let fixture = TestFixture::new().await;

// テスト実行
let result = fixture.service.operation().await;
assert!(result.is_ok());

fixture.teardown().await;

}

Pattern 6: スナップショットテスト

use insta::assert_snapshot;

#[test] fn test_output_format() { let result = generate_output(input); assert_snapshot!(result); }

#[test] fn test_json_output() { let result = to_json(&data); assert_snapshot!(result); }

コマンドリファレンス

基本テストコマンド

全テスト実行

cargo test --workspace

特定パッケージのテスト

cargo test -p miyabi-agents

特定テストの実行

cargo test test_name

テスト名のパターンマッチ

cargo test workflow_

並列度制御

cargo test -- --test-threads=1

出力表示

cargo test -- --nocapture

失敗時のみ出力

cargo test -- --show-output

高度なテストコマンド

ドキュメントテスト

cargo test --doc

統合テストのみ

cargo test --test integration_test

ベンチマーク

cargo bench

カバレッジ (cargo-llvm-cov)

cargo llvm-cov --workspace --html

プロパティテスト(長時間)

PROPTEST_CASES=10000 cargo test

CI用コマンド

フルチェック

cargo test --workspace --all-features &&
cargo clippy --workspace --all-targets --all-features -- -D warnings &&
cargo fmt --all -- --check

カバレッジレポート

cargo llvm-cov --workspace --lcov --output-path lcov.info

テスト構造

ディレクトリ構成

crates/miyabi-xxx/ ├── src/ │ ├── lib.rs │ └── feature.rs # 機能コード ├── tests/ │ ├── integration_test.rs # 統合テスト │ └── e2e_test.rs # E2Eテスト └── benches/ └── benchmark.rs # ベンチマーク

テストモジュール構成

// src/feature.rs

pub fn feature_function() -> Result<(), Error> { // 実装 }

#[cfg(test)] mod tests { use super::*;

mod success_cases {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_basic_success() { }

    #[test]
    fn test_with_options() { }
}

mod error_cases {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_invalid_input() { }

    #[test]
    fn test_network_error() { }
}

mod edge_cases {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_empty_input() { }

    #[test]
    fn test_max_size() { }
}

}

ベストプラクティス

DO (推奨)

1テスト1アサーション原則

#[test] fn test_single_assertion() { let result = operation(); assert_eq!(result, expected); }

AAA パターン (Arrange-Act-Assert)

#[test] fn test_aaa_pattern() { // Arrange let input = setup_input();

// Act
let result = operation(input);

// Assert
assert!(result.is_ok());

}

意図を表すテスト名

#[test] fn when_input_is_empty_returns_validation_error() { }

#[test] fn given_valid_user_when_login_then_returns_token() { }

テストデータの明示化

#[test] fn test_with_explicit_data() { let user = User { id: 1, name: "Test User".to_string(), email: "test@example.com".to_string(), }; // ... }

DON'T (非推奨)

テスト間の依存

// BAD: テストの実行順序に依存 static mut SHARED_STATE: i32 = 0;

実装詳細のテスト

// BAD: 内部構造に依存 assert_eq!(result.internal_cache.len(), 5);

非決定的テスト

// BAD: 時間依存 assert!(Instant::now() > start_time);

過度に複雑なセットアップ

// BAD: 50行のセットアップコード

カバレッジガイドライン

カバレッジ目標

コンポーネント 目標 優先度

Core Types 90%+ P0

Business Logic 85%+ P0

API Handlers 80%+ P1

Utilities 70%+ P2

CLI 60%+ P2

カバレッジ測定

インストール

cargo install cargo-llvm-cov

測定実行

cargo llvm-cov --workspace --html

レポート確認

open target/llvm-cov/html/index.html

カバレッジ除外

// カバレッジから除外 #[cfg(not(tarpaulin_include))] fn debug_only_function() { }

// または #[coverage(off)] fn uncoverable_function() { }

CI/CD統合

GitHub Actions設定

name: TDD Workflow

on: [push, pull_request]

jobs: test: runs-on: ubuntu-latest steps: - uses: actions/checkout@v4

  - name: Setup Rust
    uses: dtolnay/rust-action@stable

  - name: Run Tests
    run: |
      cargo test --workspace --all-features

  - name: Check Clippy
    run: |
      cargo clippy --workspace --all-targets -- -D warnings

  - name: Check Format
    run: |
      cargo fmt --all -- --check

  - name: Coverage
    run: |
      cargo llvm-cov --workspace --lcov --output-path lcov.info

  - name: Upload Coverage
    uses: codecov/codecov-action@v3
    with:
      files: lcov.info

トラブルシューティング

テストが不安定

症状: 同じテストが時々失敗する

対処:

並列実行を無効化

cargo test -- --test-threads=1

詳細ログ

RUST_LOG=debug cargo test

特定テストを100回実行

for i in {1..100}; do cargo test flaky_test || exit 1; done

テストが遅い

症状: テスト実行に時間がかかる

対処:

コンパイル時間の確認

cargo build --timings

テスト時間の計測

cargo test -- -Z unstable-options --report-time

並列度調整

cargo test -- --test-threads=8

モックが動作しない

症状: モックが呼び出されない

対処:

// expect_*のチェック mock.checkpoint(); // 期待した呼び出しを検証

// より具体的なマッチャー mock.expect_call() .with(eq("specific_input")) .times(1) .returning(|_| Ok(()));

成功基準

チェック項目 基準

Unit Tests 100% pass

Integration Tests 100% pass

Coverage

80%

No Warnings cargo clippy clean

Formatted cargo fmt clean

出力フォーマット

TDD Workflow Results

RED Phase: New tests written: 5 Tests failing: 5 (expected)

GREEN Phase: Implementation: Complete Tests passing: 5/5

REFACTOR Phase: Code improved: Yes Tests still passing: 5/5

Coverage: 87.3% Clippy: 0 warnings Format: Clean

Ready to commit

関連ドキュメント

ドキュメント 用途

context/rust.md

Rust開発ガイドライン

Skills/rust-development/

Rustビルドワークフロー

Skills/debugging-troubleshooting/

デバッグ支援

関連Skills

• Rust Development: ビルド・テスト実行

• Debugging Troubleshooting: テスト失敗時のデバッグ

• Git Workflow: コミット前のテスト確認

• Security Audit: セキュリティテスト