能否使用Pester及Mock测试带状态变更的PowerShell脚本？

当然可以！即使所有逻辑都封装在单个.ps1脚本里，Pester 结合 Mock 完全能覆盖你提到的两类测试需求——既可以验证脚本接收的参数是否符合预期，也能拦截内部函数的调用，避免其修改系统状态，同时验证调用参数的正确性。下面针对你的StateChangingDemo.ps1给出具体的测试实现方案：

核心思路说明 #

因为脚本内的函数默认运行在脚本私有作用域，直接调用脚本时测试会话的 Mock 无法拦截内部函数，所以我们需要用一些技巧让脚本逻辑运行在测试会话的作用域内，同时不修改原脚本的内容。这里提供两种可行的方案：

方案一：将脚本包装为测试会话内的函数

这种方法无需修改原脚本，只需在测试中把原脚本内容包装成一个自定义函数，这样内部函数会加载到测试作用域，Mock 就能生效。

测试脚本：StateChangingDemo.Tests.ps1

BeforeAll {
    # 读取原脚本内容
    $originalScriptContent = Get-Content $PSScriptRoot\StateChangingDemo.ps1 -Raw

    # 将原脚本包装成一个可在测试中调用的函数
    $wrapperFunction = @"
function Invoke-StateChangingDemo {
    $originalScriptContent
}
"@

    # 在测试会话中执行包装函数，加载脚本逻辑
    Invoke-Expression $wrapperFunction
}

Describe "StateChangingDemo.ps1 参数验证" {
    It "接收符合预期的对象数组参数，类型和结构正确" {
        # 准备测试用的请求数据
        $testRequests = @(
            @{ RequestId = 1; TargetState = "Enabled" },
            @{ RequestId = 2; TargetState = "Disabled" }
        )

        # Mock 内部函数，避免实际执行系统变更
        Mock ChangeSystemStateSomehow {}

        # 调用包装后的脚本函数，传入测试参数
        Invoke-StateChangingDemo -stateChangeRequests $testRequests

        # 验证脚本参数的元数据（类型、可选性等）
        $paramDefinition = (Get-Command Invoke-StateChangingDemo).Parameters['stateChangeRequests']
        $paramDefinition.ParameterType.Name | Should -Be "Object[]"
        $paramDefinition.IsMandatory | Should -Be $false

        # 验证转换后的请求被正确传入内部函数（假设脚本转换逻辑是原样返回请求）
        Assert-MockCalled ChangeSystemStateSomehow -Exactly $testRequests.Count -Scope It
        foreach ($req in $testRequests) {
            Assert-MockCalled ChangeSystemStateSomehow -ParameterFilter {
                $changeRequestParameter.RequestId -eq $req.RequestId -and
                $changeRequestParameter.TargetState -eq $req.TargetState
            } -Scope It
        }
    }

    It "正确处理空参数或null的情况" {
        Mock ChangeSystemStateSomehow {}

        # 传入null参数
        Invoke-StateChangingDemo -stateChangeRequests $null

        # 验证内部函数未被调用
        Assert-MockCalled ChangeSystemStateSomehow -Exactly 0 -Scope It
    }
}

Describe "StateChangingDemo.ps1 内部函数调用验证" {
    It "拦截内部函数调用，避免实际修改系统状态" {
        $testRequests = @(@{ RequestId = 3; TargetState = "Enabled" })
        Mock ChangeSystemStateSomehow {}

        Invoke-StateChangingDemo -stateChangeRequests $testRequests

        # 验证Mock被调用，说明原函数未执行实际逻辑
        Assert-MockCalled ChangeSystemStateSomehow -Exactly 1 -Scope It
    }

    It "传入转换后的正确参数给ChangeSystemStateSomehow" {
        # 假设脚本内的转换逻辑是将TargetState转为大写
        $testRequests = @(@{ RequestId = 4; TargetState = "enabled" })
        $expectedTransformed = @(@{ RequestId = 4; TargetState = "ENABLED" })

        Mock ChangeSystemStateSomehow {}
        Invoke-StateChangingDemo -stateChangeRequests $testRequests

        # 验证内部函数接收到的是转换后的参数
        Assert-MockCalled ChangeSystemStateSomehow -ParameterFilter {
            $changeRequestParameter.RequestId -eq $expectedTransformed[0].RequestId -and
            $changeRequestParameter.TargetState -eq $expectedTransformed[0].TargetState
        } -Exactly 1 -Scope It
    }
}

方案二：创建脚本副本并添加测试钩子

这种方法通过在测试中创建原脚本的副本，添加一行将脚本内的变量暴露给测试会话的代码，从而直接验证脚本接收的原始参数和转换后的参数，无需复制脚本内的转换逻辑。

测试脚本：StateChangingDemo.Tests.ps1

BeforeAll {
    # 创建原脚本的副本到Pester的TestDrive（临时目录）
    $originalScriptPath = "$PSScriptRoot\StateChangingDemo.ps1"
    $testScriptPath = "$TestDrive\StateChangingDemo.ps1"
    Copy-Item -Path $originalScriptPath -Destination $testScriptPath

    # 向副本末尾添加代码，将脚本内的变量暴露给测试会话
    Add-Content -Path $testScriptPath -Value @"
# 测试钩子：将内部变量输出到测试会话的脚本级作用域
`$script:ReceivedOriginalRequests = `$stateChangeRequests
`$script:TransformedRequests = `$transformedRequests
"@

    # 加载副本内的函数到测试会话
    . $testScriptPath
}

Describe "StateChangingDemo.ps1 参数验证" {
    It "接收的参数值和结构与调用方传入的完全一致" {
        $testRequests = @(
            [PSCustomObject]@{ Id = 1; State = "Active" },
            [PSCustomObject]@{ Id = 2; State = "Inactive" }
        )

        Mock ChangeSystemStateSomehow {}

        # 测试副本脚本
        & $testScriptPath -stateChangeRequests $testRequests

        # 直接验证脚本接收的原始参数
        $script:ReceivedOriginalRequests | Should -Be $testRequests
        $script:ReceivedOriginalRequests.Count | Should -Be 2
        $script:ReceivedOriginalRequests[0].GetType().Name | Should -Be "PSCustomObject"
    }
}

Describe "StateChangingDemo.ps1 内部函数调用验证" {
    It "内部函数接收到的是转换后的参数" {
        $testRequests = @(@{ Id = 5; State = "active" })
        Mock ChangeSystemStateSomehow {}

        & $testScriptPath -stateChangeRequests $testRequests

        # 直接用脚本暴露的转换后参数验证函数调用
        foreach ($transformedReq in $script:TransformedRequests) {
            Assert-MockCalled ChangeSystemStateSomehow -ParameterFilter {
                $changeRequestParameter -eq $transformedReq
            } -Scope It
        }
    }
}

两种方案都不需要修改原脚本的内容，完全满足你的测试需求：

• 方案一更适合不需要直接访问脚本内部变量的场景，通过Mock的参数验证间接确认参数处理的正确性；
• 方案二更直观，可以直接获取脚本内的原始参数和转换后参数，适合需要精确验证参数转换逻辑的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者John Doggett