如何用Moq/Nunit模拟Marten.IDocumentSession的ToListAsync查询？

问题场景 #

要测试的业务代码：

IReadOnlyList<Student> students = await _session
    .Query<Student>()
    .Where(x => x.ClassId == classId)
    .ToListAsync(cancellationToken);

尝试的Mock代码：

private Mock<IDocumentSession> _sessionMock = new Mock<IDocumentSession>();
...
_sessionMock
    .Setup(x => x
        .Query<Students>()
        .Where(y => y.ClassId == classId)
        .ToListAsync(CancellationToken.None))
    .ReturnsAsync(new List<Students>());       

遇到的错误：

System.NotSupportedException : Unsupported expression: ... => ....ToListAsync(CancellationToken.None)
Extension methods (here: QueryableExtensions.ToListAsync) may not be used in setup / verification expressions.

可行解决办法 #

Moq无法直接模拟扩展方法（ToListAsync、Where都属于LINQ扩展方法），核心解决思路是：MockIDocumentSession的Query<T>基础方法，让它返回预先构造好的IQueryable<Student>集合，后续的LINQ操作会自动在这个内存集合上执行，无需单独Mock扩展方法。

具体实现步骤 #

1. 准备测试用的学生数据集，可提前包含符合和不符合筛选条件的数据，用于验证逻辑

var testStudents = new List<Student>
{
    new Student { ClassId = classId, Id = 1 },
    new Student { ClassId = classId, Id = 2 },
    new Student { ClassId = Guid.NewGuid(), Id = 3 } // 不符合条件的测试数据
}.AsQueryable();

2. MockQuery<Student>()方法，返回上述的IQueryable集合

_sessionMock
    .Setup(s => s.Query<Student>())
    .Returns(testStudents);

3. 执行测试并验证结果
   此时业务代码调用Query<Student>().Where(...).ToListAsync()时，会先获取Mock的IQueryable集合，自动执行Where筛选，再通过ToListAsync返回符合条件的结果，完全模拟真实逻辑。

进阶：验证筛选条件（可选） #

如果需要确保业务代码确实使用了正确的ClassId进行筛选，可以通过验证最终返回的结果是否符合预期，或者针对支持表达式参数的Query重载进行Mock：

_sessionMock
    .Setup(s => s.Query<Student>(It.IsAny<Expression<Func<Student, bool>>>()))
    .Returns((Expression<Func<Student, bool>> filter) => 
        testStudents.Where(filter).AsQueryable());

这种方式可以确保传入的筛选表达式被正确应用，不过更多时候，通过验证最终返回的学生列表是否匹配预期，就能间接确认筛选逻辑的正确性。

注意事项 #

• 必须将测试集合转换为IQueryable（调用AsQueryable()），因为IDocumentSession.Query<T>返回的是IQueryable<T>，这样后续的LINQ扩展方法才会走Queryable的实现，和真实场景一致。
• 如果业务代码包含更复杂的查询（如Include、OrderBy），同样适用此思路：MockQuery<T>返回包含所需关联数据、排序后的IQueryable集合，后续扩展方法会自动在内存中执行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Adil H. Raza