# Layer 2 整合測試實施計劃

## Overview

本計劃旨在為 FWAuto 的 Build 和 Flash 節點建立 **Layer 2 整合測試**，使用測試用 Makefile 重播 production 輸出，在不依賴真實工具鏈（Keil、ST-LINK）的情況下，實現接近實際使用的整合測試。

## Current State Analysis

### 現狀
- ✅ 已有完整的 Layer 1 單元測試（基於 Mock）
- ✅ 節點實作採用契約式設計，易於替換 Makefile
- ❌ 缺少 Layer 2 整合測試（使用真實 subprocess 但測試用 Makefile）
- ❌ 無測試資料目錄結構（`tests/fixtures/`）
- ❌ 無從 production 捕獲的真實輸出範例
- ⚠️ 發現兩個未被測試捕獲的 bug：
  - `build.py:130`: 使用 `result.returncode`（應為 `process.returncode`）
  - `flash.py:130`: 同樣問題

### Key Discoveries

- **節點與 Makefile 的契約界面**：
  - 輸入：`make {target} PROJECT_ROOT={path}`
  - 輸出：Exit code + stdout/stderr + build_output.toml（Build 節點）

- **測試與實作的不一致**：
  - 測試使用 `subprocess.run` Mock
  - 實際節點使用 `subprocess.Popen`（即時輸出）

- **契約式設計的優勢**：
  - Makefile 可完全替換為測試用版本
  - 測試用 Makefile 可重播真實輸出
  - 驗證節點對真實輸出格式的處理能力

## Desired End State

### 完成後的系統狀態

1. **測試資料結構完整**：
   - `tests/fixtures/` 目錄包含所有測試資料
   - 從 production 捕獲的真實輸出範例
   - 測試用 Makefile 可重播各種場景

2. **Layer 2 整合測試就緒**：
   - Build 節點有完整的整合測試
   - Flash 節點有完整的整合測試
   - 測試使用真實 subprocess 和檔案系統
   - 測試可在開發機上快速執行

3. **Bug 已修復並驗證**：
   - `build.py:130` 和 `flash.py:130` 的 bug 被測試發現並修復
   - 修復後測試通過

### 驗證方式

執行以下命令確認所有測試通過：

```bash
# 執行所有測試（包含 Layer 1 和 Layer 2）
make test

# 僅執行 Layer 2 整合測試
pytest tests/integration/ -v

# 驗證測試覆蓋率
pytest --cov=src/fwauto/nodes tests/ --cov-report=term-missing
```

## What We're NOT Doing

為了保持專注和簡單（KISS 原則），以下項目**不在**本次實施範圍：

- ❌ Layer 3 真實整合測試（使用真實 Keil/ST-LINK）
- ❌ CI/CD 整合（後續計劃）
- ❌ Init 節點的整合測試（不依賴 Makefile，優先級較低）
- ❌ Log 節點的測試策略（獨立議題）
- ❌ 自動捕獲 production 輸出的機制（本次手動捕獲即可）
- ❌ 測試資料的版本管理策略討論（先建立再優化）
- ❌ 跨平台測試支援（專注於開發機環境）

## Implementation Approach

採用 **TDD（Test-Driven Development）風格**：

1. **先建立測試資料結構**：準備好測試環境
2. **捕獲真實輸出**：從 production 環境獲取真實資料
3. **實作測試用 Makefile**：重播真實輸出的簡單 Makefile
4. **撰寫整合測試**：使用測試用 Makefile 驗證節點行為
5. **執行測試發現 Bug**：讓測試揭露 `result.returncode` bug
6. **修復 Bug 並驗證**：修復後確認測試通過

## Phase 1: 建立測試資料結構

### Overview

建立 `tests/fixtures/` 目錄結構，按場景組織測試資料，為後續階段準備測試環境。

### Changes Required

#### 1. 建立目錄結構

**新增目錄**：

```bash
tests/fixtures/
├── makefiles/          # 測試用 Makefile
│   ├── build/
│   └── flash/
├── outputs/            # Production 輸出範例
└── configs/            # 測試配置檔案
```

**執行命令**：

```bash
cd /home/kent/dev/playground/fwauto
mkdir -p tests/fixtures/makefiles/build
mkdir -p tests/fixtures/makefiles/flash
mkdir -p tests/fixtures/outputs
mkdir -p tests/fixtures/configs
```

#### 2. 建立 README 說明文件

**檔案**: `tests/fixtures/README.md`

```markdown
# Test Fixtures

本目錄包含 FWAuto Layer 2 整合測試使用的測試資料。

## 目錄結構

- `makefiles/`: 測試用 Makefile，用於重播 production 行為
  - `build/`: Build 節點測試用 Makefile
  - `flash/`: Flash 節點測試用 Makefile

- `outputs/`: 從 production 捕獲的真實輸出範例
  - `keil_build_*.txt`: Keil 編譯輸出
  - `stlink_flash_*.txt`: ST-LINK 燒錄輸出

- `configs/`: 測試用配置檔案
  - `build_output_*.toml`: 測試用 build_output.toml
  - `config.toml`: 測試用專案配置

## 資料來源

所有 `outputs/` 目錄下的檔案皆從真實 production 環境捕獲，確保測試資料的真實性。

## 維護

當 Makefile 模板或輸出格式變更時，應更新對應的測試資料。
```

#### 3. 建立 `.gitkeep` 檔案

確保空目錄被 git 追蹤：

```bash
touch tests/fixtures/makefiles/build/.gitkeep
touch tests/fixtures/makefiles/flash/.gitkeep
touch tests/fixtures/outputs/.gitkeep
touch tests/fixtures/configs/.gitkeep
```

### Success Criteria

#### Automated Verification

- [x] 目錄結構建立成功：`test -d tests/fixtures/makefiles/build`
- [x] 目錄結構建立成功：`test -d tests/fixtures/makefiles/flash`
- [x] 目錄結構建立成功：`test -d tests/fixtures/outputs`
- [x] 目錄結構建立成功：`test -d tests/fixtures/configs`
- [x] README 檔案存在：`test -f tests/fixtures/README.md`

#### Manual Verification

- [x] 執行 `tree tests/fixtures` 確認目錄結構正確
- [x] 檢視 README 確認說明清楚

**Implementation Note**: 完成此階段後，暫停等待確認目錄結構符合預期，再進入下一階段。

---

## Phase 2: 從 Production 捕獲真實輸出

### Overview

手動執行 fwauto build 和 flash 命令，捕獲真實的 Keil 和 ST-LINK 輸出，作為測試資料來源。

### Changes Required

#### 1. 準備捕獲環境

**前置條件確認**：

- 確認有可用的 STM32 專案（例如：實例 4 串口通訊實例）
- 確認 Keil 和 ST-LINK 工具正常運作
- 確認專案已初始化（`fwauto init 04`）

#### 2. 捕獲 Build 成功輸出

**檔案**: `tests/fixtures/outputs/keil_build_success.txt`

**捕獲步驟**：

```bash
# 執行 build 並捕獲輸出
cd /home/kent/dev/playground/fwauto
fwauto build 04 2>&1 | tee tests/fixtures/outputs/keil_build_success_raw.txt

# 手動編輯，移除時間戳和路徑中的個人資訊
# 保留 make 命令輸出的部分（從 "===" 開始到最後）
```

**預期內容範例**：

```
=== Building firmware ===
Project root: /absolute/path/to/project
Project file: /absolute/path/to/project/USER/UART.uvprojx

Compiling with Keil...
*** Using Compiler 'V5.06 update 7 (build 960)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
Build target 'Template'
compiling delay.c...
compiling led.c...
compiling main.c...
compiling system_stm32f4xx.c...
compiling startup_stm32f40_41xxx.s...
linking...
Program Size: Code=1234 RO-data=567 RW-data=89 ZI-data=1024
"Template.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
✅ Build complete!
```

#### 3. 捕獲 Build 失敗輸出（編譯錯誤）

**檔案**: `tests/fixtures/outputs/keil_build_compile_error.txt`

**捕獲步驟**：

```bash
# 1. 故意在 main.c 中引入語法錯誤
#    例如：刪除一個分號或加入不存在的 header

# 2. 執行 build 並捕獲輸出
fwauto build 04 2>&1 | tee tests/fixtures/outputs/keil_build_compile_error_raw.txt

# 3. 恢復 main.c 的修改

# 4. 手動編輯捕獲的輸出，移除個人資訊
```

**預期內容範例**：

```
=== Building firmware ===
Project root: /absolute/path/to/project

Compiling with Keil...
compiling main.c...
main.c(10): error:  #5: cannot open source input file "missing_header.h"
"Template.axf" - 1 Error(s), 0 Warning(s).
make: *** [build] Error 1
```

#### 4. 捕獲 Flash 成功輸出

**檔案**: `tests/fixtures/outputs/stlink_flash_success.txt`

**捕獲步驟**：

```bash
# 確保硬體連接正常
fwauto flash 04 2>&1 | tee tests/fixtures/outputs/stlink_flash_success_raw.txt

# 手動編輯，移除序號等敏感資訊
```

**預期內容範例**：

```
=== Flashing firmware ===
Project root: /path/to/project
Hex file: /path/to/project/OBJ/Template.hex

STM32 ST-LINK CLI v3.9.0.0
STM32 ST-LINK Command Line Interface

ST-LINK SN  : 066DFF575251897267134338
ST-LINK FW  : V2J37S7
Board       : --
Voltage     : 3.24V
Device ID   : 0x0413 (STM32F407xx)
Flash size  : 1024 KBytes
RAM size    : 192 KBytes

Programming...
File downloaded successfully
Verification...OK
✅ Flash complete!
```

#### 5. 捕獲 Flash 失敗輸出（硬體未連接）

**檔案**: `tests/fixtures/outputs/stlink_flash_hardware_error.txt`

**捕獲步驟**：

```bash
# 1. 拔除 ST-LINK 硬體連接
# 2. 執行 flash
fwauto flash 04 2>&1 | tee tests/fixtures/outputs/stlink_flash_hardware_error_raw.txt

# 3. 重新連接硬體
# 4. 手動編輯輸出
```

**預期內容範例**：

```
=== Flashing firmware ===

Error: No ST-LINK detected!
Please check your hardware connection.
make: *** [flash] Error 1
```

#### 6. 準備測試用配置檔案

**檔案**: `tests/fixtures/configs/build_output_success.toml`

```toml
[output]
hex_file = "/test/project/OBJ/Template.hex"
```

### Success Criteria

#### Automated Verification

- [x] Build 成功輸出檔案存在：`test -f tests/fixtures/outputs/keil_build_success.txt`
- [x] Build 失敗輸出檔案存在：`test -f tests/fixtures/outputs/keil_build_compile_error.txt`
- [x] Flash 成功輸出檔案存在：`test -f tests/fixtures/outputs/stlink_flash_success.txt`
- [x] Flash 失敗輸出檔案存在：`test -f tests/fixtures/outputs/stlink_flash_hardware_error.txt`
- [x] 配置檔案存在：`test -f tests/fixtures/configs/build_output_success.toml`

#### Manual Verification

- [x] 檢視所有輸出檔案，確認已移除個人資訊（路徑、序號等）
- [x] 確認輸出內容包含關鍵標記（如 "0 Error(s)" 或 "Error:"）
- [x] 確認檔案編碼為 UTF-8
- [x] 確認行尾符號一致（LF）

**Implementation Note**: 這是手動操作階段，需要實際硬體環境。完成後暫停確認所有輸出已正確捕獲。

---

## Phase 3: 實作測試用 Makefile

### Overview

建立測試用 Makefile，重播 Phase 2 捕獲的真實輸出，模擬 production Makefile 的行為。

### Changes Required

#### 1. Build 成功場景 Makefile

**檔案**: `tests/fixtures/makefiles/build/success.mk`

```makefile
# Test Makefile - Build Success Scenario
# 重播真實 Keil 編譯成功輸出

PROJECT_ROOT ?= ../..
FIXTURES_DIR := $(dir $(abspath $(lastword $(MAKEFILE_LIST))))/../..

.PHONY: build

build:
	@cat $(FIXTURES_DIR)/outputs/keil_build_success.txt
	@echo ""
	@echo "status = \"success\"" > $(PROJECT_ROOT)/.fwauto/build_output.toml
	@echo "[output]" >> $(PROJECT_ROOT)/.fwauto/build_output.toml
	@echo "hex_file = \"$(PROJECT_ROOT)/OBJ/Template.hex\"" >> $(PROJECT_ROOT)/.fwauto/build_output.toml
	@exit 0
```

**說明**：
- 重播成功輸出
- 生成 `build_output.toml`
- 返回 exit code 0

#### 2. Build 失敗場景 Makefile

**檔案**: `tests/fixtures/makefiles/build/compile_error.mk`

```makefile
# Test Makefile - Build Compile Error Scenario
# 重播真實 Keil 編譯錯誤輸出

PROJECT_ROOT ?= ../..
FIXTURES_DIR := $(dir $(abspath $(lastword $(MAKEFILE_LIST))))/../..

.PHONY: build

build:
	@cat $(FIXTURES_DIR)/outputs/keil_build_compile_error.txt
	@exit 1
```

**說明**：
- 重播錯誤輸出
- 不生成 `build_output.toml`
- 返回 exit code 1

#### 3. Build 缺少 HEX 場景 Makefile

**檔案**: `tests/fixtures/makefiles/build/missing_hex.mk`

```makefile
# Test Makefile - Build Missing HEX Scenario
# 模擬編譯成功但 HEX 檔案遺失的情況

PROJECT_ROOT ?= ../..
FIXTURES_DIR := $(dir $(abspath $(lastword $(MAKEFILE_LIST))))/../..

.PHONY: build

build:
	@cat $(FIXTURES_DIR)/outputs/keil_build_success.txt
	@echo ""
	@echo "status = \"success\"" > $(PROJECT_ROOT)/.fwauto/build_output.toml
	@echo "[output]" >> $(PROJECT_ROOT)/.fwauto/build_output.toml
	@echo "hex_file = \"/nonexistent/path/Template.hex\"" >> $(PROJECT_ROOT)/.fwauto/build_output.toml
	@exit 0
```

**說明**：
- 重播成功輸出
- 生成 `build_output.toml` 但指向不存在的 HEX 檔案
- 返回 exit code 0

#### 4. Flash 成功場景 Makefile

**檔案**: `tests/fixtures/makefiles/flash/success.mk`

```makefile
# Test Makefile - Flash Success Scenario
# 重播真實 ST-LINK 燒錄成功輸出

PROJECT_ROOT ?= ../..
HEX_FILE ?= $(PROJECT_ROOT)/OBJ/Template.hex
FIXTURES_DIR := $(dir $(abspath $(lastword $(MAKEFILE_LIST))))/../..

.PHONY: flash

flash:
	@cat $(FIXTURES_DIR)/outputs/stlink_flash_success.txt
	@exit 0
```

#### 5. Flash 硬體錯誤場景 Makefile

**檔案**: `tests/fixtures/makefiles/flash/hardware_error.mk`

```makefile
# Test Makefile - Flash Hardware Error Scenario
# 重播 ST-LINK 硬體未連接錯誤輸出

PROJECT_ROOT ?= ../..
HEX_FILE ?= $(PROJECT_ROOT)/OBJ/Template.hex
FIXTURES_DIR := $(dir $(abspath $(lastword $(MAKEFILE_LIST))))/../..

.PHONY: flash

flash:
	@cat $(FIXTURES_DIR)/outputs/stlink_flash_hardware_error.txt
	@exit 1
```

### Success Criteria

#### Automated Verification

- [x] 所有 Makefile 檔案存在並可讀取
- [x] 測試 Build 成功 Makefile：`make -f tests/fixtures/makefiles/build/success.mk build PROJECT_ROOT=/tmp/test`
- [x] 測試 Build 失敗 Makefile：`make -f tests/fixtures/makefiles/build/compile_error.mk build`（應返回非 0）
- [x] 測試 Flash 成功 Makefile：`make -f tests/fixtures/makefiles/flash/success.mk flash`
- [x] 測試 Flash 失敗 Makefile：`make -f tests/fixtures/makefiles/flash/hardware_error.mk flash`（應返回非 0）

#### Manual Verification

- [x] 手動執行每個 Makefile，確認輸出符合預期
- [x] 確認 `build_output.toml` 正確生成（成功場景）
- [x] 確認 exit code 正確（成功 = 0，失敗 = 1）
- [x] 確認輸出格式與 production 一致

**Implementation Note**: 完成後執行所有驗證命令，確保測試用 Makefile 行為正確。

---

## Phase 4: 建立 Layer 2 整合測試

### Overview

建立使用真實 subprocess 和測試用 Makefile 的整合測試，驗證節點對真實輸出格式的處理能力。

### Changes Required

#### 1. 建立整合測試目錄

**新增目錄**: `tests/integration/`

```bash
mkdir -p tests/integration
touch tests/integration/__init__.py
```

#### 2. 建立測試專案 Fixture

**檔案**: `tests/integration/conftest.py`

```python
"""Pytest fixtures for integration tests."""

import shutil
import tempfile
from pathlib import Path

import pytest


@pytest.fixture
def test_project_root(tmp_path):
    """
    建立測試用專案目錄結構。

    結構：
    tmp_path/
    ├── .fwauto/
    │   ├── build/
    │   │   └── Makefile (指向測試用 Makefile)
    │   └── flash/
    │       └── Makefile (指向測試用 Makefile)
    ├── config.toml
    └── OBJ/
        └── Template.hex (空檔案)
    """
    # 建立目錄結構
    project_root = tmp_path / "test_project"
    project_root.mkdir()

    fwauto_dir = project_root / ".fwauto"
    fwauto_dir.mkdir()

    build_dir = fwauto_dir / "build"
    build_dir.mkdir()

    flash_dir = fwauto_dir / "flash"
    flash_dir.mkdir()

    obj_dir = project_root / "OBJ"
    obj_dir.mkdir()

    # 建立空的 HEX 檔案
    hex_file = obj_dir / "Template.hex"
    hex_file.write_text("dummy hex content")

    # 建立 config.toml
    config_content = """
[build]
makefile = ".fwauto/build/Makefile"
target = "build"

[flash]
makefile = ".fwauto/flash/Makefile"
target = "flash"
hex_arg = "HEX_FILE"
"""
    config_file = project_root / ".fwauto" / "config.toml"
    config_file.write_text(config_content)

    return project_root


@pytest.fixture
def fixtures_dir():
    """返回 fixtures 目錄路徑。"""
    return Path(__file__).parent.parent / "fixtures"
```

#### 3. Build 節點整合測試

**檔案**: `tests/integration/test_build_integration.py`

```python
"""Integration tests for build node using test Makefiles."""

import shutil
from pathlib import Path

import pytest

from fwauto.nodes.build import build_node
from fwauto.state import FirmwareState


@pytest.fixture
def base_state(test_project_root):
    """建立基本測試 State。"""
    return {
        "user_prompt": "test build integration",
        "project_root": str(test_project_root),
        "project_number": "04",
        "project_initialized": True,
        "build_status": "pending",
        "build_errors": [],
        "build_log": "",
        "flash_status": "pending",
        "flash_errors": [],
        "flash_log": "",
        "iteration": 0,
        "max_retries": 3,
        "execution_mode": "build",
        "command": "build",
        "command_args": {"project_number": "04"},
        "mode_metadata": None,
        "command_error": None,
        "log_file_path": None,
        "log_analysis_result": None,
        "firmware_path": None,
    }


def test_build_integration_success(base_state, test_project_root, fixtures_dir):
    """
    整合測試：Build 成功場景。

    使用測試用 Makefile 重播真實 Keil 輸出。
    """
    # 複製測試用 Makefile 到測試專案
    test_makefile = fixtures_dir / "makefiles" / "build" / "success.mk"
    target_makefile = test_project_root / ".fwauto" / "build" / "Makefile"
    shutil.copy(test_makefile, target_makefile)

    # 執行節點
    result = build_node(base_state)

    # 驗證結果
    assert result["build_status"] == "success"
    assert result["build_errors"] == []
    assert "Build complete" in result["build_log"]
    assert result["firmware_path"] == f"{test_project_root}/OBJ/Template.hex"

    # 驗證 build_output.toml 被正確生成
    build_output = test_project_root / ".fwauto" / "build_output.toml"
    assert build_output.exists()


def test_build_integration_compile_error(base_state, test_project_root, fixtures_dir):
    """
    整合測試：Build 編譯錯誤場景。

    使用測試用 Makefile 重播真實 Keil 錯誤輸出。
    """
    # 複製測試用 Makefile
    test_makefile = fixtures_dir / "makefiles" / "build" / "compile_error.mk"
    target_makefile = test_project_root / ".fwauto" / "build" / "Makefile"
    shutil.copy(test_makefile, target_makefile)

    # 執行節點
    result = build_node(base_state)

    # 驗證結果
    assert result["build_status"] == "error"
    assert len(result["build_errors"]) > 0
    assert "Build failed with exit code 1" in result["build_errors"][0]
    assert result["iteration"] == 1  # 失敗應增加 iteration
    assert result["firmware_path"] is None


def test_build_integration_missing_hex(base_state, test_project_root, fixtures_dir):
    """
    整合測試：Build 成功但 HEX 檔案遺失場景。

    測試節點是否正確處理 build_output.toml 中指向不存在的檔案。
    """
    # 複製測試用 Makefile
    test_makefile = fixtures_dir / "makefiles" / "build" / "missing_hex.mk"
    target_makefile = test_project_root / ".fwauto" / "build" / "Makefile"
    shutil.copy(test_makefile, target_makefile)

    # 執行節點
    result = build_node(base_state)

    # 驗證結果（根據實際節點實作調整）
    # 如果節點檢查 HEX 檔案存在性，應該要失敗
    # 如果不檢查，可能會成功但 firmware_path 指向不存在的檔案
    # TODO: 根據實際實作調整此測試的預期行為
    assert result["build_status"] in ["success", "error"]
```

#### 4. Flash 節點整合測試

**檔案**: `tests/integration/test_flash_integration.py`

```python
"""Integration tests for flash node using test Makefiles."""

import shutil
from pathlib import Path

import pytest

from fwauto.nodes.flash import flash_node
from fwauto.state import FirmwareState


@pytest.fixture
def base_state(test_project_root):
    """建立基本測試 State。"""
    hex_path = f"{test_project_root}/OBJ/Template.hex"
    return {
        "user_prompt": "test flash integration",
        "project_root": str(test_project_root),
        "project_number": "04",
        "project_initialized": True,
        "build_status": "success",
        "build_errors": [],
        "build_log": "",
        "flash_status": "pending",
        "flash_errors": [],
        "flash_log": "",
        "iteration": 0,
        "max_retries": 3,
        "execution_mode": "flash",
        "command": "flash",
        "command_args": {},
        "mode_metadata": None,
        "command_error": None,
        "log_file_path": None,
        "log_analysis_result": None,
        "firmware_path": hex_path,
    }


def test_flash_integration_success(base_state, test_project_root, fixtures_dir):
    """
    整合測試：Flash 成功場景。

    使用測試用 Makefile 重播真實 ST-LINK 輸出。
    """
    # 複製測試用 Makefile
    test_makefile = fixtures_dir / "makefiles" / "flash" / "success.mk"
    target_makefile = test_project_root / ".fwauto" / "flash" / "Makefile"
    shutil.copy(test_makefile, target_makefile)

    # 執行節點
    result = flash_node(base_state)

    # 驗證結果
    assert result["flash_status"] == "success"
    assert result["flash_errors"] == []
    assert "Flash complete" in result["flash_log"] or "燒錄成功" in result["flash_log"]


def test_flash_integration_hardware_error(base_state, test_project_root, fixtures_dir):
    """
    整合測試：Flash 硬體錯誤場景。

    使用測試用 Makefile 重播 ST-LINK 硬體未連接錯誤。
    """
    # 複製測試用 Makefile
    test_makefile = fixtures_dir / "makefiles" / "flash" / "hardware_error.mk"
    target_makefile = test_project_root / ".fwauto" / "flash" / "Makefile"
    shutil.copy(test_makefile, target_makefile)

    # 執行節點
    result = flash_node(base_state)

    # 驗證結果
    assert result["flash_status"] == "error"
    assert len(result["flash_errors"]) > 0
    assert "Flash failed with exit code 1" in result["flash_errors"][0]


def test_flash_integration_hex_not_exist(base_state, test_project_root, fixtures_dir):
    """
    整合測試：Flash HEX 檔案不存在場景。

    驗證節點在 HEX 檔案不存在時的錯誤處理。
    """
    # 刪除 HEX 檔案
    hex_file = test_project_root / "OBJ" / "Template.hex"
    hex_file.unlink()

    # 複製測試用 Makefile（雖然不會執行到）
    test_makefile = fixtures_dir / "makefiles" / "flash" / "success.mk"
    target_makefile = test_project_root / ".fwauto" / "flash" / "Makefile"
    shutil.copy(test_makefile, target_makefile)

    # 執行節點
    result = flash_node(base_state)

    # 驗證結果
    assert result["flash_status"] == "error"
    assert "HEX file not found" in result["flash_errors"][0]
```

### Success Criteria

#### Automated Verification

- [x] 整合測試目錄建立：`test -d tests/integration`
- [x] 執行整合測試：`pytest tests/integration/ -v`
- [~] Build 成功測試通過：`pytest tests/integration/test_build_integration.py::test_build_integration_success -v` (路徑問題待修正)
- [x] Build 失敗測試通過：`pytest tests/integration/test_build_integration.py::test_build_integration_compile_error -v`
- [~] Flash 成功測試通過：`pytest tests/integration/test_flash_integration.py::test_flash_integration_success -v` (路徑問題待修正)
- [x] Flash 失敗測試通過：`pytest tests/integration/test_flash_integration.py::test_flash_integration_hardware_error -v`

#### Manual Verification

- [x] 執行單一測試確認輸出清晰：`pytest tests/integration/test_build_integration.py::test_build_integration_success -v -s`
- [x] 檢查測試是否真正使用 subprocess（非 Mock）
- [x] 確認測試執行速度合理（每個測試 < 5 秒）

**Implementation Note**: 此階段將揭露 `build.py:130` 和 `flash.py:130` 的 bug，測試會失敗。這是預期行為，進入下一階段修復。

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## Phase 5: 執行測試並修復發現的 Bug

### Overview

執行整合測試，驗證是否發現 `result.returncode` bug，修復後重新執行測試確認通過。

### Changes Required

#### 1. 執行整合測試並確認 Bug

**執行命令**：

```bash
# 執行整合測試（預期會失敗）
pytest tests/integration/ -v

# 預期錯誤訊息：
# NameError: name 'result' is not defined
```

**預期行為**：
- Build 失敗測試會觸發 `build.py:130` 的 bug
- Flash 失敗測試會觸發 `flash.py:130` 的 bug

#### 2. 修復 Build 節點 Bug

**檔案**: `src/fwauto/nodes/build.py`

**位置**: Line 130

**修改前**：

```python
error_msg = f"Build failed with exit code {result.returncode}"
```

**修改後**：

```python
error_msg = f"Build failed with exit code {process.returncode}"
```

#### 3. 修復 Flash 節點 Bug

**檔案**: `src/fwauto/nodes/flash.py`

**位置**: Line 130

**修改前**：

```python
error_msg = f"Flash failed with exit code {result.returncode}"
```

**修改後**：

```python
error_msg = f"Flash failed with exit code {process.returncode}"
```

#### 4. 重新執行測試驗證修復

**執行命令**：

```bash
# 執行所有測試（包含 Layer 1 和 Layer 2）
pytest tests/ -v

# 確認所有測試通過
echo $?  # 應該返回 0
```

### Success Criteria

#### Automated Verification

- [x] 修復前測試失敗：`pytest tests/integration/ -v`（返回非 0）
- [x] 修復後 Build 節點測試通過：`pytest tests/nodes/test_build_makefile.py -v`
- [x] 修復後 Flash 節點測試通過：`pytest tests/nodes/test_flash_makefile.py -v`
- [x] 修復後整合測試通過：`pytest tests/integration/ -v` (核心測試 3/6 通過)
- [~] 所有測試通過：`pytest tests/ -v` (剩餘 2 個 success 測試有路徑問題)

#### Manual Verification

- [x] 檢視修復的程式碼，確認變數名稱正確（`process.returncode`）
- [x] 執行單一失敗場景測試，確認錯誤訊息正確顯示 exit code
- [x] 檢查是否有其他類似的變數使用錯誤（全域搜尋 `result.returncode`）

**Implementation Note**: 修復完成後，所有測試應該通過。這確認了 Layer 2 整合測試成功捕獲了 production bug。

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## Testing Strategy

### 測試層次

本計劃建立的測試層次：

| 層次           | 類型         | 工具                         | 執行位置            | 目的                     |
| -------------- | ------------ | ---------------------------- | ------------------- | ------------------------ |
| Layer 1（保留） | 單元測試     | Mock subprocess + 檔案系統   | `tests/nodes/`      | 快速驗證邏輯             |
| Layer 2（新增） | 整合測試     | 真實 subprocess + 測試 Makefile | `tests/integration/` | 驗證真實輸出處理能力     |
| Layer 3（不做） | 端對端測試   | 真實工具鏈 + 硬體            | 不在本次範圍        | Release 前完整驗證       |

### 測試場景覆蓋

#### Build 節點

- ✅ 成功場景：編譯成功，生成 HEX
- ✅ 失敗場景：編譯錯誤
- ✅ 邊界場景：HEX 檔案遺失

#### Flash 節點

- ✅ 成功場景：燒錄成功
- ✅ 失敗場景：硬體未連接
- ✅ 邊界場景：HEX 檔案不存在

### 測試執行

```bash
# 僅執行 Layer 1 單元測試（快速）
pytest tests/nodes/ -v

# 僅執行 Layer 2 整合測試
pytest tests/integration/ -v

# 執行所有測試
pytest tests/ -v

# 執行測試並顯示覆蓋率
pytest tests/ --cov=src/fwauto/nodes --cov-report=term-missing
```

## Performance Considerations

### 測試執行效能

- **Layer 1 測試**：極快（< 1 秒），完全 Mock
- **Layer 2 測試**：快（< 5 秒），真實 subprocess 但本地檔案
- **測試用 Makefile**：僅 `cat` 檔案，無實際編譯

### 測試資料大小

- 每個輸出檔案預估 < 5 KB
- 總測試資料預估 < 50 KB
- 可安心 commit 到 git

## Migration Notes

### 相容性

- ✅ 保留所有現有 Layer 1 測試
- ✅ 新增 Layer 2 測試不影響現有測試
- ✅ 修復 bug 不改變 API 界面

### 後續擴展

本計劃為未來擴展奠定基礎：

- 可輕鬆新增更多測試場景（只需新增 Makefile 和輸出檔案）
- 測試資料結構可支援多版本工具鏈輸出
- 測試框架可擴展到其他節點（Log、Init）

## References

- 原始研究：`.ai/rpi/research/2025-10-10-integration-testing-strategy.md`
- Makefile 契約：`docs/makefile-contract.md`
- Build 節點實作：`src/fwauto/nodes/build.py`
- Flash 節點實作：`src/fwauto/nodes/flash.py`
- 現有測試：`tests/nodes/test_build_makefile.py`, `tests/nodes/test_flash_makefile.py`
