Как проверить, что серия вызовов функций в службе создает ожидаемую серию выдаваемых значений из Observable в той же службе

Прежде всего, я бы попробовал протестировать без мраморных диаграмм, просто чтобы убедиться, что мы понимаем, как будет работать асинхронное выполнение.

it('should test the Observable', () => {
    // create the instance of the service to use in the test
    const mathService = new MathService();
    // define the constant where we hold the notifications
    const result: number[] = [];
    const expected = [0, 0, 0, 1, 0, 2, 0];  // expected notifications

    // this is a sequence of adds
    const add$ = timer(0, 100).pipe(
        take(3),
        tap((i) => {
            console.info('add', i);
            mathService.add(i);
        }),
    );

    // this is a sequence of subtracts, which starts 50 ms after the adds
    const subtract$ = timer(50, 100).pipe(
        take(3),
        tap((i) => {
            console.info('sub', i);
            mathService.subtract(i);
        }),
    );

    // here we subscribe to total$ and we store any notification in the result array
    mathService.total$.subscribe({
        next: (s) => {
            result.push(s);
        },
    });

    // here we merge adds and subtracts and, at completion, we check which are the notifications
    // we have saved in the result array
    merge(add$, subtract$).subscribe({
        complete: () => {
            console.info('===>>>', result, expected);
        },
    });
});

Как только асинхронный механизм будет ясен, мы сможем рассмотреть реализацию, использующую мраморные диаграммы, как эта.

let testScheduler: TestScheduler;

beforeEach(() => {
    testScheduler = new TestScheduler(observableMatcher);
});

it.only('should test the Observable', () => {
    testScheduler.run(({ hot, expectObservable }) => {
        const mathService = new MathService();

        const add = hot('        --0-----1---2---------');
        const subtract = hot('   ----0-----1---2-------');
        const expected = '       --0-0---1-0-2-0-------';

        const _add = add.pipe(tap((i) => mathService.add(parseInt(i))));
        const _subtract = subtract.pipe(tap((i) => mathService.subtract(parseInt(i))));
        const result = merge(_add, _subtract).pipe(
            concatMap((val) => {
                console.info('val', val);
                return mathService.total$.pipe(map((v) => v.toString()));
            }),
        );

        expectObservable(result).toBe(expected);
    });
});

Эта реализация следует некоторым примерам тестов, используемых в библиотеке rxjs.

Реализация observableMatcherможно увидеть здесь.