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单元测试实践的主要问题与解决(一)

发表于:2017-01-10 作者:王彤 来源: kailesoft.com 点击数:
(作者:广州凯乐软件技术有限公司技术总监  王彤
 
   
   本文是我在“第十届中国系统与软件过程改进年会广东会场”所作演讲的整理稿,主要分享单元测试的一些要点、单元测试实践的主要问题,以及如何来解决这些问题。
 
一、  单元测试概述
 
1.1 什么是单元测试
 
    单元测试,就是针对代码单元的独立测试。为什么需要单元测试呢?这是代码的基本特性决定了的。代码有一个基本特性,就是对数据分类处理。
    代码通常会有很多的判定。一个判定,就是一次分类。嵌套的判定,会使分类次数的翻倍。
 
    
    如果我们在写代码的时候,有一个分类漏掉了,就会产生一个Bug;如果一个分类,虽然写了代码,但是处理不正确,也会产生一个Bug。一个函数要没有错误,必须做到两点:1,对数据的分类必须完整;2,每一个分类的处理必须正确。做到了这两点,就可以说,代码的功能逻辑是正确的。
 
    
    那么,如何检测代码的功能逻辑是否正确呢?
    调试,是临时的,且不完整的,例如,一个函数有十种输入,调试能覆盖五六种就不错了。而系统测试,并不针对某个具体的函数,不关注某个函数的功能逻辑是否正确。
    要检测某个函数的功能逻辑,就必须要依照分类列出数据,检测代码是否对每一个分类都做了处理,而且每一个分类的处理是否正确。
    ——这就是单元测试。
 
1.2 单元测试的基本方法
 
    由上面的分析可以看出,单元测试的基本方法就是:依数据的分类列出输入,执行被测试程序,然后,判断输出是否符合预期。
 
    
    单元测试能达到什么样的效果呢?那就是:无论别人怎么样,我总是对的!
    这里的“别人”,是指关联代码。“我”,是指当前正在编写或测试的代码。单元测试要做到的是,无论关联代码是否有错,都要保证我是对的。具体来说,我要考虑关联代码会产生什么样的数据,这些数据要如何分类处理,只要我的分类和处理是正确的,那么,无论别人怎么样,我总是对的。
    
 
 
1.3 单元测试的效益
 
    单元测试的效益可以说是立竿见影,并且会推动整个开发过程的改进。
    首先,单元测试可以保证代码的质量。因为只有单元测试,能够全面检测代码单元的功能逻辑,排除代码中大量的、细小的错误。
 
    
    其次,排错成本最小。如果在编码阶段同时进行单元测试,排错成本可以忽略不计。但若到了后期,排错成本可能会增长上百倍,要是产品已经到了用户手里,那造成的损失就更难说了。
 
    
    第三,提升开发效率。单元测试可以让程序行为一目了然,也就是程序行为可视化。什么叫程序行为呢?就是什么输入下,会执行哪些代码,会产生什么输出。如下图,黑色的代码是当前输入下所执行代码。
 
    
    如果我们写几行代码,就可以看到程序的行为,相当于写文章时上下文可见,这可以促进我们的开发思维。如果我们的思维有了偏差,也可以及时发现。如果代码中有了错误,也可以随时排除。
    那么,是不是整个项目的所有代码都做了单元测试,才能得到这些效益呢?不是的。80:20规则,在软件开发过程中也存在。也就是说,80%的代码错误,可能存在于20%的代码中;80%的编码、调试成本,可能会消耗在20%的代码上。这20%,就是算法密集度高的代码,也就是功能逻辑复杂的代码。
 
    
    这些代码可能只有20%,但是却可能包含了80%的错误,消耗了80%的编码、调试时间,即使只对这部分代码进行单元测试,在提升产品的质量和开发效率方面,也会产生立竿见影的效果。
    第四,自动回归。如果没有单元测试,系统测试发现了错误,当然要修改代码,而修改代码可能引入新的错误,又要进行全面的系统测试,这样就可能陷入循环,这通常也是项目延期的主要原因。
    如果有了单元测试,修改代码时可以通过回归测试马上检测是否引入了新的错误。所谓回归,就是回复到原来正确的状态。
 
    
    正是回归测试,使单元测试对整个开发过程的改进都产生积极影响,使项目适应频繁变化的需求。单元测试是敏捷开发的基础和核心,反过来说,有了单元测试,开发过程会自动趋于敏捷。单元测试也降低了后期测试的压力。
    
 
 
(未完待续)