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对于非正式的软件其特点是功能比较少后续也不有新特性加入不用负责维护我们可以使用debug单步执行内存修改检查对应的观测点是否符合要求来进行单元测试这种方法速度比较快使用也比较方便如果使用单元测试框架编写单元测试用例测试则效率很低。 但是对于正式商用的软件往往拥有大量的特性采用敏捷进行开发会经过多次迭代每次迭代都会有新特性加入。而且发布之后也会经常收到用户需求进行特性的增量开发。如何能保证新加入的特性以及问题修改不会影响到已有的特性。这时编写单元测试用例就比较有作用了。
首先单元测试可以保证代码质量。通过单元测试不但可以对函数正常功能进行测试而且可以将一些系统测试时很难构造的异常场景都覆盖到。有效的保证代码质量。 其次保证代码的可维护以及可扩展。每次特性变化都编写单元测试用例这样单元测试用例会覆盖所有的特性这样的话后续对于代码重构优化、以及新特性代码的加入都可以观察到对老的特性影响。 测试驱动开发TDD在正式代码编写前可以先考虑进行单元测试代码的编写这样可以保证功能的完备性并较好的优化代码结构。
单元测试思路和方法
单元测试开始的时间
软件开发过程中单元测试和编码共属实现阶段进行动态的单元测试前要先对程序进行静态分析例如PCLint等和代码审查。 因为使用动态测试技术要准备测试用例进行结果记录和分析工作量大发现错误太多会降低动态测试效率所以先使用静态分析和代码审查技术能充分地发挥人的判断和思维优势检查出对机器而言很难发现的错误。典型的包括代码和设计规格的一致性代码逻辑表达式的正确性。一旦发现错误就知道错误的性质和位置调试代价较低
单元测试代码的结构
单元测试一般是对函数级别的测试测试目的函数的输入输出检查在特定的输入情况下对应的输出是否符合期望值。其输入可能是函数的参数也可能是函数中从其他模块获取的数据。函数的输出可能是返回值、输出参数也可能是向其他模块提供的数据。
由于单元测试针对程序单元而程序单元并不是一个独立可运行的程序往往需要系统API或者其他模块提供动态库或网络通讯支持因此在考虑测试模块时同时要考虑到它和外界其他模块的联系用一些辅助模块去模拟与被测模块关联的其他模块。 所以单元测试代码结构上分为两种一种是桩代码即模拟其他模块的代码桩代码可以提供函数接口、初始化数据等信息用于模拟外部模块接口。另一种是测试代码测试代码通过调用被测函数观察结果是否符合预期。 若发现对某个函数进行测试时需要做大量的桩代码来做输入的模拟或者检查输出时需要检查的都是其他模块中的信息则说明对应函数的耦合度太高需要考虑将对应函数的功能和其他模块剥离其他模块提供的数据作为函数的参数输入函数参数或返回值输出结果其他模块从函数外部获取对应的数据。 正式发布的代码结构 单元测试的代码结构 单元测试代码需要和发布代码隔离不能污染发布代码不能在发布代码中充斥有大量的单元测试代码这样不但后续代码开发维护人员理解单元测试用例比较困难而且容易造成在发布版本中错误的调用了单元代码出现功能异常。一般可以通过新增加一个单元测试工程使用工程的编译宏来控制不同的头文件以达到隔离效果。
单元测试用例的设计
单元测试用例设计思路可以从两个方面进行一个是功能实现相关即从外部进行设计考虑对应的模块要实现什么功能每个功能会有什么输入输出。做到功能覆盖在发布代码编写前后进行都可以。另一个是内部逻辑相关即从内部考虑从发布代码的逻辑分支进行设计做到分支覆盖。在发布代码编写后进行。 具体对某个单元进行测试时可以按照优先级以下步骤进行 第一步设计基本功能测试用例检查被测单元至少在需求功能级别能够返回期望的结果 第二步设计功能正面测试用例检查被测单元对于设计要求的正确输入需要返回期望结果 第三步设计功能反面测试用例检查被测单元对于设计要求的错误输入需要返回期望结果 最后一步设计性能测试用例 检查被测单元在大量数据情况下的执行效率。
单元测试的目的是对函数功能的测试所以测试时并不是需要对所有函数进行测试需要进行选择如果对应的函数中有较为复杂的逻辑代码则必须测试如果函数中基本上没有什么逻辑则没有必要测试。 测试代码编写时需要注意代码的可维护性以及可读性对于重复出现的代码例如构造初始环境等尽量抽取程函数或者宏而对于某一项测试尽量做到封装成一条语句。必要时增加注释信息尽量做到从单元测试代码即可知道要测试什么特性对应特性输入、输出是什么。
单元测试成本和效率
单元测试不可避免的增加了开发的工作量但是按定义单元测试只测试程序单元自身的功能。因此它不能发现集成错误、性能问题、或者其他系统级别的问题。单元测试只能表明测到的问题不能表明不存在未测试到的错误。所以单元测试并不能代替系统测试的工作。 单元测试的意义在于对于异常功能的测试以及对于后续代码维护开发的保障。
