Google代码覆盖率最佳实践

Posted 2023-04-01 软件质量保障

软件质量保障: 所寫即所思｜一个阿里质量人对测试的所感所悟。

谷歌一直倡导的领域之一是使用代码覆盖率数据评估风险并识别测试中的真空。然而，代码覆盖率的价值一直是个争议的话题。每次聊到代码覆盖率时，似乎都会引发无尽的争论。由于大家固守自己阵营，所以每次争论都无疾而终。本文引导大家找到共同点，以便能够切实地使用覆盖率信息。我们提出了代码覆盖率的最佳实践，以有效地处理代码健康问题。

代码覆盖率有益于改进研发流程

它虽不是测试质量的完美度量，但它提供了一个合理、客观、行业标准的指标，并提供可操作的数据。它不需要大量的人为干预，适用于所有产品，并且行业中有大量的工具可用于大多数语言。你必须把它视为一种间接的度量，由于它将大量的信息压缩成一个数字，因此不能把它当做唯一度量指标。相反，应该与其他技术一起使用，以创建更全面的测试评估。

使用代码覆盖率会减少缺陷?

关于仅使用代码覆盖率是否会减少缺陷，这是一个开放性问题，但我们的经验表明，增加代码覆盖率的努力通常会导致工程卓越文化的变化，从长远来看，会减少缺陷。例如，注重代码覆盖率的团队倾向于将测试优先，倾向于在产品设计中嵌入可测试性代码，以便更少的工作量实现测试目标。这反过来又导致更高质量的代码编写（更模块化、更干净的 API 契约、更易于管理的代码审查等）。

高代码覆盖率并不保证测试覆盖的高质量

把注意力放在尽可能让这个数字接近100%，会导致一种虚假的安全感。这也可能是浪费机器运算能力，并且在低价值的测试中创建技术债。由于缺少测试而将糟糕的代码推向生产环境可能发生的原因是，要么是因为（a）你的测试没有覆盖到某个代码路径，这是一种很容易通过代码覆盖率分析来识别的测试间隙；要么是因为（b）你的测试没有覆盖到某个区域的特定边界情况，尽管该边界已经有了代码覆盖，但这种情况很难或不可能通过代码覆盖率分析来捕捉。代码覆盖率并不能保证覆盖到的行或分支被正确地测试了，它只保证这些行或分支已被测试执行过。要谨慎考虑只是为了增加覆盖率而复制/粘贴测试，或者添加实际价值很小的测试来达到数字要求。评估你是否足够地执行了测试覆盖到的代码行，并且是否对失败进行了充分的断言，更好的技术是突变测试。

低的代码覆盖率没有通过充分自动化测试

这增加了我们将糟糕的代码推向生产环境的风险，因此应该引起注意。事实上，代码覆盖率数据的很多价值在于突出显示未覆盖的内容，而不是已经覆盖的内容。

并不存在适用于所有产品的“理想代码覆盖率值”

对一组代码所需要的测试程度应该是以下三个因素共同决定的函数：(a) 代码的业务影响/重要性；(b) 需要多频繁地接触/更改代码；(c) 代码预计的寿命，其复杂性和领域模型。我们不能要求每个团队都必须有x%的代码覆盖率；这是一个最好由产品所有者以领域特定的知识做出的业务决策。任何x%代码覆盖率的要求都应该伴随着基础设施投资，以使测试变得容易，例如将工具集成到开发人员工作流程中。

集成测试覆盖率也很重要

单元测试覆盖率只是解决问题的一部分。集成测试覆盖率也很重要。在你的pipelines（包括单元测试和集成测试）中覆盖所有源代码的情况至关重要，因为这可以提供一个更大的视角，让你了解测试自动化漏测了多少代码，而这些代码可能会在生产环境中出现问题。需要注意的一点是，虽然单元测试执行的代码与被评估的代码之间有很高的相关性，端到端测试的覆盖率则是偶然的。但集成测试的代码覆盖率可以帮助你避免这样的情况。

应该对未达到代码覆盖率标准的部署进行Block

我们应该对未达到代码覆盖率标准的部署进行Block。大家应该讨论哪种block机制更有效。例如：对所有代码的覆盖率进行block，还是仅对增量代码的覆盖率进行block；以特定的硬编码代码覆盖率进行block，还是以与之前版本的差异为基础进行block，只关注特定部分的代码。然后，团队应对覆盖率标准达成共识。当代码覆盖率下降时则违反了这一标准，应该阻止代码提交和部署生产环境。

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Code Review最佳实践

我一直认为Code Review（代码审查）是软件开发中的最佳实践之一，可以有效提高整体代码质量，及时发现代码中可能存在的问题。包括像Google、微软这些公司，Code Review都是基本要求，代码合并之前必须要有人审查通过才行。

 

然而对于我观察到的大部分软件开发团队来说，认真做Code Review的很少，有的流于形式，有的可能根本就没有Code Review的环节，代码质量只依赖于事后的测试。也有些团队想做好代码审查，但不知道怎么做比较好。

 网上关于如何做Code Review的文章已经有很多了，这里我结合自己的一些经验，也总结整理了一下Code Review的最佳实践，希望能对大家做好Code Review有所帮助。

Code Review有什么好处？

很多团队或个人不做Code Review，根源还是不觉得这是一件有意义的事情，不觉得有什么好处。这个问题要从几个角度来看。

• 首先是团队知识共享的角度 

一个开发团队中，水平有高有低，每个人侧重的领域也有不同。怎么让高水平的帮助新人成长？怎么让大家都对自己侧重领域之外的知识保持了解？怎么能有人离职后其他人能快速接手？这些都是团队管理者关心的问题。

而代码审查，就是一个很好的知识共享的方式。通过代码审查，高手可以直接指出新手代码中的问题，新手可以马上从高手的反馈中学习到好的实践，得到更快的成长；通过代码审查，前端也可以去学习后端的代码，做功能模块A的可以去了解功能模块B的。

可能有些高手觉得给新手代码审查浪费时间，自己也没收获。其实不然，新人成长了，就可以更多的帮高手分担繁重的任务；代码审查中花时间，就少一些帮新人填坑擦屁股的时间；良好的沟通能力、发现问题的能力、帮助其他人成长，都是技术转管理或技术上更上一层楼必不可少的能力，而通过代码审查可以有效的去练习这些方面的能力。

• 然后是代码质量的角度

现实中的项目总是人手缺进度紧，所以被压缩的往往就是自动化测试和代码审查，结果影响代码质量，欠下技术债务，最后还是要加倍偿还。

也有人寄希望于开发后的人工测试，然而对于代码质量来说，很多问题通过测试是测试不出来的，只能通过代码审查。比如说代码的可读性可维护性，比如代码的结构，比如一些特定条件才触发的死循环、逻辑算法错误，还有一些安全上的漏洞也更容易通过代码审查发现和预防。 

也有人觉得自己水平高就不需要代码审查了。对于高手来说，让别人审查自己的代码，可以让其他人学习到好的实践；在让其他人审查的同时，在给别人说明自己代码的时候，也等于自己对自己的代码进行了一次审查。这其实就跟我们上学时做数学题一样，真正能拿高分的往往是那些做完后还会认真检查的。

• 还有团队规范的角度 

每个团队都有自己的代码规范，有自己的基于架构设计的开发规范，然而时间一长，就会发现代码中出现很多不遵守代码规范的情况，有很多绕过架构设计的代码。比如难以理解和不规范的命名，比如三层架构里面UI层绕过业务逻辑层直接调用数据访问层代码。 

如果这些违反规范的代码被纠正的晚了，后面再要修改就成本很高了，而且团队的规范也会慢慢的形同虚设。

通过代码审查，就可以及时的去发现和纠正这些问题，保证团队规范的执行。

关于代码审查的好处，还有很多，也不一一列举。还是希望能认识到Code Review和写自动化测试一样，都是属于磨刀不误砍柴工的工作，在上面投入一点点时间，未来会收获代码质量，会节约整体的开发时间。

该怎么做？ 

现在很多人都已经有意识到Code Review的重要性了，只是苦于不知道如何去实践，不知道怎么样算是好的Code Review实践。

把Code Review作为开发流程的必选项而不是可选项

在很早以前，我就尝试过将代码审查作为代码流程的一部分，但只是一个可选项，没有Code Review也可以把代码合并到master。这样的结果就是想起来才会去做Code Review，去检查的时候已经有了太多的代码变更，审查起来非常困难，另外就算审查出问题，也很难得以修改。 

我们现在对代码的审查则是作为开发流程的一个必选项，每次开发新功能或者修复Bug，开一个新的分支，分支要合并到master有两个必要条件：

• 所有的自动化测试通过
• 有至少一个人Code Review通过，如果是新手的PR，还必须有资深程序员Code Review通过

图片来源：How to Do Code Reviews Like a Human

这样把Code Review作为开发流程的一个必选项后，就很好的保证了代码在合并之前有过Code Review。而且这样合并前要求代码审查的流程，好处也很明显：

• 由于每一次合并前都要做代码审查，这样一般一次审查的代码量也不会太大，对于审查者来说压力也不会太大
• 如果在Code Review时发现问题，被审查者希望代码能尽快合并，也会积极的对审查出来的问题进行修改，不至于对审查结果太过抵触

如果你觉得Code Review难以推行，不妨先尝试着把Code Review变成你开发流程的一个必选项。

把Code Review变成一种开发文化而不仅仅是一种制度

把Code Review 作为开发流程的必选项后，不代表Code Review这件事就可以执行的很好，因为Code Review 的执行，很大部分程度上依赖于审查者的认真审查，以及被审查者的积极配合，两者缺一不可！

如果仅仅只是当作一个流程制度，那么就可能会流于形式。最终结果就是看起来有Code Review，但没有人认真审查，随便看下就通过了，或者发现问题也不愿意修改。

真要把Code Review这件事做好，必须让Code Review变成团队的一种文化，开发人员从心底接受这件事，并认真执行这件事。

要形成这样的文化，不那么容易，也没有想象的那么难，比如这些方面可以参考：

• 首先，得让开发人员认识到Code Review这件事为自己、为团队带来的好处
• 然后，得要有几个人做好表率作用，榜样的力量很重要
• 还有，对于管理者来说，你激励什么，往往就会得到什么
• 最后，像写自动化测试一样，把Code Review要作为开发任务的一部分，给审查者和被审查者都留出专门的时间去做这件事，不能光想着马儿跑得快又舍不得给马儿吃草 

如何形成这样的文化，有心的话，还有很多方法可以尝试。只有真正让大家都认同和践行，才可能去做好Code Review这件事。

一些Code Review的经验技巧

在做好Code Review这件事上，还有一些经验技巧可以参考。

选什么工具辅助做CODE REVIEW？

现在很多源代码管理工具都自带Code Review工具，典型的像Github、Gitlab、微软的Azure DevOps，尤其是像Gitlab，还可以自己在本地搭建环境，根据自己的需要灵活配置。 

配合什么样的开发流程比较好？

像Github Flow这样基于分支开发的流程是特别适合搭配Code Review的。其实不管什么样的开发流程，关键点在于代码合并到master（主干）之前，要先做Code Review。

真遇到紧急情况，来不及代码审查怎么办？ 

虽然原则上，必须要Code Review才能合并，但有时候确实会存在一些紧急情况，比如说线上故障补丁，而又没有其他人在线，那么这种情况下，最好是在任务管理系统中，创建一个Ticket，用来后续跟踪，确保后续补上Code Review，并对Code Review结果有后续的代码更新。

先设计再编码

有些新人发现自己的代码提交PR（Pull Request）后，会收到一堆的Code Review意见，必须要做大量的改动。这多半是因为在开始做之前，没有做好设计，做出来后才发现问题很多。 

建议在做一个新功能之前，写一个简单的设计文档，表达清楚自己的设计思路，找资深的先帮你做一下设计的审查，发现设计上的问题。设计上没问题了，再着手开发，那么到Review的时候，相对问题就会少很多。

代码在提交CODE REVIEW之前，作者要自己先REVIEW和测试一遍 

我在做代码审查的时候，有时候会发现一些非常明显的问题，有些甚至自己都没有测试过，就等着别人Code Review和测试帮助发现问题。这种依赖心理无论是对自己还是对团队都是很不负责任的。 

一个好的开发人员，代码在提交Code Review之前，肯定是要自己先Review一遍，把该写的自动化测试代码写上，自己把基本的测试用例跑一遍的。 

我对于团队提交的PR，有个要求就是要在PR的描述中增加截图或者录屏，就是为了通过截图或者录屏，确保提交PR的人自己是先测试过的。这也是一个有效的辅助手段。

PR要小 

在做Code Review的时候，如果有大量的文件修改，那么Review起来是很困难的，但如果PR比较小，相对就比较容易Review，也容易发现代码中可能存在的问题。

所以在提交PR时，PR要小，如果是比较大的改动，那么最好分批提交，以减轻审查者的压力。

对评论进行分级

在做Code Review时，需要针对审查出有问题的代码行添加评论，如果只是评论，有时候对于被审查者比较难甄别评论所代表的含义，是不是必须要修改。

建议可以对Review的评论进行分级，不同级别的结果可以打上不同的Tag，比如说：

• [blocker]: 在评论前面加上一个[blocker]标记，表示这个代码行的问题必须要修改
• [optional]：在评论前面加上一个[optional]标记，表示这个代码行的问题可改可不改
• [question]：在评论前面加上一个[question]标记，表示对这个代码行不理解，有问题需要问，被审查者需要针对问题进行回复澄清 

类似这样的分级可以帮助被审查者直观了解Review结果，提高Review效率。

评论要友好，避免负面词汇；有说不清楚的问题当面沟通 

虽然评论是主要的Code Review沟通方式，但也不要过于依赖，有时候面对面的沟通效率更高，也容易消除误解。

另外文明用语，不要用一些负面的词汇。 

总结 

Code Review是一种非常好的开发实践，如果你还没开始，不妨逐步实践起来；如果已经做了效果不好，不妨对照一下，看有没有把Code Review作为开发流程的必选项而不是可选项？有没有把Code Review变成一种开发文化而不仅仅是一种制度？