单元测试

Posted 2023-05-09 黄燃

单元测试概念

单元测试应对模块内所有重要的控制路径进行测试，以便发现模块内部的错误。单元测试是检查软件源程序的第一次机会，通过孤立地测试每个单元，确保每个单元工作正常，这样比单元作为一个更大系统的一个部分更容易发现问题。在单元测试中，每个程序模块可以并行、独立地进行工作。单元测试主要测试模块在语法、格式和逻辑上的错误。

单元测试的测试对象是代码模块，使用的测试方法主要是白盒测试，测试的工作内容包括模块内程序的具体实现、逻辑结构以及数据流向等。

单元测试用例设计

单元测试用例的设计既可以使用白盒测试也可以使用黑盒测试，但以白盒测试为主。白盒测试进入的前提条件是测试人员已经对被测试对象有了一定的了解，基本上明确了被测试软件的逻辑结构。黑盒测试是要首先了解软件产品具备的功能和性能等需求，再根据需求设计一批测试用例以验证程序内部活动是否符合设计要求的活动。

1）模块接口测试

2）模块局部数据结构测试

3）模块中所有独立执行路径测试

4）各种错误处理测试

5）模块边界条件测试

判断得到的结果是否正确，对于测试而言，首要的任务就是查看所期望的结果是否正确，即对结果进行验证。

 单元测试环境建立

由于一个模块或一个方法并不是一个独立的程序，在考虑测试它时要同时考虑它和外界的联系，因此要用到一些辅助模块，来模拟与所测模块相联系的其他模块。一般把这些辅助模块分成两种。

1）驱动模块，相当于所测模块的主程序。用来模拟被测试模块的上一级模块，相当于被测模块的主程序。它接收数据，将相关数据传送给被测模块，启动被测模块，并打印出相应的结果。

2）桩模块，用于代替所测模块调用的子模块。用来模拟被测试模块工作过程中所调用的模块。它们一般只进行很少的数据处理。

JUnit测试框架

每个测试方法都对应一个测试用例类的实例。当TestCase实例被运行时，依照以下步骤进行：

1）创建测试用例实例

2）调用setUp()方法，执行一些初始化工作

3）运行testXxx()测试方法

4）调用tearDown()方法，执行销毁对象的工作

------------------------------以上摘抄至 《软件测试 技术案例教程》李海生 郭锐 编著

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参考技术A 为什么要进行单元测试？ 单元测试保证局部代码的质量 单元测试在隔离的前提下，分别对各个代码单元进行测试，能够达到其他测试不可能达到的测试完整性，从而保证了局部代码的质量。只有局部代码的质量得到了保证，软件产品的质量才可能得到保证。 单元测试改良项目代码的整体结构 要对代码进行单元测试，最起码的前提是代码能够隔离，也就是说，要具有一定的可测性，因此，单元测试是一种有效的约束机制，这种机制将有效地改良代码的整体结构。例如，如果把业务代码直接写在界面类中，将很难进行单元测试，随意的不合理的紧耦合也会造成难于测试，单元测试使这些不好的特性得于及时发现，从而很容易进行修正。可测性是高质量代码的首要特性，不具有可测性，也就无法衡量代码的正确性，有了可测性，也就基本上保证了代码的可扩展性、可复用性。 单元测试降低测试、维护升级的成本 错误越早发现，修复的代价越小，另一方面，如果代码经过了充分的单元测试，集成测试和系统测试就只需要关注设计方面的问题。自动回归测试也大量降低升级维护成本。 使开发过程适应频繁变化的需求 单元测试自然地使开发流程变得“敏捷”，这是因为，整体结构良好的代码具有较好的可扩展性，自动回归测试又能保证修改不会引入新的错误，因此可以适应频繁变动的需求，降低系统分析、架构设计和后期测试的压力。 单元测试有助于提升程序员的能力 对程序员来说，单元测试有利于养成缜密的思维习惯，及提高设计能力。 由谁进行测试？开发部门还是测试部门？ 应该由开发部门进行单元测试！ 由测试部门进行单元测试的问题 代价高：反复的重新理解代码需要大量的时间，反复的沟通也需要大量的成本。 人手不足：进行单元测试的人员需要具备编码能力，很多软件企业的测试部门都没有足够的人手。 耽误了测试部门对其他测试的准备工作：编码阶段，测试部门要为集成测试、系统测试等做好准备，如果测试部门陷在单元测试的“泥潭”里，很可能影响这些准备工作。 由开发部门进行单元测试的问题 担心影响开发进度：这是现实问题，但自动化的单元测试工具可以解决这个问题。 程序员不习惯做单元测试：这种习惯是可以理解的，但并不难改变，实际上，程序员写程序时都是要进行测试调试的，只不过通常比较零散和随意而已。 测试自己编写的代码，难于保证测试的效果：测试自己写的代码，通常会只测试正常的输入，因此难于保证测试的完整性，但自动化的单元测试工具，可以统计白盒覆盖，甚至提供用于找出遗漏的测试用例的工具，达到很高的测试完整性。只要达到了足够的测试完整性，那么，无论谁测试，效果都是一样的。 无论由哪个部门做单元测试，都要面对一些问题，但开发部门所面对的问题可以借助工具来解决，而由测试部门进行单元测试，要么无法真正实施，要么代价昂贵。 由测试部门进行单元测试为什么成本昂贵？ 需多次重复理解程序 测试人员进行单元测试时必须理解程序功能甚至代码逻辑；充分的单元测试通常会发现很多细小的错误，程序员修改代码时，又要再次理解程序。理解程序是很耗费时间的。 反复沟通需要大量时间成本 单元测试发现的错误一般是小Bug，但数量可能很多，修改错误一般由程序员进行，测试人员还要确认，这些反复沟通也需要很多的时间。 不利于发挥单元测试对代码结构的约束机制 如果等编码基本完成再由测试部门进行单元测试，也就不能及时发挥单元测试对代码整体结构的约束效果，测试部门拿到代码时，往往会发现难于测试。 耽误测试部门对其他测试的准备工作： 编码阶段，测试部门要为集成测试、系统测试等做好准备，如果测试部门陷在单元测试的“泥潭”里，很可能影响这些准备工作。 基于以上理由，即使测试部门人手充裕，仅仅从效益来考虑，也不应该由测试部门进行单元测试。如果测试部门本来就人力不充裕（进行单元测试的人员需具备编码能力），勉强由测试部门进行单元测试，结果往往是----没有结果。 由开发部门进行单元测试能保证测试效果吗？ 程序员测试自己编写的代码，往往只考虑“正常状况”，这当然会影响测试效果。但如果所用的单元测试工具能够统计各种白盒覆盖率，就能检查测试效果。当然，只做到这一点还是不够的，因为白盒覆盖具有逾后逾难的特点，达到一定的覆盖率后，覆盖率的提升会很困难。如果测试工具功能足够强大，能提供工具帮助用户快速地设计测试用例，达到完整的白盒覆盖，那么测试效果就能得到完全的保证。 实际上，如果没有充分的统计数据，没有达到足够的测试完整性，那么由谁做单元测试，效果都不能保证。 进行单元测试，关键是要达到比较高的输入覆盖，这样，无论由谁测试，效果都是一样的。