《构建之法（第三版）》第二章

Posted 2021-01-18 aiyy

第二章：个人技术和流程

书本内容回顾

概述

一个团队需要一定的流程来管理开发活动，每个工程师在软件生命周期所做的工作也应该有一个流程，在这一章里会介绍PS(Personal Software Pro-cess，个人软件开发流程）。

单元测试

单元测试的作用：让自己负责的模块功能定义尽量明确，模块内部的改变不会影响其他模块，而且模块的质量能得到稳定的、量化的保证。
从书中例子可以看出创建单元测试函数的主要步骤是：

1. 设置数据（一个假想的正确的E-mail地址）
2. 使用被测试类型的功能（用E-mail地址来创建一个User类的实体）
3. 比较实际结果和预期的结果（Assert.IsTrue(target != null);）

好的单元测试的标准

单元测试应该准确、快速地保证程序基本模块的正确性。下面是验证单元测试好坏的一系列标准：

1. 单元测试应该在最基本的功能/参数上验证程序的正确性 。
   单元测试应该测试程序中最基本的单元—如在C++/C#/Java中的类，在此基础上，可以测试一些系统中最基本的功能点（这些功能点由几个基本类组成）。从面向对象的设计原理出发，系统中最基本的功能点也应该由一个类及其方法来表现。单元测试要测试API中的每一个方法及每一个参数。
2. 单元测试必须由最熟悉代码的人（程序的作者）来写 。
   代码的作者最了解代码的目的、特点和实现的局限性。所以，写单元测试没有比作者更适合的人选了。最好是在设计的时候就写好单元测试，这样单元测试就能体现API的语义，如果没有单元测试，语义的准确性就不能得到保障，以后会产生歧义。
3. 单元测试过后，机器状态保持不变 。
   这样就可以不断地运行单元测试，如果单元测试创建了临时的文件或目录，应该在Teardown阶段删掉。如果单元测试在数据库中创建或修改了记录，那么也许要删除或恢复这些记录，或者每一个单元测试使用一个新的数据库，这样可以保证单元测试不受以前单元测试实例的干扰。
4. 单元测试要快（一个测试的运行时间是几秒钟，而不是几分钟）。
   快，才能保证效率。因为一个软件中有几十个基本模块（类），每个模块又有几个方法，基本上我们要求一个类的测试要在几秒钟内完成。如果软件有相互独立的几个层次，那么在测试组中可以分类，如数据库层次、网络通信层次、客户逻辑层次和用户界面层次，可以分类运行测试，比如只修改了“用户界面”的代码，则只需运行“用户界面”的单元测试。
5. 单元测试应该产生可重复、一致的结果 。
   如果单元测试的结果是错的，那一定是程序出了问题，而且这个错误一定是可以重复的，单元测试不能解决所有问题，不必期望它会发现所有的缺陷。
6. 独立性—单元测试的运行/通过/失败不依赖于别的测试，可以人为构造数据，以保持单元测试的独立性 。
   程序中的各个模块都是互相依赖的，否则它们就不会出现在一个程序中。一般情况下，单元测试中的模块可以直接引用其他的模块，并期待其他的模块能返回正确的结果。如果其他的模块很不稳定，或者其他模块运行比较费时（如进行网络操作），而且对于本模块的正确性并不起关键的作用，这时可以人为地构造数据，以保证单元测试的独立性。
7. 单元测试应该覆盖所有代码路径 。
   单元测试应覆盖所测单元的所有代码路径，包括错误处理路径。为了保证代码覆盖率，单元测试必须测试公开的和私有的函数/方法
   注意：100%的代码覆盖率并不等同于100%的正确性！
   代码覆盖率对于“应该写但是没有写的代码”无能为力。例如代码申请了内存或其他资源，但并没有释放。又如，代码中并没有处理错误情况。就像没有处理和文件、网络相关的一些异常情况，例如文件不存在、权限有问题，等等。
8. 单元测试应该集成到自动测试的框架中 。
   要把单元测试自动化，这样每个人都能随时、随地运行单元测试。团队一般是在每日构建之后运行单元测试的，这样单元测试的错误就能及时被发现并得到修改。
9. 单元测试必须和产品代码一起保存和维护 。
   单元测试必须和代码一起进行版本维护。如果不是这样，过了一阵，代码和单元测试就会出现不一致，程序员要花时间来确认哪些是程序出现的错误，哪些是由于单元测试滞后造成的错误。

回归测试

在单元测试的基础上，我们就能够建立关于这一模块的回归测试（Regression Test）。Regress 的英语定义是：return to a worse or less developed state，是倒退、退化、退步的意思。在软件项目中，如果一个模块或功能以前是正常工作的，但是在一个新的构建中出了问题，那么这个模块就出现了一个“退步”（Regression），从正常工作的稳定状态退化到不正常工作的不稳定状态。
回归测试的目的是：

1. 验证新的代码的确改正了缺陷 。
2. 同时要验证新的代码有没有破坏模块的现有功能，有没有Regression 。

效能分析工具

VSTS提供了方便的效能分析工具，让我们能很快地找到程序的效能瓶颈，从而能有的放矢，改进程序。
两种分析方法：
1.抽样（Sampling）
简单来说，抽样就是当程序运行时，Visual Studio时不时看一看这个程序运行在哪一个函数内，并记录下来。程序结束后，Visual Studio就会得出一个关于程序运行时间分布的大致印象。这种方法的优点是不需要改动程序，运行较快，可以很快找到瓶颈，但是不能得出精确的数据，也不能准确表示代码中的调用关系树（Call Tree）。
2.代码注入（Instrumentation）
另一方面，代码注入就是将检测的代码加入到每一个函数中，这样程序的一举一动都被记录在案，程序的各个效能数据都可以被精准地测量。这一方法的缺点是程序的运行时间会大大加长，还会产生很大的数据文件，也相应增加了数据分析的时间。同时，注入的代码也影响了程序真实的运行情况（这有点像量子物理学中的“测试的光线干扰了被测物体本身”的现象）。

个人开发流程

卡内基梅隆大学（CMU）的能力成熟度模型（CMM和CMMI），是用来衡量一个团队能力的一套模型。CMU的专家们针对软件工程师也有一套模型，叫 Personal Software Process（PSP），PSP和任何其他方法论一样，也不是一蹴而就的 。
PSP有如下的特点：
1.不局限于某一种软件技术（如编程语言），而是着眼于软件开发的流程，这样，开发不同应用的软件工程师可以互相比较。
2.不依赖于考试，而主要靠工程师自己收集数据，然后分析，提高。
3.在小型、初创的团队中，很难找到高质量的项目需求，这意味着给程序员的输入质量不高。在这种情况下，程序员的输出（程序/软件）往往质量也不高，然而这并不能全部由程序员负责。
4.PSP依赖于数据。
5.PSP的目的是记录工程师如何实现需求的效率，而不是记录顾客对产品的满意度。

总结

本章主要介绍了PSP，也就是个人软件开发流程，psp就像是一个计划表一样，可以很清晰的看到一个团队的工作流程，还可以通过不同时间的不同的psp进行计较，进而看到团队的提高，一个团队的水平！
中间还介绍了一些有关的需要了解掌握的知识，例如单元测试、回归测试、效能分析等，虽然看完了整个章节，但对书中一些调用实例并没有很好的理解，本书是基于C#语言的，还需要进行相关的学习！