单元测试

单元测试--Clean Code

1. 什么是单元测试？（what）

单元测试，是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。

开发者编写一小段代码，用于检测被测代码的一个很小的、很明确的功能是否正确。通常而言，一个单元测试是用于判断某个特定条件下某个特定函数的行为。

所以我们可以理解为，单元测试不关注被测函数的所处位置，前置或后置条件，关注仅关注函数的本身。

2. 为什么需要单元测试？（why）

1. 保证程序在提交版本库之前是完全正确的

2. bug隐藏的时间约长，修复bug的代价越大

3. 具有回归性，可以快速的进行回归测试

4. 为重构提供保障

3. 单元测试如何验证？（how）

1.函数有输出结果时：验证函数的输入输出结果
2.在没有输出结果的时候，分为两种情况：
（1）判断函数是否对某些特定值进行修改，对特定值进行验证
（2）判断函数是否调用第三方库或方法，对第三方库进行mock，然后验证是否调用

4. TDD测试驱动开发 (when)

测试代码与生产代码一起编写，测试只比生产代码早写几秒钟。

开发过程如下：

1.明确当前要完成的功能

2.快速完成针对此功能的测试用例编写
3.测试代码编译不通过
4.编写对应的功能代码
5.测试通过
6.对代码进行重构，并保证测试通过
7.循环完成所有功能的开发

//测试代码
public class HikerTest {
    @Test
    public void life_the_universe_and_everything() {
        int expected = 42;
        int actual = Hiker.answer();
        assertEquals(expected, actual);
    }
}

//生产代码
public class Hiker {
    public static int answer() {
        return 6 * 9;
    }
}

TDD三个测试准则

写代码只为修复失败了的测试

1. 在写代码之前先写一个失败的单元测试代码

2. 只可编写刚好无法通过的单元测试，不能编译也算不通过

3. 只编写刚好足以通过当前失败测试的功能代码

使用TDD开发，会写很多小的自动化测试，这些测试最终会组成一个有效的预警系统以防止代码蜕化。

5. 保持测试整洁

测试必须随着生产代码的演进而修改，测试越脏，就越难修改。
测试代码和生产代码一样重要，它应该和生产代码一样保持整洁。

什么是整洁的测试？
三个要素：可读性、可读性和可读性。
在单元测试中，可读性是重中之重。要求和生产代码一样：明确，简洁，还有足够的表达力。

测试的三个模块？
Given--构造测试数据
When--操作测试数据
Then--检验操作是否得到预期结果

6. 每个测试一个断言

有人认为，每个测试函数都应该有且仅有一个断言语句。单个断言是个好准则，但是最好的做法是单个测试中的断言数量应该最小化。

每个测试是指每个测试函数针对一个测试用例。

例：在一个函数中，流程图如下

st=>start: 
cond=>condition: Yes or No?
sub=>subroutine: Your Subroutine
e=>end

st->cond
cond(yes)->e
cond(no)->sub->io

测试用例应该有两个：

void testNo()
{
}

void testYes()
{
}

7. 整洁的测试准则

• 快速：测试应该够快，能快速运行。运行缓慢的测试不是单元测试。

• 独立：测试应该相互独立。不能依赖于其他测试模块，执行顺序等第三方条件。（当测试互相依赖时，一个有缺陷的模块会导致一连串的测试失败）

• 可重复：测试可以在任何环境中重复通过。（生产环境，断网，质检环境等）

• 自足验证：测试应当有布尔值输出。不论通过或者失败，不应该查看日志来确认是否通过，以及手工对比文件来确认测试是否通过。

• 及时：测试应及时编写。单元测试应恰好在使其通过的生产代码之前编写。如果在完成之后编写，会发现生产代码难以测试，甚至不可能去测试。

8. 重构

开发周期的最后一个过程叫做重构。

重构:在不改变系统外部行为的前提下，改善它的内部结构。重构时不仅不能引入缺陷，也不能添加新功能。重构应该保持系统原有的行为。

重构是TDD测试-开发-重构的最后一步。使用TDD而不重构能迅速产生大量的烂代码。无论有多么充足的测试，烂代码终归是烂代码。优良的代码质量能保证今后的开发效率，所以重构必不可少。

9.测试问题

如何测试私有方法？

通过设计测试用例，测试调用私有方法的共有方法，来实现对私有方法的测试。

如何解决对第三方库的依赖？

在方法中若需要使用第三方库或其他函数，可以使用mock工具解决依赖

一个类中是否所有的方法都需要测试？

构造函数不需要测试，getter，setter方法也不需要测试。其他的不论简单与否都应该有测试用例覆盖。

单元测试的测试用例设计

白盒测试主要针对程序的逻辑结构设计测试用例，逻辑单位主要有：语句，分支，条件，路径等。
简单一点的讲，最少的测试用例来最大化满足条件覆盖，分支覆盖，和路径覆盖。