云原生引擎单元测试实践

作者：京东零售 王雷

单元测试

概念

单元测试是用来对一个模块、一个函数或者一个类来进行正确性检验的测试工作。单元测试是一种白盒测试技术，一般都是由开发人员在编码阶段完成，目的就是验证软件代码中的每个单元（方法或类等）是否符合预期，即尽早在尽量小的范围内暴露问题。

快速迭代的开发工作中如何提高代码质量一直是团队痛点，特别是没有测试支持的开发团队。合理的使用单元测试，并关注单元测试通过率、代码覆盖率可以有效提高代码质量。

云原生引擎服务，实践了单元测试，并在研发自测、预发、上线等阶段实施了相应的策略。在一定程度上提高了代码的质量。

单元测试的目的

单元测试的目的在于发现各模块内部可能存在的各种错误，主要包括以下几个方面：

(1) 验证代码是与设计相符合的。

(2) 发现设计和需求中存在的错误。

(3) 发现在编码过程中引入的错误。

在开发阶段尽可能发现代码中的问题；在预发集成阶段尽可能发现各个业务代码之间的问题；在上线阶段做最后的确认保证上线代码质量。

单元测试除了能够在较早阶段识别软件中的错误，它还有如下价值。

•反馈速度快：单元测试通常以自动化形式运行，执行速度非常快，可以快速反馈结果，跟持续集成结合起来，形成有效的反馈环。

•重构的有力保障：系统需要大规模重构时，单测可以确保对已有逻辑的兼容，如果单元测试都通过，基本上可以保证重构没有破坏原来代码逻辑的正确性。

•使更熟悉代码：写单元测试的过程本身就是一个审视代码的过程，可以发现一些设计上的问题（代码设计的不可测试）、代码编写方面的问题（边界条件的处理不当）等。

云原生引擎单测实践

整体单测率

引擎在进行开发过程中，会重点关注核心模块代码和底层代码，针对重要的业务逻辑代码，通用组件类等，涉及到重要的功能开发，对应的每一个方法我们都要编写对应的单元测试代码。在提交代码之前，在本地进行单测回归，跑通单测之后，提交代码，分支合并。

单元测试重点

引擎的单测重点主要体现在以下五个方面

1、输入输出测试

这里主要是针对数据的输入和输出进行测试。

1. 调用所测模块时的输入参数与模块的形式参数在个数、属性、顺序上是否匹配。
2. 所测模块调用子模块时，它输入给子模块的参数与子模块中的形式参数在个数、属性、顺序上是否匹配。
3. 是否修改了只用作输入的形式参数。

2、路径测试

在单元测试中，最主要的测试是针对路径的测试；测试用例必须能够发现由于计算错误、不正确的判定或不正常的控制流而产生的错误。

常见的错误有：误解的或不正确的算术优先级，混合模式的运算，错误的初始化，精确度不够精确和表达式的不正确符号表示。

3、出错处理

比较完善的单元设计要求能预见出错的条件，并设置适当的出错处理，以便在程序出错时，能对出错程序重新做安排，保证其逻辑上的正确性。

4、边界条件

主要测试方法对循环条件，控制条件，数据流等临界值的处理情况

比如针对一个方法中的不同分支进行单测的编写

5、局部数据结构

在模块工作过程中，必须测试模块内部的数据能否保持完整性，包括内部数据的内容、形式及相互关系不发生错误。

对于局部数据结构，应该在单元测试中注意发现以下几类错误：

1)不正确的或不一致的类型说明

2)错误的初始化或默认值

3)错误的变量名，如拼写错误或书写错误

4)下溢、上溢或者地址错误

最佳实践

如何写好单测

1.代码设计：代码设计上要低耦合、可测试

2.度量指标：合理的单元测试用例数量以及合理的覆盖率

3.使用场景：要融入软件开发中，在开发过程中经常运行

4.测试目标：要专注于代码中重要的逻辑

5.保证独立性：使用mock方式放置依赖系统对单元测试结果的影响

6.用例粒度：单元测试用例应该是对单独的功能的有意义的描述，通过用例可以了解改功能的逻辑

持续集成、持续卡点

代码自测通过后提交MR让团队成员进行review，当review通过时我们会通过webhook触发预发部署流水线执行单元测试和部署

上线前检查

当代码验收通过后，进行线上部署时再次跑单元测试确保上线代码质量，不达标将不能部署