测试驱动的设计和开发

1、测试驱动的设计和开发( Test Driven Design and Development基础篇)Charles Huang & Watson Tao With contribution by Eric Lao1 Copyright 2002 Chinaxp.s你的代码工作吗？“这段代码很简单，不可能出错”“我试过了，它是正常工作的呀”“我用Debugger测试过了，我遍历了所有程序分支，内存中的值都是对的”最好的方法是写一段另外的代码来证明它,让电脑来告诉它是工作的。2 Copyright 2002 Chinaxp.sXP中的测试Unit TestAcceptance Test( Func

2、tional Test )RegresNightly Test Stress TestTest所有的测试都应该独立地自动的运行3 Copyright 2002 Chinaxp.s单元测试(Unit Test)单元测试是一段能够放在批处理中自动运行的，用来测试Classes的程序。单元测试测试一小段代码或一个足够小的功能。单元测试程序调用这小段代码或功能，并验证返回的结果是否符合预先设定的结果。每个单元测试至少应该有两个测试例子( Test Case ):Negativeitive单元测试是工程的一个关键部分。4 Copyright 2002 Chinaxp.sAcceptance TestAc

3、ceptance Test are programs or scripts configured to testpackages (groups of clusters of classes) meet external requirements and achieve goals, such as performance. Theytinclude screen-driving programst test GUIs from without.Acceptance Test是对做End-To-End的测试,衡量是否符合用户需求的指标，也就是验收测试。5 Copyright 2002 Chin

4、axp.sRegresTest“Regrestesting is the pros of validating modified parts ofthe software and ensuringpreviously tested code.”t nerrors areroducedo一句话，Regresstion Test就是要重新测试所有的代码和功能。RegresTest和Development Test的不同在于RegresTest需要重用已经建立的所有的测试单元(Unit Test )和功能测试套件 (Functional Test)。RegresTest的基础是完整的自动单元测试和功

5、能测试。6 Copyright 2002 Chinaxp.sNightly TestNightly Test就是每晚自动运行所有的Unit Test和Acceptance Test。Nightly Test是XP中的Continuous Test的一个练习(Practice)。Nightly Test可以准确的反映项目开发的进度和质量。7 Copyright 2002 Chinaxp.sNightly TestNightly Test是开发中一个保证开发之质量的最有效的方法，也是衡量之质量和开发效率的最好的指标。Nightly Test就是每天工作结束，所有的代码都Check in到Sourc

6、eControl后，自动运行所有的Unit Test和Function Test。测试的结果应该自动分发给开发和管理层。两个指标数值：测试例子的通过率 单元测试的覆盖率 单元测试必须是100%通过。Functional Test 应该按计划的通过。表明有多少Class被测试过和测试的完善程度。8 Copyright 2002 Chinaxp.s测试优先的编程在写任何代码之前，先写它的Unit Test。“Never write a line of functional code without a broken test case” Kent BeckTest-Programming是一种测试

7、技术吗？Test-Programming首先是一种分析方法。它迫使程序员仔细思考要做什么和不要做什么(而不是如何具体的实现)。特别是各种例外的情况，并用程序语言正式的写下来。这就好像在程序员的任务和程序员之间签订了一个清晰的正式合同。Test-Programming是一种设计方法。Unit Test测试的事程序，而不是一个想法。程序员必须清晰的定义程序的界面才能写出它的Unit Test。而这时程序员是不知道（也不需要知道）里面的具体逻辑是如何实现的。程序员只需要考虑Class的界面和功能(Responsibility)。啊，你在做OO设计了。Test-Programming是一种质量控制方法

8、( Quality Control )。如何控制质量呢？如何知道程序是否运行呢？我会不会漏了什么？运行一下Unit Test。Test-Programming是一种重构和优化的方法。总希望自己的代码可以漂亮，运行的效率高，所以会不断地去改进。如何保证改进和优化后的质量呢？会不会越改越还是Unit Test。糟？Test- Test-Programming不是通常意义上的测试技术，它的目的也不是仅仅用来测试你的代码。Programming是一种面象的开发方法。9 Copyright 2002 Chinaxp.sTest-Driven Design (TDD)Test-Driven Design是

9、一种开发风格,它要求程序员做到：在写产品代码之前，先写它的单元测试( Unit Tests )没有单元测试的Class不允许作为产品代码单元测试例子决定了如何写产品代码不断地成功运行所有的单元测试例子不断的完善单元测试例子Test-Driven Design是把需求分析，设计，质量控制量化的过程！10 Copyright 2002 Chinaxp.s为什么会出现TDD现实中的设计（Design）和测试（Testing）:面对一个新的开发任务，往往第一个念头就是如何去实现它呢？“好像是这样做的” 感觉上差不多了。抓起任务就开始编码，一边写，一边修改和设计。哎，时间很紧。我先把任务实现了，然后再好

10、好测试。还是不工作，时间不多了。做个快速但再来重新整理这些代码吧。的修改吧。等有空来用Debugger运行几次代码，走完所有的我认为可能的分支。我感觉这些代码应该行了。提交吧。哎，我也知道该写一些自动的单元测试来把刚才在Debugger中的测试走一遍。那是很多的活啊。这种情况要作自动测试太复杂了。还是手工作一下测试好了。11 Copyright 2002 Chinaxp.s为什么会出现TDD(Continue)程序员心中的测试：很郁闷的工作。对啊，程序员该做些新的，有创意的东西嘛。写一些新的功能会更有趣些。我知道这些代码会工作的。经验和感觉都这样告诉我。只要没人乱改了。代码，应该就没问题。再说

11、这些边缘情况几乎不可能出现测试是QA的工作。时间（我要赶Deadline)，不值得。自动测试12 Copyright 2002 Chinaxp.s如何面对这些现实和想法Test-Driven Design and Development真的能行？试一试！13 Copyright 2002 Chinaxp.s如何做Test Driven Design and Development再开发一个新的功能之前首先确定你要做什么（不是要如何做！）比如说一个加一个用户：的增加用户的功能，需要又一个method来增public void addAccount( Account account )当然包括成功

12、增加一个用户（在数据库中一条）还包括如果已经由一个相同的用户，应该返回一个用户已存在的消息OK,知道这个method中的这段代码要做什么，而且这段代码也足够简单。14 Copyright 2002 Chinaxp.s如何做Test Driven Design and Development（Continue )然后为这个功能（Method）写单元测试例子( Unit Test )单元测试例子要覆盖这个Method的 “做什么”。所以至少有了两个测试例子:Test Case 1: 测试成功增加一个用户Test Case 2: 测试增加一个已存在的用户其他边缘情况测试：Test Case 3: 传

13、入的Account对象为NULL15 Copyright 2002 Chinaxp.s如何做Test Driven Design and Development（Continue )写Production代码清楚知道这段代码需要做什么。因为那里，清晰的表明这段代码的Contracts。有另一段代码摆在不用多，也不能少，只需要能实现再Unit Test中的Contracts和能够通过它的Unit Test。16 Copyright 2002 Chinaxp.s如何做Test Driven Design and Development（Continue )运行Unit Test如果顺利通过，你已经

14、很好的完成了你的任务。 如果没通过，修补代码直到能通过Unit Test为止。如果出现在Unit Test中没预先设定的结果，在Unit Test中增加一个Test Case，修补代码直到通过所有的Test Case为止。17 Copyright 2002 Chinaxp.sTDD和PSPal Software Pros的DevelopmentysisDesignCodeBuildTestTest-Driven Design and DevelopmentBuildRun TestysisDesignCode Unit TestCode18 Copyright 2002 Chinaxp.sXP

15、采用了TDDTDD是Extreme Programming中必须遵行的一个方法。TDD是XP中Pair Programming的工作模式。XP中把测试驱动的设计和开发做到极致。TDD的整个流程由两个程序员一起执行。XP正是因为采用了TDD才能够做到每天的代码都是Production Code和每个小的Release都能提供具备Production质量的代码并投入使用。有了TD有了TD有了TD有了TD才能降低风险，去拥抱变化。才能在计划的时间内完成计划质量的代码。才能减少CodeFix环节，从而减少项目成本。Team才能对自己的工作充满自信。19 Copyright 2002 Chinaxp.s

16、TDD防止Over-Engineering在开发中采用TDD，可以有效的避免过度设计和开发。如果程序员不愿为一个Method写测试例子或者认为现在没有必要测试改Method,那这个Method多半是现在不需要的。20 Copyright 2002 Chinaxp.sTDD,程序员和管理层对程序员来说，通过运行Unit Test和Functional Test，每天下班的时可以清楚的知道自己的代码是work的。对管理层来说，通过Nightly Test的结果，每天一早都清楚的知道项目的质量和开发进度。21 Copyright 2002 Chinaxp.sXP中写TestsDeveloper:Un

17、it TestAcceptance Test( Functional Test )Customer:Acceptance TestCustomer为每一个User Story写Functional Test。但通常用户并不具备设计和开发Functional Test的能力，需要程序员的帮助。22 Copyright 2002 Chinaxp.s什么时候写Tests?如果你要写一个新的功能，请先写测试例子如果你要在没有经过测试的代码上写新的功能，请先写目前代码的测试例子如果你要Fix一个Bug，请先为这个Bug写一个测试例子如果你要Refactor没有测试过的代码，请先写一个测试例子如果你发现一

18、个边缘例外值，请为她写一个测试例子23 Copyright 2002 Chinaxp.sExtreme UnitJava Class的测试Framework Java Swing app的测试FrameworkJava Server Side( EJB, Servlet )的测试Framework Html Page的测试FrameworkHtml Page的测试Framework C+测试Framework.Net app的测试FrameworkJunit JFCUnit CatusHTMitHTTPUnit CPPUnit.NetUnit24 Copyright 2002 Chinaxp.

19、sJunit( A sle)Junit是由kent Beck和Erich Gamma 编写的一个open source的测试框架，用来编写可重复的测试例子。中的增加用户method测试public class Account/* Add a user account*implements Account* param Account - A account objectt contains the user info,like userName,*/password,public void addAccount( final Account account ) throws SQLExcept

20、ion,AccountAlreadyExistException25 Copyright 2002 Chinaxp.sJunit( A sle)1.为对应的Java Class建立一个TestCase。Unit Test Case应该放在和Business Class相同的Package中，但在不同的的物理位置。package.redsoft.forum.import junit.framework.TestCase; import junit.framework.TestSuite;import junit.framework.Test;public class Accountpublic

21、Account super(name);Test extends TestCase Test(String name) 26 Copyright 2002 Chinaxp.sJunit( A sle)2. Override setUp() and tearDown()如果需要，可以在setUp()中初始化需要的全局变量，资源等（比如Database Connection, File I/O或Mock Objects等）相应的，可以在tearDown()中I/O和Mock Objects等）资源（Database Connection,Filepublic class Account priva

22、teTest extends TestCase FixtureFixtureIns = newFixture();public void setUp() throws Exception FixtureIns.setUp();public void tearDown() throws Exception FixtureIns.tearDown();27 Copyright 2002 Chinaxp.sJunit( A s3.为被测试的Method写Test Casepublic void testAddAccountNormal()le)Account= new Account();Accou

23、nt account = new Account(USER_NAME,charles,charl try.addAccount( account ););Account account_new =.findByUserName( account.getUserName() );assertEquals(Expecting charles,account.getUserName(),account_new.getUserName() ); assertEquals(Expecting charles,account.getPassword(),account_new.getPassword()

24、); assertEquals(Expectingc,account.get(),account_new.get() );.removeAccount( account.getUserName() );catch( final Exception e )e.prStackTrace();fail(Unexpected exception: + e.toString();28 Copyright 2002 Chinaxp.sJunit( A spublic void testAddAccountAlreadyExist()le)AccountAccount account = null; try

25、= null;/ Add an Account .addAccount( account ); fail(AccountAlreadyExistException expected);catch( final SQLException e )e.prStackTrace();fail(Unexpected exception: + e.toString();catch( final AccountNotFoundException notFound )notFound.prStackTrace();fail(Unexpected exception: + notFound.toString()

26、 );catch( final AccountAlreadyExistException ex )/ Pass try.removeAccount( account.getUserName() );catch( final SQLException sql )sql.prStackTrace();fail(Unexpected exception );29 Copyright 2002 Chinaxp.sJunit( A Sle)运行这个Unit Test。Junit提供两种运行界面：Swing(junit.swingui.TestRunner)C:sandboxforumjava -clas

27、spath ./classes;./lib/junit.jar;./lib/_jdbc.jar;./lib/Tidy.jar;./lib/struts.jarjunit.swingui.TestRunner.redsoft.forum.AccountTest30 Copyright 2002 Chinaxp.sJunit( A SText界面( junit.textui.TestRunner )le)31 Copyright 2002 Chinaxp.sJunit Test SuiteTest Suite用来运行所有的Unit Tests Test Suite的数型结构：.redsoft.fo

28、rum.AllTest|.redsoft.forum.|.AllTest.redsoft.forum.AllTest.redsoft.forum.util.AllTest每个Package Level都由一个AllTest Test Suite在每个Test Suite中，加入在本package level中的所有单元测试例子( Unit Test Cases )加入子Package level中的所有AllTest Suite32 Copyright 2002 Chinaxp.sJunit Test Suitepackage.redsoft.forum.;public class AllTe

29、sts public sic void main(String args) junit.textui.TestRunner.run(suite();public sic Test suite() TestSuite suite = new TestSuite();/ 加入子package中的AllTest suitesuite.addTest(.redsoft.forum.AllTestite();/ 加入本package level中的Unit Test casesuite.addTestSuite(DataSourceTest.class);return suite;/EOC33 Copy

30、right 2002 Chinaxp.sJFC Unit一个Junit的Exten一个最简单的S,用来测试Swing-based的Application。le:测试一个Login Screen34 Copyright 2002 Chinaxp.sJFC Unit代码片断：测试图形界面JDialog dialog; JButton exitButton= ( JButton ) h代码片断：设置测试环境privaoginScreen loginScreen = null; private TestHelper helper = null; public LoginScreenTest( Stri

31、ng name ) super( name ); protected void setUp( ) throws Exceptionsuper.setUp( );helper = new JFCTestHelper( ); loginScreen = newLoginScreen( LoginScreenTest: +getName( ) );loginScreen.setVisible( true );ponent( ExitButton,loginScreen, 0 );assertNotNull( Could not find the Exit button, exitButton ); JButton enterButton= ( JButton ) hponent( EnterButton,loginScreen, 0 );assertNotNull( Could not find the Enter button, enterButton ); JTextField userNameField= ( JTextField ) hponent( LoginNameTextField,loginScreen, 0 );assertNotNull( Could not find