编写可维护软件的不朽代码随想-10
作者：互联网
自动化开发部署和测试
在之前章节中有一个IsValid方法，检查银行账号是是否符合校验码要求，由于这种方法很容易出现代码错误，都会写一个短小的程序来测试验证此方法。
class Program
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
string acct;
do
{
Console.WriteLine("输入一行账号：");
acct = Console.ReadLine();
Console.WriteLine($"银行账号'{acct}'是" + (Accounts.IsValid(acct) ? "" : "不") + "合法");
} while (!string.IsNullOrEmpty(acct));
}
}
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这样的程序是一个手动单元测试，因为它只测试一个代码单元IsValid，又因为需要用户手动输入测试用例，所以称为手动单元测试。
这种单元测试有几个缺点：
测试用例需要手动提供，测试程序无法自动执行；
编写测试的开发人员必须专注于执行测试的逻辑，而不是测试本身；
程序并没有展示出对IsValid方法如何运行的期望；
程序无法识别为一个测试程序（Program名称太通用，表示它只不过是一个一次性的实验程序）。
自动化单元测试就是自动运行的，用来测试代码单元本身的代码。NUnit是一个常用的框架。
如何使用本原则：
单元测试：一个代码单元的单一功能，验证代码单元行为是否符合预期，测试执行者是开发人员。
集成测试：至少两个类中的功能、性能或者其他质量特征，验证系统的各个部分是否能够在一起工作， 测试执行者是开发人员。
端到端测试：（与用户或者另一个系统）系统交互，验证系统的行为是否符合预期，测试执行者是开发人员。
回归测试：之前代码单元、类或者系统交互的错误行为，保证BUG不再出现，测试执行者是开发人员。
验收测试：（与用户或者另一个系统）系统交互，确认系统的行为与需求一致，终端用户代表是测试执行者。
不同类型的测试需要不同的自动化框架，单元测试可以使用NUit。端到端测试，需要模仿用户输入并捕获输出的框架，Selenium框架。集成测试可以用SoapUI框架。
NUint测试入门：
如果测试Accounts类的IsValid方法，那么Accounts成为被测试类。用[TestFixture]属性标识一个类时，这个类就是一个测试固件。按照约定，测试类的名称是被测试类名加上Test。测试类必须是公开的类，不需要继承任何其他类。
[TestFixture]
public class AccountsTest
{
[Test]
public void TestIsValidNormalCases()
{
Assert.IsTrue(Accounts.IsValid("123456789"));
Assert.IsFalse(Accounts.IsValid("123456788"));
}
}
public class Accounts
{
public static bool IsValid(string number)
{
int sum = 0;
for (int i = 0; i < number.Length; i++)
{
sum += (9 - i) * (int)char.GetNumericValue(number[i]);
}
return sum % 11 == 0;
}
}
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需要引入Nuget包，NUnit包。
在VS中可以直接运行单元测试。
空字符串也不是有效的银行账号，继续增加测试方法：
从图上的返回结果看，这个单元测试返回false，失败的测试让我们意识到IsValid方法存在一个缺陷，如果传空字符串，那么它会返回true，这就不是预期的了，需要更改这个方法，检查银行账号的长度。
测试失败意味着测试本身执行完成，断言失败了。以下这个方法就会抛出一个除以0的异常，甚至永远不会执行断言那句代码。
以下是一些基本原则，来帮助你编写良好的单元测试。
1 正常情况和特殊情况都要进行测试
2 像维护非测试代码一样维护测试代码
3 编写独立的测试，它们的输出应该只反映被测试主体的行为：每个测试应该与其他的测试相互独立。
在单元测试中，应该模拟其他类所需的状态输入，否则，这个测试就不是独立的，会测试多个代码单元。对于IsValid方法，编写测试并不难，因为也没有调用系统中的其他方法，但是对IsValid方法只接受一个字符串作为参数，对于其他情况可能需要stubbing或者mocking的技术。
public interface ISimpleDigitalCamera
{
Image TakeSnaphot();
void FlashLightOn();
void FlashLightOff();
}
假设某个提醒人们晚上关灯的应用程序，如下：
public const int DAYLIGHT_START = 6;
public Image TakePerfectPicture(int currentHour)
{
Image image;
if (currentHour<DAYLIGHT_START)
{
camera.FlashLightOn();
image = camera.TakeSnaphot();
camera.FlashLightOff();
}
else
{
image = camera.TakeSnaphot();
}
return image;
}
逻辑简单，但仍需要测试。拍照片的过程需要时自动化并且独立的，数字相机接口的正常实现是不能用的，在一台传统的设备上，正常的实现需要一个用户将相机指向某个感兴趣的东西，然后按动按钮，拍照下来可以是任何图片，所以很难测试拍下来的照片是否是想要的。
解决办法是使用一个专门用于测试的相机接口实现。这个实现是一个假对象，称为测试桩stub。希望这个假的对象能够按照事先定好的方式来运行，编写了一个类似这样的测试stub：
class DigitalCameraStub : ISimpleDigitalCamera
{
public Image TestImage;
public Image TakeSnapshot()
{
return this.TestImage;
}
public void FlashLightOn()
{
}
public void FlashLightOff()
{
}
}
现在可以在测试中使用这个stub：
[Test]
public void TestDayPicture()
{
Image image = Image.FromFile("../../../test/resources/van.jpg");
DigitalCameraStub cameraStub = new DigitalCameraStub();
cameraStub.TestImage = image;
NoticeDemo.camera = cameraStub;
Assert.AreSame(image, new NoticeDemo().TakePerfectPicture(12));
}
本次测试中，创建了一个相机的stub，并且让它返回了一张图片，然后调用TakePerfectPicture(12)，并且检查是否返回了正确的图片。
现在假设希望测试TakePerfectPicture在夜间的行为，即希望确保如果调用TakePerfectPicture的参数小于DAYLIGHT_START，会打开闪光灯。实际测试的是TakePerfectPicture方法是否会调用FlashLightOn方法。但是FlashLightOn方法不会返回任何值，并且接口也没有提供任何能够知道闪光灯是否被打开的方法。如何来检查？解决方法是提供一个假的数字相机实现，通过某些机制记录下感兴趣的方法是否被调用过。一个记录调用是否发生的虚假对象称为一个mock对象。mock对象就是i一个具有特定测试行为的stub对象。
class DigitalCameraMock : ISimpleDigitalCamera
{
public Image TestImage;
public int FlashOnCounter = 0;
public Image TakeSnapshot()
{
return this.TestImage;
}
public void FlashLightOn()
{
FlashOnCounter++;
}
public void FlashLightOff()
{
}
}
与stub相比，mock通过一个公共字段保存FlashLightOn方法被调用的次数。以下就是检查FlashLightOn方法是否被调用过：
[Test]
public void TestNightPicture()
{
Image image = Image.FromFile("../../../test/resources/van.jpg");
DigitalCameraMock cameraMock = new DigitalCameraMock();
cameraMock.TestImage = image;
NoticeDemo.camera = cameraMock;
Assert.AreSame(image, new NoticeDemo().TakePerfectPicture(0));
Assert.AreEqual(1, cameraMock.FlashOnCounter);
}
虽然编写了自己的stub和mock对象，不过也产生了大量代码。使用Moq这样的Mocking框架最有效率，Mocking框架利用.Net运行时特性，自动创建普通接口或类的mock对象，还提供了各种方法，用来测试mock对象的某些方法是否被调用，以及记录调用的参数。有些Mocking框架还能够为mock对象指定预定义的行为，让他们能够同时具有stub和mock的特征。
如果以Moq为例，不需要自己编写DigitalCameraMock类，就可以实现与TestNightPicture一样的效果：
[Test]
public void TestNightPictureMoq()
{
Image image = Image.FromFile("../../../test/resources/van.jpg");
var cameraMock = new Mock<ISimpleDigitalCamera>();
cameraMock.Setup(foo => foo.TakeSnaphot()).Returns(image);
NoticeDemo.camera = cameraMock.Object;
Assert.AreSame(image, new NoticeDemo().TakePerfectPicture(0));
cameraMock.Verify(foo => foo.FlashLightOn(), Times.AtMostOnce());
}
通过Moq的Setup和Returns方法，为其指定了期望的行为。Moq的Verify方法验证FlashLightOn方法是否被调用过。
测量覆盖率确定是否有足够的测试用例
究竟需要多少单元测试，覆盖率是在单元测试中执行的代码行数占代码库总行数的百分比。根据经验，测试用例至少保证80%的覆盖率。
为什么说不是100%，任何代码库都会有一些很琐碎简单的代码片段，比如C#的getter：public string Name {get;}
虽然可以测试这个方法，Assert.AreEqual(myObj.getName(), "John")，但是这种测试更多的是在测试C#编译器和.Net运行时是否正常。但是也不是说都不应该测试getter方法，比如一个表示邮箱地址的类，会有两到三个字符串表示额外的地址信息，经常会出现以下错误：
public string getAddressLine3() { return this.addressLine2; }
只有80%的覆盖率不足以保证高质量的单元测试，只测试一些高层的方法而不是mock底层的方法，也可能达到高覆盖率，但是并不能带来任何质量的提升。因此建议生产代码和测试代码一比一。
常见反对意见
我们仍需要手动测试：手动测试速度慢，成本高，很难按照相同的方法重复执行。都要对系统的技术性验证 ，无法对根本不能正常工作的代码进行手动测试，由于手动测试难以被重复执行，即使只是改动了很少的代码，也不得不对系统重新再全部进行手动测试。
上级不允许我编写单元测试：经理说编写单元测试会降低生产效率。在开发过程中编写单元测试实际上可以提高生产率，它通过将关注从“代码应该做什么”转移到“代码不应该做什么”，从而改进了系统代码，如果你从没想过代码可能如何失败，你就无法保证代码是否可以应对意料之外的情况。没有单元测试的坏处，在于不确定性与重复工作，每当一段代码被修改后，都需要小心地审查以确定正确。
既然现在代码覆盖率本来就低，为什么还要再投入单元测试：当一个非常大型的系统只有很少一些、甚至没有单元测试时，这可能就成为了一个负担。从头开始为已有系统编写单元测试将会是很巨大的投入，需要再一次分析所有的代码单元，只有在确定这会带来相应价值时，才应该在单元测试方面大力投入，尤其是对于关键的重要功能，当我们有理由相信它会出现意外行为时，更应该补充单元测试。除此之外，你应该在每次修改已有代码或者添加新代码时，渐进性地增加单元测试。
SIG评价可测试性
可测试性时ISO中可维护性的5个子特征之一，通过汇总单元复杂度，组件独立性，系统体积，这些系统属性的评级来评估可测试性，这样做的理由是，复杂的代码单元非常难以测试，组件之间缺乏独立性也会增加mock和stub的工作量，大量的生产环境代码也会导致需要更多的测试代码。
标签：10,Image,代码,单元测试,方法,测试,不朽,随想,public 来源： https://www.cnblogs.com/yorkness/p/14785480.html