Есть и недостатки. Основная причина в том, что в этом случае тесты больше привязаны к деталям реализации тестируемой системы, что делает тесты уязвимыми. Кроме того, создание макетов может занять много времени при наличии большого количества зависимостей.
Принципы юнит-тестирования. Часть первая
Здравствуйте. Меня зовут Владимир, я разработчик в продуктовой команде Personalisation Service в SM Lab. В этой заметке я хотел бы описать (и обсудить в комментариях) очень важный и полезный инструмент разработки — модульные тесты.
Вероятно, вы уже многое о них знаете, особенно если они входят в ваши должностные обязанности. В Интернете много информации, но проблема в том, что она не всегда полная и не всегда хорошо структурирована.
Я напишу статью в двух частях. В этой части я объясню, что такое модульные тесты и для чего они нужны, что такое тестовое покрытие, как оно рассчитывается и какие существуют подводные камни, рассмотрю подходы к изоляции в модульном тестировании и типы зависимостей, а также вопросы, связанные с эффективностью модульных тестов.
Эта статья предназначена для всех — тех, кто слышал о них, но еще не видел, тех, кто только начинает писать модульные тесты, и тех, кто пишет их уже давно. Я надеюсь, что каждый из вас найдет для себя что-то полезное.
Книга «Принципы юнит-тестирования» Владимира Хорикова (@vkhorikov ) очень помогла в подготовке материала. Я рекомендую ее всем, кто хочет изучить эту тему более подробно.
Что такое юнит-тестирование и для чего оно нужно
Вот одно из стандартных определений: Юнит-тестирование — это процесс, который позволяет тестировать функциональность отдельных частей исходного кода.
Зачем мы пишем модульные тесты?
Во-первых, это способ проверить функциональность новой функции, которую мы пишем. Даже при разработке программного продукта код необходимо время от времени пересматривать. В этом случае модульные тесты позволяют нам переконфигурировать его, не боясь нарушить существующую функциональность. Кроме того, модульные тесты позволяют нам легче обнаруживать и отслеживать ошибки. Еще одна полезная особенность модульных тестов заключается в том, что, читая их, мы можем понять, как работают части системы и как их следует использовать. Это документация, которая живет и меняется вместе с кодом.
Какими качествами должен обладать юнит-тест
Таких свойств всего три, и они достаточно общие. Юнит-тест должен проверять корректность небольшой части кода — юнита, он должен делать это быстро и сохранять изоляцию от другого кода.
Насчет «сделать все быстро». В области модульного тестирования довольно сложно установить границы. Если вы проводите тест, который занимает секунду — это быстро или медленно? Это зависит от типа теста и требований. В нашей команде мы полагаемся на субъективное восприятие скорости — если мы считаем, что тесты проходят быстро, этого достаточно.
Доказательство корректности кода
Автоматические тесты дают нам уверенность в том, что ваша программа работает так, как задумано. Такие тесты можно проводить несколько раз. Успешное прохождение тестов показывает разработчику, что его изменения не нарушили ничего, что не должно быть нарушено.
Неудачный тест показывает, что в код были внесены изменения, которые изменяют или ломают его, путем
Отличие от других видов тестов
В этом заключается основное различие между модульными тестами, которые тестируют всю систему или подсистему, и интеграционными тестами, которые проверяют взаимодействие между модулями.
Основное преимущество самостоятельного тестирования небольшого участка кода заключается в том, что ошибку легко найти и исправить, если тест не сработал.
Люди часто думают о модуле как о классе. Но это не всегда так. Например, в C++, где классы не являются обязательными.
Единицу» можно определить как небольшой, непрерывный фрагмент кода. Это соответствует основному принципу развития, и часто единица является разновидностью класса. Однако это также может быть набор функций или несколько небольших классов, если вся функциональность не содержится в одном.
И все-таки, что такое юнит?
Модуль — это небольшой, самодостаточный фрагмент кода, который реализует определенное поведение и часто (но не всегда) является классом.
Поэтому, если в тестируемый класс вписать зависимости от других классов, ошибку, вызвавшую сбой теста, будет трудно обнаружить, и высокий уровень детализации, необходимый для модульных тестов, будет потерян.
Отсутствие последовательности необходимо для написания модульных тестов.
Помимо доказательства корректности, модульные тесты выполняют множество других функций.
Юнит-тесты могут служить документацией к коду. Правильный набор тестов, охватывающий возможные варианты использования, ограничения и потенциальные ошибки, так же хорош, как и специально написанные примеры.
Другие применения юнит-тестов
Я думаю, что если тесты просты в использовании (а они должны быть простыми), то дополнительная документация (например, комментарии doxygen) не нужна.
Тесты как документация
Однако в этой дискуссии после публикации комментариев видно, что не все разделяют мое мнение на этот счет.
При разработке, управляемой тестами (TDD), вы сначала пишете тесты, которые проверяют поведение вашего кода. Во время выполнения, конечно, они не сработают (или вообще не скомпилируются), поэтому ваша задача — написать код, который проходит эти тесты.
Основа философии разработки путем тестирования заключается в том, что вы пишете только тот код, который необходим для прохождения тестов, и ничего лишнего. После того как все тесты пройдены, необходимо пересмотреть и очистить код, а затем перейти к следующей области.
Разработка через тестирование
Можно много спорить об этой технике разработки, но ее неоспоримым преимуществом является то, что TDD не требует тестирования, а это значит, что она удерживает нас от написания кода, который трудно создать.
А поскольку TDD предполагает, что не существует участков кода, не охваченных тестами, все поведение написанного кода документируется.
Тестирование в Python: unittest и pytest. Инструкции для начинающих
Если вы понимаете плохо документированный сложный код, попробуйте написать для него тесты. Это может быть трудно, но это
На практике эти два уровня тестирования не противоречат друг другу, а дополняют друг друга. Тестирование каждого модуля уменьшает количество ошибок, которые могут возникнуть при интеграции элементов. А интеграционное тестирование оценивает взаимодействие программных модулей друг с другом и с основным приложением.
Возможность лучше разобраться в коде
Юнит-тесты используются для тестирования различных аспектов приложения, не требуя от разработчиков больших затрат времени и усилий.
- они позволят вам убедиться, что вы правильно понимаете, как работает код;
- они будут служить документацией для тех, кто будет читать код после вас;
- если вы планируете рефакторинг, тесты помогут вам убедиться в корректности изменений.
Преимущества unit-тестирования
Такими тестами являются:
- Простота. Написать тест для отдельного модуля проще, чем для приложения в целом. Соответственно, если нужно проверить не всю программу, а лишь ее часть (например, вышедшее обновление или патч), то можно использовать модульное тестирование, предварительно изолировав проверяемый фрагмент кода. Хотя интеграционное тестирование нужно будет провести в любом случае.
- Информативность. Хорошо составленный тест помогает разработчикам понять API приложения, функционал модуля, особенности его использования. Особенно это полезно в том случае, если при работе над проектом произошла смена ответственных за разработку и проверку специалистов.
- Параллельная разработка. Модульное тестирование позволяет проверить работу одного компонента приложения независимо от других. Благодаря этому можно параллельно разрабатывать различные программные модули, тем самым сократив время на создание и отладку продукта.
- Возможность повторного использования. Создав однажды тест для проверки отдельного модуля, разработчик может вернуться к нему позднее, чтобы протестировать работу компонента еще раз. Регрессионное тестирование состоит в написании контрольных примеров для всех функций, которые помогают выявить ошибки, вызванные внесенными изменениями.
Недостатки unit-тестирования
Юнит-тестам и тестируемой системе не нужно иметь дело с сетевыми ресурсами, файловыми системами и базами данных, чтобы исключить общее влияние внешних факторов, что делает такие тесты скорее модульными, чем интегративными. Они просты в написании и легки в обслуживании.
- Модульное тестирование не гарантирует, что будут найдены все ошибки. Причина в том, что даже в относительно простых программах невозможно предугадать все сценарии их выполнения.
- Unit-тестирование применяется к изолированным фрагментам кода, поэтому может выявить только ошибки проверяемого модуля. Оно не способно показать баги, возникающие при интеграции модуля с другими компонентами приложения. Также unit-тестирование не способно выявить системные ошибки продукта в целом.
Модульное и интеграционное тестирование
Иногда разработчики пропускают модульные тесты из-за нехватки времени, не зная, к чему они могут привести. Это приводит к увеличению затрат на выявление ошибок во время интеграции, бета-тестирования и последующего тестирования системы. Правильное модульное тестирование при разработке приложений экономит время и деньги. Вот основные преимущества:
- узкая специализация — проверке подвергаются отдельные модули, а не все приложение в целом;
- простая реализация — тестирование модулей по отдельности (особенно при параллельной разработке) достаточно легкое в плане реализации, может проводиться без привлечения внешних ресурсов.
Юнит-тесты делятся на ручные и автоматизированные. Автоматизированные модульные тесты являются хорошей практикой, их также можно выполнять вручную. При ручном подходе используется документ с пошаговыми инструкциями. Давайте шаг за шагом перечислим все элементы автоматизированного подхода:
- общей направленностью — проверке подвергается не каждый модуль, а вся система, включая основное ядро и функциональные компоненты;
- сложностью — интеграционное тестирование проводится в среде, максимально близкой к реальной, поэтому требует привлечения внешних ресурсов (баз данных, веб-серверов).
Это метод тестирования программного обеспечения, при котором проверяется внутренняя структура, дизайн, удобство использования и безопасность.
Что делает хороший модульный тест?
В методе «белого ящика» тестировщики могут видеть код, поэтому этот метод также называют методом «прозрачного ящика».
Этот метод основан на внутренней работе приложения и поэтому относится к внутренним тестам.
- Работают, даже если в тестируемой системе есть ошибка. На хорошие модульные тесты не будут влиять внешние факторы, такие как окружающая среда или порядок выполнения. Если это произойдет, то это определенно недостаток дизайна.
- Забегая вперед, скажу, что хороший модульный тест ясен и рассказывает историю о поведенческом аспекте приложения. С помощью тестовых примеров легко понять, какой сценарий был протестирован. Если тест не проходит, то исправить ошибки можно быстро и без отладки кода.
Метод «белого ящика» — это тестирование:
Почему именно модульное тестирование?
Одна из основных целей этого теста — проверка функциональности приложения в определенных точках его кода.
- Вы сможете исправить дефекты на ранней стадии разработки, сэкономив ресурсы.
- Это помогает разработчику быстро разобраться с кодовой базой и быстро внести необходимые изменения.
- Хорошие модульные тесты обычно служат проектной документацией.
Как проводить модульное тестирование
Этот тип тестирования включает в себя 3 этапа:
- Разработчик пишет модульные тесты, чтобы проверить функциональность конкретной части приложения. Они закомментированы и будут удалены позже, после успешного развертывания приложения.
- Функция должна быть изолирована, чтобы ее можно было проверить более тщательно. Лучшая практика unit-тестирования — копировать и вставлять код в тестовую среду, вместо работы в естественной среде. Изолированный код помогает выявить и устранить зависимости между тестируемым кодом и пространствами данных.
Тестирование белого ящика
Первое, что делает тестировщик, — это разбирается в исходном коде приложения. Поскольку этот тест заключается в проверке внутреннего функционирования приложения, тестировщик должен хорошо знать языки программирования, используемые в приложении. Кроме того, важно знать техники безопасного кодирования, поскольку безопасность часто является одной из основных целей тестирования программного обеспечения.
1. создание тестовых примеров
Второй шаг — проверка исходного кода приложения на правильность структуры и функциональности. На этом этапе создайте тестовые случаи для каждого процесса или группы процессов в приложении.
Тестируйте каждый модуль в соответствии с заданными тест-кейсами и поддерживайте работоспособность приложения l
- Безопасность;
- неработающие или плохо структурированные пути в коде;
- ожидаемый результат;
- функциональность отдельных модулей;
- каждый отдельный этап, объект и функцию.
Автоматизация
Модульное тестирование — основа качественного кода
