一、學(xué)習(xí)目的與要求

本章對(duì)單元測(cè)試進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握單元測(cè)試的概念，了解單元測(cè)試的誤區(qū)，掌握單元測(cè)試的策略、分析方法和用例設(shè)計(jì)方法。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）單元測(cè)試的概念（次重點(diǎn)）

1. 理解：單元測(cè)試的概念

1. 定義： 是在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中要進(jìn)行的最低價(jià)級(jí)別的測(cè)試活動(dòng)，或者說(shuō)是針對(duì)軟件設(shè)計(jì)的最小單位—程序模塊，進(jìn)行正確性檢驗(yàn)的測(cè)試工作。
2. 目的：發(fā)現(xiàn)每個(gè)程序模塊內(nèi)部可能存在的差錯(cuò)
3. 步驟：靜態(tài)檢查和動(dòng)態(tài)執(zhí)行跟蹤
4. 目標(biāo)：驗(yàn)證開(kāi)發(fā)人員所編寫(xiě)的代碼是否可以按照其所設(shè)想的方式執(zhí)行并產(chǎn)生符合預(yù)期值的結(jié)果

2. 與集成測(cè)試的區(qū)別

類別	單元測(cè)試	系統(tǒng)測(cè)試
對(duì)象不同	詳細(xì)設(shè)計(jì)	概要設(shè)計(jì)
方法不同	白盒測(cè)試	黑盒測(cè)試
內(nèi)容不同	模塊內(nèi)程序邏輯、功能測(cè)試	驗(yàn)證各個(gè)接口、模塊組合是否達(dá)到預(yù)期
目的相同	發(fā)現(xiàn)開(kāi)發(fā)過(guò)程的錯(cuò)誤

3. 與系統(tǒng)測(cè)試的區(qū)別

類別	單元測(cè)試	系統(tǒng)測(cè)試
對(duì)象不同	詳細(xì)設(shè)計(jì)	需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)
層次不同	早期測(cè)試	后期測(cè)試
性質(zhì)不同	錯(cuò)誤容易定位，且可并行測(cè)試	難定位錯(cuò)誤
角度不同	開(kāi)發(fā)人員	用戶

（二）單元測(cè)試環(huán)境（一般）

1. 理解：單元測(cè)試環(huán)境

1. 驅(qū)動(dòng)模塊:相當(dāng)于被測(cè)模塊的主程序。它接收測(cè)試數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)傳送給被測(cè)模塊，最后輸出實(shí)測(cè)結(jié)果。
2. 樁模塊:用以代替被測(cè)模塊調(diào)用的子模塊。樁模塊可以做少量的數(shù)據(jù)操作，不需要把子模塊所有功能都帶進(jìn)來(lái)，但不允許什么事情也不做。

（三）單元測(cè)試策略（重點(diǎn)）

1. 理解：自頂向下策略

自頂向下的單元測(cè)試策略:

1. 從頂層調(diào)用的單元做成樁模塊;
2. 對(duì)第二層測(cè)試，使用上面已測(cè)試的單元做驅(qū)動(dòng)模塊;
3. 依次類推，直到全部單元測(cè)試結(jié)束。
4. 優(yōu)點(diǎn)：在集成測(cè)試之前為系統(tǒng)提供早期的集成途徑，可以與詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼工作重疊進(jìn)行。
5. 缺點(diǎn)：被樁模塊控制，測(cè)試過(guò)程會(huì)越來(lái)越復(fù)雜

2. 理解：自底向上策略孤立測(cè)試

自底向上的單元測(cè)試策略:

1. 先對(duì)模塊調(diào)用的最底層模塊進(jìn)行測(cè)試，模擬調(diào)用該模塊的模塊為驅(qū)動(dòng)模塊;
2. 其次，對(duì)上一層模塊進(jìn)行單元測(cè)試，用已經(jīng)被測(cè)試過(guò)的模塊做樁模塊，依次類推，直到全部單元測(cè)試結(jié)束。
3. 優(yōu)點(diǎn)：不需要單獨(dú)設(shè)計(jì)樁模塊
4. 缺點(diǎn)：過(guò)程會(huì)變復(fù)雜；周期會(huì)延長(zhǎng)；維護(hù)成本會(huì)增加；頂層覆蓋率難以保證；不能與編碼，詳設(shè)同時(shí)進(jìn)行。

孤立測(cè)試的單元測(cè)試策略:

1. 無(wú)需考慮每個(gè)模塊與其他模塊之間的關(guān)系，分別為每個(gè)模塊單獨(dú)設(shè)計(jì)樁模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，逐一完成所有單元模塊的測(cè)試。
2. 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，易操作，時(shí)間短，覆蓋率高，可以并行。
3. 缺點(diǎn)：成本高，需要設(shè)計(jì)多個(gè)樁模塊和驅(qū)動(dòng)模塊。

（四）單元測(cè)試分析（次重點(diǎn)）

1. 理解：單元測(cè)試分析

1. 判斷得到的結(jié)果是否正確
2. 判斷是否滿足所有的邊界條件
3. 分析能否使用反向關(guān)聯(lián)檢查
4. 分析能否使用其他手段來(lái)交叉檢查一下結(jié)果
5. 分析是否可以強(qiáng)制一些錯(cuò)誤發(fā)生（工具：EasyMock）
6. 分析模塊接口
7. 分析局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
8. 分析獨(dú)立路徑
9. 分析出錯(cuò)處理是否正確

（五）單元測(cè)試步驟（次重點(diǎn)）

1. 理解：單元測(cè)試步驟

1. 準(zhǔn)備階段
   1）程序員培訓(xùn)
   2）測(cè)試人員培訓(xùn)
   3）準(zhǔn)備環(huán)境
   4）確認(rèn)詳設(shè)
   5）編寫(xiě)測(cè)試用例
2. 編制階段
   1）程序單元編制，并調(diào)試檢查
   2）更正錯(cuò)誤，修改源碼和測(cè)試用例
3. 代碼審查階段
   1）靜態(tài)代碼審查
   2）檢查算法邏輯
   3）檢查模塊接口
   4）檢查輸入?yún)?shù)
   5）檢查接口調(diào)用
   6）出錯(cuò)處理
   7）檢查語(yǔ)句正確
   8）檢查規(guī)范
   9）檢查風(fēng)格統(tǒng)一
   10）檢查特殊字符
   11）檢查是否可優(yōu)化、算法效率是否最高
   12）檢查結(jié)構(gòu)是否清晰
   13）檢查注釋
   14）檢查文檔
4. 單元測(cè)試階段
   1）設(shè)計(jì)測(cè)試用例
   2）執(zhí)行測(cè)試用例
   3）提交執(zhí)行結(jié)果
5. 評(píng)審、提交階段
   1）進(jìn)行同級(jí)評(píng)審
   2）給出評(píng)審結(jié)果
   3）提交配置庫(kù)

（六）單元測(cè)試用例設(shè)計(jì)（重點(diǎn)）

1. 應(yīng)用：單元測(cè)試用例設(shè)計(jì)

白盒測(cè)試覆蓋要求

1. 所有獨(dú)立的執(zhí)行路徑必須覆蓋一次
2. 判定真假情況至少覆蓋一次
3. 循環(huán)的邊界和運(yùn)行界限內(nèi)執(zhí)行循環(huán)體
4. 測(cè)試內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性

黑盒測(cè)試覆蓋要求

1. 功能是否實(shí)現(xiàn)
2. 性能是否滿足要求
3. 是否有可選的其他測(cè)試特性

測(cè)試用例關(guān)鍵元素

1. 初始狀態(tài)聲明
2. 被測(cè)單元的輸入
3. 實(shí)際測(cè)試代碼
4. 期望結(jié)果

三、習(xí)題

1. 單元測(cè)試中用來(lái)模擬被測(cè)模塊調(diào)用者的模塊是()。A.父模塊
   B.子模塊
   C.驅(qū)動(dòng)模塊
   D.樁模塊
2. 不屬于單元測(cè)試內(nèi)容的是()。
   A. 模塊接口測(cè)試
   B. 局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試
   C. 路徑測(cè)試
   D. 用戶界面測(cè)試
3. 在進(jìn)行單元測(cè)試時(shí)，常用的方法是______。
   A. 采用白盒測(cè)試，輔之以黑盒測(cè)試
   B. 采用黑盒測(cè)試，輔之以白盒測(cè)試
   C. 只使用白盒測(cè)試
   D. 只使用黑盒測(cè)試
4. 單元測(cè)試有哪些步驟?各個(gè)步驟有哪些實(shí)施內(nèi)容?

單元測(cè)試的步驟

1. 通常單元測(cè)試在編碼階段進(jìn)行。
2. 在源程序代碼編制完成，經(jīng)過(guò)評(píng)審和驗(yàn)證，確認(rèn)沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤之后，就開(kāi)始進(jìn)行單元測(cè)試的測(cè)試用例設(shè)計(jì)。
3. 利用設(shè)計(jì)文檔，設(shè)計(jì)可以驗(yàn)證程序功能、找出程序錯(cuò)誤的多個(gè)測(cè)試用例。
4. 對(duì)于每一組輸入，應(yīng)有預(yù)期的正確結(jié)果。
5. 模塊并不是一個(gè)獨(dú)立的程序，在考慮測(cè)試模塊時(shí)，同時(shí)要考慮它和外界的聯(lián)系，用一些輔助模塊去模擬與被測(cè)模塊相聯(lián)系的其它模塊。這些輔助模塊分為兩種:
   a. 驅(qū)動(dòng)模塊:相當(dāng)于被測(cè)模塊的主程序。它接收測(cè)試數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)傳送給被測(cè)模塊，最后輸出實(shí)測(cè)結(jié)果。
   b. 樁模塊:用以代替被測(cè)模塊調(diào)用的子模塊。樁模塊可以做少量的數(shù)據(jù)操作，不需要把子模塊所有功能都帶進(jìn)來(lái)，但不允許什么事情也不做。
6. 被測(cè)模塊、與它相關(guān)的驅(qū)動(dòng)模塊及樁模塊共同構(gòu)成了一個(gè)“測(cè)試環(huán)境”。

單元測(cè)試內(nèi)容

1. 模塊接口測(cè)試:對(duì)通過(guò)被測(cè)模塊的數(shù)據(jù)流進(jìn)行測(cè)試。為此，對(duì)模塊接口，包括參數(shù)表、調(diào)用子模塊的參數(shù)、全程數(shù)據(jù)、文件輸入/輸出操作都必須檢查。局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試:設(shè)計(jì)測(cè)試用例檢查數(shù)據(jù)類型說(shuō)明、初始化、缺省值等方面的問(wèn)題，還要查清全程數(shù)據(jù)對(duì)模塊的影響。
2. 路徑測(cè)試:選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試用例，對(duì)模塊中重要的執(zhí)行路徑進(jìn)行測(cè)試。對(duì)基本執(zhí)行路徑和循環(huán)進(jìn)行測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)大量路徑錯(cuò)誤。
3. 錯(cuò)誤處理測(cè)試:檢查模塊的錯(cuò)誤處理功能是否包含有錯(cuò)誤或缺陷。例如，是否拒絕不合理的輸入;出錯(cuò)的描述是否難以理解、是否對(duì)錯(cuò)誤定位有誤、是否出錯(cuò)原因報(bào)告有誤、是否對(duì)錯(cuò)誤條件的處理不正確;在對(duì)錯(cuò)誤處理之前錯(cuò)誤條件是否已經(jīng)引起系統(tǒng)的干預(yù)等。
4. 邊界測(cè)試:要特別注意數(shù)據(jù)流、控制流中剛好等于、大于或小于確定的比較值時(shí)出錯(cuò)的可能性。對(duì)這些地方要仔細(xì)地選擇測(cè)試用例，認(rèn)真加以測(cè)試。
   此外，如果對(duì)模塊運(yùn)行時(shí)間有要求的話，還要專門進(jìn)行關(guān)鍵路徑測(cè)試，以確定最壞情況下和平均意義下影響模塊運(yùn)行時(shí)間的因素。這類信息對(duì)進(jìn)行性能評(píng)價(jià)是十分有用的。

單元測(cè)試的優(yōu)點(diǎn):

1. 它是一種驗(yàn)證行為。
   程序中的每一項(xiàng)功能都是測(cè)試來(lái)驗(yàn)證它的正確性。它為以后的開(kāi)發(fā)提供支援。就算是開(kāi)發(fā)后期，我們也可以輕松的增加功能或更改程序結(jié)構(gòu)，而不用擔(dān)心這個(gè)過(guò)程中會(huì)破壞重要的東西。而且它為代碼的重構(gòu)提供了保障。這樣，我們就可以更自由的對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)。
2. 它是一種設(shè)計(jì)行為。
   編寫(xiě)單元測(cè)試將使我們從調(diào)用者觀察、思考。特別是先寫(xiě)測(cè)試(test-first)，迫使我們把程序設(shè)計(jì)成易于調(diào)用和可測(cè)試的，即迫使我們解除軟件中的耦合。
3. 它是一種編寫(xiě)文檔的行為。
   單元測(cè)試是一種無(wú)價(jià)的文檔，它是展示函數(shù)或類如何使用的最佳文檔。這份文檔是可編譯、可運(yùn)行的，并且它保持最新，永遠(yuǎn)與代碼同步。
4. 它具有回歸性。
   自動(dòng)化的單元測(cè)試避免了代碼出現(xiàn)回歸，編寫(xiě)完成之后，可以隨時(shí)隨地的快速運(yùn)行測(cè)試。

5. 簡(jiǎn)述單元測(cè)試的目的和意義。

目的:是暴漏出失敗和錯(cuò)誤。失敗的可能性是可預(yù)期的，并且可以使用斷言來(lái)進(jìn)行檢查。
而錯(cuò)誤則是不可預(yù)期的問(wèn)題意義:

1. 提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決可以節(jié)約時(shí)間
2. 是測(cè)試階段的基礎(chǔ)，為后期的集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試做好準(zhǔn)備;
3. 對(duì)單元獨(dú)立測(cè)試，容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，減少成本。

6. 單元測(cè)試策略主要有哪些?并試描述這些策略?

單元測(cè)試策略主要有三種方式:

1. 自頂向下的單元測(cè)試策略:從頂層調(diào)用的單元做成樁模塊;對(duì)第二層測(cè)試，使用上面已測(cè)試的單元做驅(qū)動(dòng)模塊;依次類推，直到全部單元測(cè)試結(jié)束。
2. 自底向上的單元測(cè)試策略:先對(duì)模塊調(diào)用的最底層模塊進(jìn)行測(cè)試，模擬調(diào)用該模塊的模塊為驅(qū)動(dòng)模塊;其次，對(duì)上一層模塊進(jìn)行單元測(cè)試，用已經(jīng)被測(cè)試過(guò)的模塊做樁模塊，依次類推，直到全部單元測(cè)試結(jié)束。
3. 孤立測(cè)試的單元測(cè)試策略:無(wú)需考慮每個(gè)模塊與其他模塊之間的關(guān)系，分別為每個(gè)模塊單獨(dú)設(shè)計(jì)樁模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，逐一完成所有單元模塊的測(cè)試。

7. 什么是驅(qū)動(dòng)模塊？什么是樁模塊

單元本身無(wú)法構(gòu)成一個(gè)切實(shí)可運(yùn)行的程序系統(tǒng)，所以我們需要為單元測(cè)試來(lái)開(kāi)發(fā)樁模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，從而完成我們的單元測(cè)試目的，這是樁模塊和驅(qū)動(dòng)模塊的作用。

1. 驅(qū)動(dòng)模塊是用來(lái)模擬被測(cè)試模塊的上一級(jí)模塊，相當(dāng)于被測(cè)模塊的主程序。它接收數(shù)據(jù)，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給被測(cè)模塊，啟用被測(cè)模塊，并打印出相應(yīng)的結(jié)果。
2. 樁模塊(Stub) 是指模擬被測(cè)試的模塊所調(diào)用的模塊，而不是軟件產(chǎn)品的組成的部分。

8. 單元測(cè)試是根據(jù)在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段中產(chǎn)生的規(guī)格說(shuō)明進(jìn)行的。
9. 在單元測(cè)試中， 樁模塊用來(lái)代替被測(cè)模塊的子模塊。
10. 單元測(cè)試中用來(lái)模擬被測(cè)模塊調(diào)用者的模塊是
    A父模塊
    B子模塊
    C驅(qū)動(dòng)模塊
    D樁模塊
11. 在軟件底層進(jìn)行的測(cè)試稱為（）
    A系統(tǒng)測(cè)試
    B集成測(cè)試
    C單元測(cè)試
    D功能測(cè)試
12. 典型的軟件測(cè)試過(guò)程模型是（）
    A. V模型、W模型、H模型、迭代模型
    B. V模型、W模型、H模型、螺旋模型
    C. X模型、W模型、H模型、V模型
    D. X模型、W模型、H模型、增量模型
13. 用戶在真實(shí)的工作環(huán)境中使用軟件，用于測(cè)試系統(tǒng)的用戶友好性等。這種測(cè)試是（）
    A. 集成測(cè)試
    B. 系統(tǒng)測(cè)試
    C. Alpha測(cè)試
    D. Beta測(cè)試
14. 幾乎沒(méi)有產(chǎn)品計(jì)劃、進(jìn)度安排和正規(guī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程的軟件開(kāi)發(fā)模式是（）
    A大棒模式
    B邊寫(xiě)邊改模式
    C瀑布模式
    D快速原型開(kāi)發(fā)模式
15. 軟件測(cè)試不需要了解軟件設(shè)計(jì)的（）
    A功能
    B內(nèi)部結(jié)構(gòu)
    C處理過(guò)程
    D條件
16. 實(shí)際的邏輯覆蓋測(cè)試中,一般以( )為主設(shè)計(jì)測(cè)試用例。
    A. 條件覆蓋
    B. 判定覆蓋
    C. 條件組合覆蓋
    D. 路徑覆蓋
17. 以下不屬于單元測(cè)試優(yōu)點(diǎn)的一項(xiàng)是（）
    A它是一種驗(yàn)證行為
    B它是一種設(shè)計(jì)行為
    C它是一種編寫(xiě)文檔的行為
    D它是一種評(píng)估行為
18. 為特定的目的而設(shè)計(jì)的一組測(cè)試輸入、執(zhí)行條件和預(yù)期的結(jié)果叫做測(cè)試用例
19. 用于觸發(fā)被測(cè)模塊的軟件模塊叫做驅(qū)動(dòng)模塊_。