單元測(cè)試是眾所周知的做法，但還有很大的改進(jìn)空間！在這篇文章中，我們討論最有效的單元測(cè)試最佳實(shí)踐，包括在此過(guò)程中最大化自動(dòng)化工具的方法。我們還將討論代碼覆蓋率、模擬依賴(lài)關(guān)系和整體測(cè)試策略。

什么是單元測(cè)試？
單元測(cè)試是測(cè)試應(yīng)用程序的各個(gè)單元或組件的做法，以驗(yàn)證每個(gè)單元是否正常工作。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)單元應(yīng)該是應(yīng)用程序的一小部分——在 Java 中，它通常是一個(gè)類(lèi)。請(qǐng)注意，我在這里并沒(méi)有嚴(yán)格定義“單元”，而是由開(kāi)發(fā)人員決定每個(gè)測(cè)試的測(cè)試代碼的范圍。

人們有時(shí)會(huì)將術(shù)語(yǔ)“單元測(cè)試”與“集成測(cè)試”或“端到端測(cè)試”進(jìn)行對(duì)比。區(qū)別在于，通常，單元測(cè)試是為了驗(yàn)證單個(gè)可測(cè)試單元的行為，而集成測(cè)試是驗(yàn)證多個(gè)組件一起或整個(gè)應(yīng)用程序的行為。正如我所說(shuō)，“單元”的構(gòu)成并沒(méi)有嚴(yán)格定義，每個(gè)測(cè)試的范圍由您決定。

為什么要進(jìn)行單元測(cè)試？
單元測(cè)試是一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的確保軟件質(zhì)量的技術(shù)，具有很多好處。以下是進(jìn)行單元測(cè)試的幾個(gè)重要原因：

單元測(cè)試驗(yàn)證您的每個(gè)軟件不僅現(xiàn)在可以正常工作，而且在未來(lái)也可以繼續(xù)工作，為未來(lái)的開(kāi)發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
單元測(cè)試可以在生產(chǎn)過(guò)程的早期階段識(shí)別缺陷，從而降低在開(kāi)發(fā)周期后期修復(fù)這些缺陷的成本。
經(jīng)過(guò)單元測(cè)試的代碼通常重構(gòu)起來(lái)更安全，因?yàn)榭梢钥焖僦匦逻\(yùn)行測(cè)試以驗(yàn)證行為沒(méi)有改變。
編寫(xiě)單元測(cè)試迫使開(kāi)發(fā)人員考慮生產(chǎn)代碼的設(shè)計(jì)如何，以使其適合單元測(cè)試，并使開(kāi)發(fā)人員從不同的角度看待他們的代碼，鼓勵(lì)他們?cè)趯?shí)現(xiàn)中考慮極端情況和錯(cuò)誤情況。
在代碼審查過(guò)程中包括單元測(cè)試可以揭示修改后的或新的代碼應(yīng)該如何工作。另外，審閱者可以確認(rèn)測(cè)試是否良好。
不幸的是，很多時(shí)候，開(kāi)發(fā)人員要么根本不編寫(xiě)單元測(cè)試，要么不編寫(xiě)足夠的測(cè)試，要么不維護(hù)它們。我理解——單元測(cè)試有時(shí)編寫(xiě)起來(lái)很棘手，或者維護(hù)起來(lái)很耗時(shí)。有時(shí)需要滿(mǎn)足最后期限，感覺(jué)編寫(xiě)測(cè)試會(huì)讓我們錯(cuò)過(guò)那個(gè)最后期限。但是，沒(méi)有編寫(xiě)足夠的單元測(cè)試或沒(méi)有編寫(xiě)良好的單元測(cè)試是一個(gè)很容易陷入的危險(xiǎn)陷阱。

因此，請(qǐng)考慮我以下關(guān)于如何編寫(xiě)干凈、可維護(hù)、自動(dòng)化測(cè)試的最佳實(shí)踐建議，這些測(cè)試可以讓您以最少的時(shí)間和精力享受單元測(cè)試的所有好處。

單元測(cè)試最佳實(shí)踐
讓我們看一下構(gòu)建、運(yùn)行和維護(hù)單元測(cè)試的一些最佳實(shí)踐，以獲得最佳結(jié)果。

單元測(cè)試應(yīng)該值得信賴(lài)
如果代碼被破壞并且僅當(dāng)代碼被破壞時(shí)測(cè)試必定失敗。如果不是，我們就不能相信測(cè)試結(jié)果告訴我們的內(nèi)容。

單元測(cè)試應(yīng)該是可維護(hù)和可讀的
當(dāng)生產(chǎn)代碼發(fā)生變化時(shí)，測(cè)試通常需要更新，也可能需要調(diào)試。因此，測(cè)試必須易于閱讀和理解，不僅對(duì)于編寫(xiě)測(cè)試的人來(lái)說(shuō)，而且對(duì)于其他開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)也是如此。始終為了清??晰和可讀性而組織和命名您的測(cè)試。

單元測(cè)試應(yīng)該驗(yàn)證單個(gè)用例
好的測(cè)試只能驗(yàn)證一件事，而且只能驗(yàn)證一件事，這意味著它們通常會(huì)驗(yàn)證單個(gè)用例。遵循此最佳實(shí)踐的測(cè)試更簡(jiǎn)單且更易于理解，這有利于可維護(hù)性和調(diào)試。驗(yàn)證不止一件事的測(cè)試很容易變得復(fù)雜且維護(hù)起來(lái)耗時(shí)。不要讓這種事發(fā)生。

另一個(gè)最佳實(shí)踐是使用最少數(shù)量的斷言。有些人建議每個(gè)測(cè)試只使用一個(gè)斷言（這可能有點(diǎn)過(guò)于嚴(yán)格）；這個(gè)想法是專(zhuān)注于僅驗(yàn)證您正在測(cè)試的用例所需的內(nèi)容。

單元測(cè)試應(yīng)該隔離
測(cè)試應(yīng)該可以在任何機(jī)器上以任何順序運(yùn)行，而不會(huì)相互影響。如果可能，測(cè)試不應(yīng)依賴(lài)于環(huán)境因素或全局/外部狀態(tài)。具有這些依賴(lài)項(xiàng)的測(cè)試更難運(yùn)行并且通常不穩(wěn)定，這使得它們更難調(diào)試和修復(fù)，并且最終花費(fèi)的時(shí)間比節(jié)省的時(shí)間更多（請(qǐng)參閱上面的trustworthy）。

幾年前，Martin Fowler撰寫(xiě)了有關(guān) “孤獨(dú)”與“社交”代碼的文章，以描述應(yīng)用程序代碼中的依賴(lài)項(xiàng)使用情況，以及如何相應(yīng)地設(shè)計(jì)測(cè)試。在他的文章中，“獨(dú)立”代碼不依賴(lài)于其他單元（它更加獨(dú)立），而“社交”代碼確實(shí)與其他組件交互。如果應(yīng)用程序代碼是孤獨(dú)的，那么測(cè)試很簡(jiǎn)單，但對(duì)于被測(cè)試的社交代碼，您可以構(gòu)建“孤獨(dú)”或“社交”測(cè)試?！吧缃粶y(cè)試”將依賴(lài)于真實(shí)的依賴(lài)關(guān)系來(lái)驗(yàn)證行為，而“單獨(dú)測(cè)試”則將被測(cè)代碼與依賴(lài)關(guān)系隔離開(kāi)來(lái)。您可以使用模擬來(lái)隔離被測(cè)代碼，并為“社交”代碼構(gòu)建“單獨(dú)”測(cè)試。我們將在下面看看如何做到這一點(diǎn)。

一般來(lái)說(shuō)，使用模擬來(lái)處理依賴(lài)關(guān)系使我們作為測(cè)試人員的生活更輕松，因?yàn)槲覀兛梢詾樯缃淮a生成“單獨(dú)的測(cè)試”。對(duì)復(fù)雜代碼的社交測(cè)試可能需要大量設(shè)置，并且可能違反隔離和可重復(fù)的原則。但由于模擬是在測(cè)試中創(chuàng)建和配置的，因此它是獨(dú)立的，我們可以更好地控制依賴(lài)項(xiàng)的行為。另外，我們可以測(cè)試更多代碼路徑。例如，我可以返回自定義值或從模擬中拋出異常，以覆蓋邊界或錯(cuò)誤條件。

單元測(cè)試應(yīng)該自動(dòng)化
確保測(cè)試在自動(dòng)化過(guò)程中運(yùn)行。這可以是每天，也可以是每小時(shí)，也可以是在持續(xù)集成或交付過(guò)程中。團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人都需要能夠訪(fǎng)問(wèn)和審查這些報(bào)告。作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，討論您關(guān)心哪些指標(biāo)：代碼覆蓋率、修改后的代碼覆蓋率、正在運(yùn)行的測(cè)試數(shù)量、性能等。

通過(guò)查看這些數(shù)字可以學(xué)到很多東西，這些數(shù)字的大幅變化通常表明可以立即解決回歸問(wèn)題。
單元測(cè)試應(yīng)驗(yàn)證所有細(xì)節(jié)、極端情況和邊界條件等。應(yīng)更加謹(jǐn)慎地使用組件、集成、UI 和功能測(cè)試，以驗(yàn)證 API 或應(yīng)用程序作為一個(gè)整體的行為。手動(dòng)測(cè)試應(yīng)該占整個(gè)金字塔結(jié)構(gòu)的最小百分比，但對(duì)于發(fā)布驗(yàn)收和探索性測(cè)試仍然有用。該模型為組織提供了高水平的自動(dòng)化和測(cè)試覆蓋率，以便他們可以擴(kuò)大測(cè)試工作并將與構(gòu)建、運(yùn)行和維護(hù)測(cè)試相關(guān)的成本保持在最低水平。

單元測(cè)試應(yīng)在有組織的測(cè)試實(shí)踐中執(zhí)行
為了推動(dòng)各級(jí)測(cè)試的成功，并使單元測(cè)試過(guò)程可擴(kuò)展且可持續(xù)，您將需要一些額外的實(shí)踐。首先，這意味著在編寫(xiě)應(yīng)用程序代碼時(shí)編寫(xiě)單元測(cè)試。一些組織在應(yīng)用程序代碼之前編寫(xiě)測(cè)試（測(cè)試驅(qū)動(dòng)或行為驅(qū)動(dòng)編程）。重要的是測(cè)試與應(yīng)用程序代碼齊頭并進(jìn)。測(cè)試和應(yīng)用程序代碼甚至應(yīng)該在代碼審查過(guò)程中一起審查。評(píng)論可以幫助您理解正在編寫(xiě)的代碼（因?yàn)樗鼈兛梢钥吹筋A(yù)期的行為）并改進(jìn)測(cè)試！