單元測(cè)試的意義詳解

單元測(cè)試由一組獨(dú)立的測(cè)試構(gòu)成，每個(gè)測(cè)試針對(duì)軟件中的一個(gè)單獨(dú)的程序單元。如果對(duì)單元測(cè)試的內(nèi)容不清楚的同學(xué)，可以參考這篇文章，詳細(xì)講解單元測(cè)試的內(nèi)容。

對(duì)于單元測(cè)試，人們往往存在很多的誤解：

1)浪費(fèi)的時(shí)間太多

一旦編碼完成，缺乏軟件工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員就會(huì)迫不及待地進(jìn)行軟件集成工作，這樣就能看到實(shí)際系統(tǒng)開始啟動(dòng)工作，在這種開發(fā)步驟中，真正意義上的進(jìn)步被表面上的進(jìn)步所取代。系統(tǒng)能進(jìn)行正常工作的可能性很小，更多的情況是充滿了各式各樣的Bug。這些Bug包含在獨(dú)立的單元里，其本身也許是瑣碎、微不足道的，但在軟件集成為一個(gè)系統(tǒng)時(shí)會(huì)增加額外的工期和費(fèi)用。

其實(shí)進(jìn)行完整的單元測(cè)試和編寫代碼所花費(fèi)的精力大致上是相同的，一旦完成了單元測(cè)試，在確保手頭擁有穩(wěn)定可靠部件的情況下，再進(jìn)行高效的軟件集成才是真正意義上的進(jìn)步。

程序的可靠性對(duì)軟件產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響，在大型軟件公司，每寫一行程序，都可能要測(cè)試很多遍。由此可見大型軟件公司對(duì)測(cè)試的重視程度。

2)軟件開發(fā)人員不應(yīng)參與單元測(cè)試

單元測(cè)試常常和編碼同步進(jìn)行，每完成一個(gè)模塊就應(yīng)進(jìn)行單元測(cè)試。在對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行單元測(cè)試時(shí)，不能忽略和其他模塊的關(guān)系，為模擬這一關(guān)系，需要輔助模塊，因此若單獨(dú)的測(cè)試人員進(jìn)行單元測(cè)試，往往工作量大，周期長(zhǎng)，耗費(fèi)巨大，其結(jié)果事倍功半。軟件的開發(fā)者總是應(yīng)當(dāng)負(fù)責(zé)程序的單個(gè)單元的測(cè)試，保證每個(gè)單元能夠完成設(shè)計(jì)的功能，其實(shí)在很多情況下，開發(fā)者也應(yīng)進(jìn)行集成測(cè)試。

3)我是很棒的程序員，不需要進(jìn)行單元測(cè)試

如果我們真正擅長(zhǎng)編程并且有絕招，就應(yīng)當(dāng)不會(huì)有錯(cuò)誤，但這只是一個(gè)神話。編碼不是可以一次性通過(guò)的，必須經(jīng)過(guò)各種各樣的測(cè)試，單元測(cè)試只是其中一種。缺乏測(cè)試的程序代碼可能包含許多Bug，程序員在沒(méi)有測(cè)試保護(hù)的情況下修改Bug，會(huì)引發(fā)更多的Bug，忙于除蟲，于是更沒(méi)有時(shí)間測(cè)試。如此循環(huán)往往會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目的崩潰。為避免產(chǎn)生惡性循環(huán)，代碼必須有一張安全網(wǎng)來(lái)保護(hù)，隨時(shí)進(jìn)行的單元測(cè)試就是這張安全網(wǎng)。

4)不管怎樣，集成測(cè)試將會(huì)抓住所有的Bug

集成測(cè)試的目標(biāo)是把通過(guò)單元測(cè)試的模塊拿來(lái)，構(gòu)造一個(gè)在設(shè)計(jì)中所描述的程序結(jié)構(gòu)，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)和接口有關(guān)的問(wèn)題。我們?cè)跍y(cè)試工作開展的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)并提交進(jìn)行合格性測(cè)試的軟件，在測(cè)試過(guò)程中有很多Bug，有些嚴(yán)重問(wèn)題，甚至導(dǎo)致死機(jī)，以至于不能再測(cè)試其他功能，進(jìn)行錯(cuò)誤修改，回歸測(cè)試時(shí)又發(fā)現(xiàn)其他新的問(wèn)題，使得測(cè)試工作很難開展下去。

5)單元測(cè)試效率不高

在實(shí)際工作中，開發(fā)人員不想進(jìn)行單元測(cè)試，認(rèn)為沒(méi)有必要且效率不高，其實(shí)錯(cuò)誤發(fā)生和被發(fā)現(xiàn)之間的時(shí)間與發(fā)現(xiàn)和改正該錯(cuò)誤的成本是指數(shù)關(guān)系，頻繁的單元測(cè)試能使開發(fā)人員排錯(cuò)的范圍縮得很小，大大節(jié)約排錯(cuò)所需的時(shí)間，同時(shí)錯(cuò)誤盡可能早地被發(fā)現(xiàn)和消滅會(huì)減少由于錯(cuò)誤而引起的連鎖反應(yīng)。

在某一功能點(diǎn)上進(jìn)行準(zhǔn)備測(cè)試、執(zhí)行測(cè)試和修改缺陷的時(shí)間，單元測(cè)試的效率大約是集成測(cè)試的兩倍、系統(tǒng)測(cè)試的三倍。

通過(guò)對(duì)這些誤解的分析，可以對(duì)單元測(cè)試有進(jìn)一步的了解，其實(shí)作為軟件系統(tǒng)的最小組成單位，單元測(cè)試具有以下屬性：

它是由一個(gè)程序員完成的。

它有一個(gè)詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明，包括輸入定義、輸出定義和加工說(shuō)明。

它是一個(gè)可識(shí)別的看得見的程序組成部分，并容易被組合成程序。

能被單獨(dú)地匯編和測(cè)試。

它的規(guī)模比較小，邏輯比較簡(jiǎn)單。

因此單元測(cè)試具有以下意義：

1)單元測(cè)試集中注意力于程序的基本組成部分，首先保證每個(gè)單元測(cè)試通過(guò)，才能使下一步把單元組裝成部件并測(cè)試其正確性具有基礎(chǔ)。單元是整個(gè)軟件的構(gòu)成基礎(chǔ)，像硬件系統(tǒng)中的零部件一樣，只有保證零部件的質(zhì)量，這個(gè)設(shè)備的質(zhì)量才有基礎(chǔ)，單元的質(zhì)量也是整個(gè)軟件質(zhì)量的基礎(chǔ)。因此，單元測(cè)試的效果會(huì)直接影響軟件的后期測(cè)試，最終在很大程度上影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

2)單元測(cè)試可以平行開展，這樣可以使多人同時(shí)測(cè)試多個(gè)單元，提高了測(cè)試的效率。

3)單元規(guī)模較小，復(fù)雜性較低，因而發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后容易隔離和定位，有利于調(diào)試工作。

4)單元的規(guī)模和復(fù)雜性特點(diǎn)，使單元測(cè)試中可以使用包括白盒測(cè)試的覆蓋分析在內(nèi)的許多測(cè)試技術(shù)，能夠進(jìn)行比較充分細(xì)致的測(cè)試，是整個(gè)程序測(cè)試滿足語(yǔ)句覆蓋和分支覆蓋要求的基礎(chǔ)。

5)單元測(cè)試的測(cè)試效果是最顯而易見的。做好單元測(cè)試，不僅后期的系統(tǒng)集成聯(lián)調(diào)或集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試會(huì)很順利，節(jié)約很多時(shí)間;而且在單元測(cè)試過(guò)程中能發(fā)現(xiàn)一些很深層次的問(wèn)題，同時(shí)還會(huì)發(fā)現(xiàn)一些很容易發(fā)現(xiàn)而在集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試很難發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題;更重要的是單元測(cè)試不僅僅是證明這些代碼做了什么，是如何做的，而且證明是否做了它該做的事情而沒(méi)有做不該做的事情。

6)單元測(cè)試的好與壞不僅直接關(guān)系到測(cè)試成本(因?yàn)槿绻麊卧獪y(cè)試中易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題拖到后期測(cè)試發(fā)現(xiàn)，那么其成本將成倍數(shù)上升)，而且也會(huì)直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量，因?yàn)榭赡芫褪怯捎诖a中的某一個(gè)小錯(cuò)誤就導(dǎo)致了整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量降低一個(gè)指標(biāo)，或者導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。

事實(shí)上，單元測(cè)試是一種驗(yàn)證行為—— 測(cè)試和驗(yàn)證程序中每一項(xiàng)功能的正確性，為以后的開發(fā)提供支持;單元測(cè)試是一種設(shè)計(jì)行為—— 編寫單元測(cè)試將使我們從調(diào)用者觀察、思考，特別是要先考慮測(cè)試，這樣就可把程序設(shè)計(jì)成易于調(diào)用和可測(cè)試的，并努力降低軟件中的耦合，還可以使編碼人員在編碼時(shí)產(chǎn)生預(yù)測(cè)試，將程序的缺陷降低到最小;單元測(cè)試是一種編寫文檔的行為—— 是展示函數(shù)或類如何使用的最佳文檔;單元測(cè)試具有回歸性—— 自動(dòng)化的單元測(cè)試有助于進(jìn)行回歸測(cè)試。