Być może słyszałeś, jak kierownicy projektów, pracownicy działu zapewnienia jakości i programiści spierają się o zalety testów jednostkowych i o to, czy Twój zespół ich potrzebuje. Jeśli ta decyzja należy do Ciebie, to pomaga mieć fakty, abyś mógł podjąć najlepszą decyzję dla naszego projektu.
Jak większość rzeczy w branży oprogramowania, istnieją korzyści i wady testowania jednostkowego. Zrozumienie procesu, zastosowań, korzyści i wyzwań może pomóc Ci zdecydować, czy testy jednostkowe są niezbędne dla Twojego zespołu.
Co to jest testowanie jednostkowe?
Testy jednostkowe to metoda izolowania i testowania określonych jednostek kodu w celu określenia skuteczności każdego komponentu. Zamiast testować oprogramowanie, metoda ta rozbija je na mniejsze części, aby zapewnić poprawność poszczególnych komponentów.
Dlaczego potrzebujemy testów jednostkowych?
Ponieważ testy jednostkowe zwykle pojawiają się w fazie rozwoju, pozwalają zespołom na zidentyfikowanie i poprawienie błędów przed wydaniem oprogramowania. Testy jednostkowe ostrzegają programistów o potencjalnych błędach lub lukach, które mogą wywołać problemy w przyszłości i poprawić ogólną jakość i wydajność.
Testy jednostkowe pozostają nieco kontrowersyjnym tematem w branży. Zespoły zapewnienia jakości mistrz testowania oprogramowania natomiast koderzy przestrzegają przed nadmiernym użyciem, a niewiele zespołów dochodzi do konsensusu. Zrozumienie szerszego obrazu może pomóc Ci przebrnąć przez argumenty i dojść do najlepszej decyzji dla Twojej firmy.
Co powinieneś testować w testach jednostkowych (i czego nie powinieneś)?
Testy jednostkowe to narzędzie, które ma swój czas i miejsce, jak każde inne narzędzie w twoim arsenale, aby poprawić wydajność i opłacalność oprogramowania. Może osiągnąć wiele, ale może nie być najlepszym rozwiązaniem w każdej sytuacji.
Istnieją wyraźne korzyści z używania testów jednostkowych w następujących scenariuszach:
- Wykonaj jazdę próbną, aby upewnić się, że kod działa przed wdrożeniem.
- Sprawdź pracę, aby zatwierdzić funkcję kodu i zidentyfikować potencjalne defekty.
- Dokumentuj proces, aby wspierać najlepsze praktyki i śledzić postępy.
Może być kuszące, aby rozszerzyć wykorzystanie testów jednostkowych, ale jego ograniczenia mogą również tworzyć wyzwania, jeśli używasz go w określonych sytuacjach. Na przykład wykonanie testu jednostkowego na komponentach, które współpracują z systemami innych firm, może nie dać spójnych lub wiarygodnych wyników. Zadanie jest zbyt złożone, aby rozbić je na mniejsze elementy bez utraty czegoś.
Testy jednostkowe stwarzają również problem w przypadku złożonych systemów, takich jak AI i
Automatyzacja procesów robotycznych (RPA)
. Chociaż możesz wykonać testy jednostkowe w tych scenariuszach, jest to ogromne przedsięwzięcie, a lepsze narzędzia są dostępne.
Korzyści wynikające z testowania jednostkowego
Ważne jest, aby zauważyć, że testy jednostkowe zazwyczaj pojawiają się we wczesnym etapie procesu rozwoju jako środek proaktywny lub przed wprowadzeniem nowego kodu do istniejącego systemu. Włączenie testów jednostkowych oprogramowania do istniejącego planu testowania może przynieść korzyści twojemu projektowi w oczekiwany i nieoczekiwany sposób.
1. Oszczędność czasu i pieniędzy
Być może najcenniejszym powodem do włączenia testów jednostkowych jest ich wpływ na czas wydania i wynik końcowy. Chociaż dodaje dodatkowe kroki do procesu rozwoju, testowanie jednostkowe nie jest tak czasochłonne i kosztowne jak szukanie drobnych wad w gotowym produkcie kilka miesięcy po jego dostarczeniu.
Ponieważ testy jednostkowe wyszukują defekty i potencjalne problemy poprzez testowanie kodu w różnych warunkach, pozwalają na szybsze, łatwiejsze wprowadzanie poprawek. Dostosowywanie kodu w miarę rozwoju projektu jest wydajne i stanowi bardziej efektywne wykorzystanie zasobów ludzkich i finansowych.
Znalezienie i zidentyfikowanie potencjalnych defektów poprzez testy jednostkowe na wczesnym etapie procesu jest jednym z najbardziej praktycznych kroków, jakie możesz podjąć. Taniej i łatwiej jest zająć się istniejącymi i potencjalnymi problemami przed dostarczeniem produktu do klienta.
2. Poprawia jakość
Testy jednostkowe poprawiają również jakość produktu poprzez rozwiązywanie problemów zanim one powstaną. Możesz dostarczyć produkt wyższej jakości wiedząc, że przeszedł on baterię testów aż do najmniejszego poziomu.
Pozwala to również zespołom badać wydajność poprzez obciążanie oprogramowania w trakcie procesu rozwoju, aby zapewnić jego gotowość. Twój zespół może eksperymentować z różnymi scenariuszami, w tym z warunkami ekstremalnymi, aby określić, jak zareaguje oprogramowanie.
Udane testy pozwalają zespołom na usunięcie wszelkich niedociągnięć i dostarczenie solidniejszego, bardziej złożonego produktu.
3. Zapewnia dokumentację
Testy jednostkowe obejmują zapis, który dokumentuje cały proces i funkcje każdego komponentu. Stanowi on zarys i przegląd całego systemu oraz prezentuje możliwości oprogramowania i idealne zastosowania, oferując jednocześnie wgląd w niewłaściwe zastosowania.
4. Zwiększa ogólną wydajność
Poprzez izolowanie różnych części oprogramowania, testy jednostkowe mogą testować skuteczność poszczególnych komponentów. Jeśli mniejsze komponenty działają dobrze same w sobie, to zwiększa to niezawodność całego systemu.
Ponadto, testowanie odizolowanych komponentów pozwala programistom na wychwycenie i poprawienie błędów, zanim będą one miały wpływ na inne komponenty.
Wyzwania i ograniczenia testów jednostkowych
Żaden system nie jest doskonały, a metody testowania jednostkowego nie są wyjątkiem. Specjaliści z branży nie zgadzają się co do znaczenia testów jednostkowych, ponieważ z procesem tym wiążą się pewne zauważalne ograniczenia.
1. Wymaga więcej kodu
Podczas gdy testowanie jednostkowe może zaoszczędzić na dłuższą metę, wymaga obszernego kodowania, aby przetestować komponenty. Dlatego jedną z najlepszych praktyk testowania jednostkowego jest posiadanie co najmniej trzech testów jednostkowych, aby zapewnić, że zawsze masz tiebreaker.
2. Nie uwzględnia każdej sytuacji
Testy jednostkowe nie są idealne dla każdej możliwości, zwłaszcza testowania interfejsu UI. Nie jest też w stanie wychwycić każdego błędu, ponieważ nie da się przewidzieć każdej potencjalnej sytuacji.
3. Utrudnia zmiany
Wzmocnienie poszczególnych elementów tworzy silniejszy program. Co się stanie, gdy trzeba będzie zmienić lub zaktualizować ten program? Większym wyzwaniem jest zmiana systemu, który jest tak izolowany od błędów, bez zakłócenia jego ogólnej funkcji.
Rodzaje testów jednostkowych
Testy jednostkowe są zwykle wykonywane przez zautomatyzowane narzędzie do testowania jednostek, ale możliwe jest również podejście ręczne. Obie metody mają zalety i wady, które należy rozważyć, chociaż zautomatyzowane testy jednostkowe są najbardziej popularnym i niezbędnym krokiem dla firm obejmujących
hiperautomatyzacja
.
1. Manualne testy jednostkowe
Manualne testy jednostkowe polegają na testerach, którzy mogą zrozumieć złożone funkcje i cechy. Ponieważ ludzie potrafią myśleć nieszablonowo, mogą identyfikować problemy poza kodem i symulować doświadczenie użytkownika.
Z drugiej strony, ręczne testy jednostkowe są drogie, ponieważ musisz
zapłacić wykwalifikowanym koderom
. Jest to czasochłonne i skomplikowane, ponieważ zespoły muszą izolować poszczególne komponenty i uruchamiać wiele testów na każdym z nich.
2. Zautomatyzowane testy jednostkowe
Zautomatyzowane testy jednostkowe wykorzystują programy i kod do przeprowadzania testów. Podobnie jak inne automatyzacja badań oprogramowania, testy jednostkowe oprogramowania działają szybciej i ograniczają wpływ na inne komponenty. Dodatkowo, możesz napisać test raz i użyć go wielokrotnie.
Niestety, stworzenie niezbędnego kodu i jego utrzymanie wymaga czasu. Zautomatyzowane testy jednostkowe wciąż mają pewne ograniczenia, ponieważ nie mogą złapać każdego błędu.
Charakterystyka dobrego testu jednostkowego
Testy jednostkowe wymagają delikatnej równowagi, aby zwiększyć korzyści i poradzić sobie z ograniczeniami. Najlepsze testy jednostkowe mają cztery cechy, które tworzą tę równowagę.
1. Odizolowana
Każdy test jednostkowy powinien być w stanie stać samodzielnie, co oznacza, że mogą istnieć niezależnie od innych czynników. Jeśli test opiera się na innych programach lub systemach do działania, to może to zmienić wyniki.
2. Szybko
Weź pod uwagę objętość kodu do przetestowania i to, ile czasu zajmie wykonanie wystarczającej liczby testów, aby uzyskać zadowalające wyniki. Dobry test jednostkowy powinien zająć zaledwie milisekundy, aby zakończyć testowanie. Dalej, test jednostkowy nie powinien zająć więcej czasu na stworzenie niż komponenty, które zamierzasz przetestować.
3. Spójna
Testy jednostkowe powinny zwracać identyczne wyniki za każdym razem. Jeśli nie można powtórzyć testu wielokrotnie i uzyskać tych samych wyników, nie jest on wiarygodny.
4. Samodzielne sprawdzanie
Manualne i automatyczne testy jednostkowe powinny być w stanie ujawnić wyniki automatycznie bez interwencji człowieka. Twój zespół nie powinien musieć przesiewać wyników, aby określić, czy jest to tak czy nie.
Przebijanie się przez żargon: Testy jednostkowe vs. Testy integracyjne
Testowanie oprogramowania jest tak złożone jak programy, które testuje, co oznacza, że różne terminy i typy osiągają różne rzeczy. Zrozumienie różnicy między testami jednostkowymi a testami integracyjnymi jest niezbędne do określenia najlepszego sposobu wdrożenia każdego z nich.
1. Czym są testy integracyjne?
Testy integracyjne dotyczą tego, jak różne komponenty współpracują ze sobą w ramach programu. Identyfikuje wszelkie problemy pomiędzy komponentami, gdy łączą się one w celu wykonania zadań. Niektóre problemy mogą wspierać oprogramowanie, ale ten test wyszukuje te, które pogarszają ogólną wydajność.
2. Testy jednostkowe a testy integracyjne
Testy jednostkowe i testy integracyjne to podobne koncepcje, które dotyczą różnych elementów. Zamiast patrzeć na indywidualną funkcję najmniejszej jednostki, testowanie integracyjne patrzy na to, jak komponenty działają razem.
Testy integracyjne również szukają wad i efektów ubocznych we wczesnym etapie procesu i znajdują problemy, które nie są oczywiste na pierwszy rzut oka. Jednak testowanie integracyjne dotyczy wielu komponentów, ponieważ oddziałują one na siebie, a nie na poszczególne funkcjonalności.
Techniki testowania jednostkowego
Trzy techniki testów jednostkowych dotyczą różnych warstw w systemie. Zarówno testy manualne jak i automatyczne mogą obejmować te typy.
1. Techniki funkcjonalnego testowania jednostkowego
Funkcjonalne metody testowania jednostkowego, znane jako testowanie czarnej skrzynki, zajmują się funkcjonalnością każdego komponentu. Ocenia ważność interfejsu użytkownika, danych wejściowych i wyjściowych, ustalając jednocześnie granice i równoważności.
2. Techniki strukturalnych testów jednostkowych
Techniki strukturalne lub testy white-box walidują komponenty, które spełniają ustalone wymagania funkcjonalne i mapują ich ścieżki. Na przykład może to obejmować ustawienie serii warunków, aby zobaczyć, jaką ścieżkę kod podąża przez program w oparciu o dane wejściowe.
3. Techniki testów jednostkowych opartych na błędach
Techniki oparte na błędach działają najlepiej, jeśli oryginalny programista zajmuje się testowaniem, ponieważ znają swoją pracę. Znane również jako testowanie szarych skrzynek, wykorzystuje przypadki testowe i wykonuje oceny ryzyka w celu zidentyfikowania defektów.
Zastosowania testów jednostkowych
Jak zauważono, aplikacje do testowania jednostek są prawie nieskończone, ale służy niektórym celom lepiej niż inne.
1. Programowanie ekstremalne
Programowanie ekstremalne to jedna z ideologii rozwoju oprogramowania, która dąży do tworzenia najwyższej jakości oprogramowania. Ta metodologia w dużej mierze opiera się na frameworkach do testowania jednostek oprogramowania, aby przeprowadzić kompleksowe testy. Ekstremalni programiści często używają
narzędzia do automatycznego testowania
aby poprawić ogólną jakość i szybkość reakcji, dostosowując się do zmieniających się potrzeb klientów.
Jedną z naczelnych zasad jest testowanie wszystkiego, co może potencjalnie zawieść, łącznie z najmniejszymi elementami. W związku z tym testy jednostkowe są potężnym narzędziem dla ekstremalnych programistów.
2. Testy jednostkowe na poziomie języka
Niektóre języki są wrodzenie kompatybilne z testami jednostkowymi. Na przykład, języki takie jak Python i Apex bezpośrednio wspierają testy jednostkowe ze względu na strukturę kodu, co oznacza, że włączenie testów jednostkowych wymaga ograniczonych dostosowań. Inne języki wymagają drobnych modyfikacji i specjalnych frameworków, jak testy jednostkowe w PHP.
3. Ramy testów jednostkowych
Testy jednostkowe otwierają drzwi dla produktów innych firm, które możesz zainstalować, aby uruchomić testy na istniejącym systemie. Wiele
narzędzia do zautomatyzowanego testowania jednostek
są kompatybilne z wieloma językami, aby uprościć proces testowania i umożliwić użytkownikom sprawdzenie ich wcześniej opracowanego oprogramowania.
Jak napisać przypadek testowy do testów jednostkowych
Pisanie przypadków testowych testów jednostkowych może stać się skomplikowane w zależności od komponentu, który testujesz; pisanie testu jednostkowego powinno skupić się na tych samych trzech punktach. Zauważ, że mogą istnieć niewielkie różnice między testami ręcznymi i automatycznymi, ale proces jest zasadniczo taki sam.
1. Test sprawdzający poprawność odpowiedzi
Zacznij od testu, który sprawdza optymalną odpowiedź, aby upewnić się, że rozpoznaje to, co powinno nastąpić. W tym kroku ustala się również poziom bazowy.
2. Testowa reakcja na nieprawidłowe dane wejściowe
Utwórz test sprawdzający reakcję na nieprawidłowe dane wejściowe. Utwórz linię bazową dla reakcji komponentu na nieprawidłowe dane.
3. Wykonywanie wielu czynności
Testuj komponent wielokrotnie, używając ważnych i nieważnych odpowiedzi, aby określić, jak reaguje komponent. Następnie prześledź odpowiedzi, aby szukać wszelkich wad.
Jak przeprowadzamy testy jednostkowe?
Testowanie jednostkowe polega na pisaniu kodu w celu przetestowania konkretnego komponentu w ramach oprogramowania. Testowanie ręczne zwykle zajmuje więcej kroków i nie jest szczególnie powszechne, więc spójrzmy na proces przy użyciu narzędzi do automatyzacji testów jednostkowych.
Jednym z najpopularniejszych narzędzi na rynku jest ZAPTEST API Studio. Dzięki ZAPTEST użytkownicy mogą zautomatyzować testowanie REST, SOAP i openAPI przy użyciu pełnej parametryzacji oraz łatwych w użyciu narzędzi do korelacji i zarządzania danymi. ZAPTEST zapewnia również możliwość łączenia testów API i UI w bezproblemowy proces.
1. Określenie części kodeksu do przetestowania i ustalenie metody
Programiści mogą pisać i dołączać do aplikacji kod, aby przetestować funkcję komponentu i później usunąć kod testowy. I odwrotnie, możliwe jest wyizolowanie komponentu i skopiowanie go do systemu testowego. Ten ostatni pozwala użytkownikom zidentyfikować wszelkie zbędne powiązania z innymi komponentami podczas testu.
2. Inicjowanie przypadków testowych
Programista wykorzystuje przypadki testowe opracowane przez kodera do walidacji funkcjonalności komponentu. Proces ten zwykle występuje w zautomatyzowanym frameworku testowym, który flaguje wszelkie defekty podczas testu i może ostrzec zespół o niepowodzeniu.
3. Przegląd i przeróbka
Po zakończeniu przypadku testowego zespół może przejrzeć dane, aby określić wszelkie wady lub błędy. Następnie zespół wprowadza poprawki i aktualizuje komponent przed ponownym przetestowaniem.
Zespoły mogą rewidować przypadki testowe tak często, jak jest to potrzebne, aby osiągnąć pożądane rezultaty. Możliwe jest zatrzymanie testu jednostkowego, co oznacza, że komponent lub przypadek testowy zawiódł tak bardzo, że nie warto go kontynuować.
Przykłady testów jednostkowych
Istnieją setki przykładów testów jednostkowych, które dotyczą różnych komponentów i problemów. Oto kilka podstawowych przykładów testów jednostkowych, które demonstrują zastosowania w świecie rzeczywistym.
1. Testy jednostkowe API
Nowoczesne systemy polegają na różnych programach komunikujących się ze sobą, często opierając się na interfejsach znanych jako API. Na przykład programiści mogą zwiększyć wydajność, testując punkty końcowe poprzez testowanie jednostkowe interfejsu API REST.
2. Przemysł motoryzacyjny
Przemysł motoryzacyjny oferuje ogromne możliwości dla przykładów testów jednostkowych, więc rozważ szerokie implikacje. Nasze pojazdy polegają na kodzie bardziej niż kiedykolwiek i mogą stworzyć niebezpieczne sytuacje, jeśli istnieje nawet niewielka wada. Narzędzia do testowania jednostkowego mogą wyizolować kod, zanim jeszcze samochód opuści fabrykę, aby określić, czy jest on czysty i zmniejszyć szanse na wystąpienie usterek na drodze.
Najlepsze praktyki w zakresie testów jednostkowych
Niezależnie od tego, czy chcesz przeprowadzić testy jednostkowe na interfejsie API REST, czy określić, jak aplikacja bankowa reaguje na różne wejścia na tym samym koncie, te najlepsze praktyki mogą utrzymać twoje testy jednostkowe na właściwym torze.
1. Napisz i zastosuj plan testów jednostkowych
Jednym z najważniejszych elementów testów jednostkowych jest przestrzeganie planu, który szczegółowo określa rozmiar, zakres i cele. Zdefiniuj zakres swojego testu jednostkowego i to, co musisz przetestować, określ przypadki testowe i wybierz odpowiednie narzędzia lub oprogramowanie.
Samo stworzenie planu testów jednostkowych nie jest wystarczające; Twój zespół musi podążać za tym planem od początku do końca. Pomijanie kroków lub odbieganie od planu może prowadzić do zamieszania i tworzyć niepotrzebną pracę.
2. Rozważania na temat języka
Upewnij się, że twój kod mówi tym samym językiem, co program lub aplikacja, którą testujesz. Testy jednostkowe PHP różnią się od testów jednostkowych C#, mimo że ogólny framework wygląda podobnie.
3. Reintegracja i badanie regresji
Jeśli skopiowałeś kod i przetestowałeś go w frameworku testowym zamiast w aplikacji, testowanie regresji jest krytyczne. Przerobienie dowolnego kodu może zmienić funkcjonalność aplikacji, dlatego należy ponownie zintegrować jednostkę, a następnie wykonać testy regresyjne, aby zapewnić jej prawidłowe działanie.
Kto powinien być zaangażowany w testy jednostkowe?
Chociaż wiele osób przyczynia się do rozwoju oprogramowania i aplikacji, nie każdy ma czas, umiejętności lub wiedzę, aby uczestniczyć w testach jednostkowych. Dlatego ogranicz zespół do kilku wykwalifikowanych osób lub zespołów.
1. Programiści wykonują testy jednostkowe
Programiści ponoszą największą odpowiedzialność za testy jednostkowe, ponieważ znają swój kod i wiedzą jak powinien działać. Programiści piszą przypadki testowe, implementują testy i zazwyczaj mają najlepszy pomysł na to, jakie oprogramowanie do testowania jednostkowego zastosować.
2. Zespół zapewnienia jakości
Zespół QA wie, jak powinno działać oprogramowanie i jak identyfikować defekty. Patrzą na oprogramowanie z innej perspektywy i zapewniają jego prawidłowe funkcjonowanie w ramach większego systemu.
Lista kontrolna testów jednostkowych
Ta lista kontrolna testów jednostkowych jest wskazówką, która pomoże Twojemu zespołowi pozostać na drodze do osiągnięcia celów.
1. Wybierz odpowiednie narzędzia do testów jednostkowych
Wybór odpowiednich narzędzi automatyzacji testów jednostkowych jest kluczowy. Upewnij się, że oprogramowanie do testowania jednostkowego jest kompatybilne z językiem aplikacji i może osiągnąć cele twojego zespołu.
2. Przygotuj się na sukces
Utwórz szczegółowe nazwy dla projektu testowego, aby przyszłe zespoły wiedziały, co zostało zrobione i mogły łatwo zidentyfikować test. Zidentyfikuj kod, który zamierzasz przetestować i upewnij się, że jest całkowicie niezależny.
3. Badanie kodu indywidualnego
Testuj tylko jeden komponent na raz, aby zachować spójność i szybkość, a także uniknąć nakładania się lub błędnej komunikacji między członkami zespołu.
4. Odtwarzanie wad
Jeśli zidentyfikujesz defekt, przetestuj ponownie, aby upewnić się, że to samo działanie zwraca defekt. Poprawić usterkę, jeśli jest powtarzalna.
Wniosek
Testy jednostkowe to sposób na zwiększenie wydajności oprogramowania i aplikacji poprzez testowanie poprawności najmniejszych komponentów. Stanowi to kolejną okazję do udoskonalenia istniejącego oprogramowania i zwiększenia wydajności.
Dla osób zainteresowanych automatyzacją oprogramowania i
narzędziami do automatyzacji procesów robotycznych
, testy jednostkowe wypełniają rolę pomocniczą w podróży w kierunku hiperautomatyzacji. Ponieważ rozbija aplikacje na najmniejsze elementy, może zidentyfikować wcześniej niezauważone wady i zapobiec przyszłym problemom, zanim rozwiną się one w problemy i opóźnią produkcję.
Podobnie jak w przypadku innych narzędzi automatyzacji, ważne jest, aby rozsądnie używać testów jednostkowych i przestrzegać najlepszych praktyk w branży.
FAQs
Testy jednostkowe to potężna szansa dla firm na ulepszenie oprogramowania i aplikacji.
Czym są testy jednostkowe w C#?
Testowanie jednostkowe w C# polega na wyodrębnieniu segmentów kodu reprezentujących najmniejsze komponenty i przetestowaniu ich poprawności za pomocą narzędzi automatyzacji testów jednostkowych.
Czym są testy jednostkowe w Javie?
Testowanie jednostkowe w Javie wymaga frameworka do testowania zachowań bitów kodu przed użyciem go w produkcji.
Czym są testy jednostkowe w inżynierii oprogramowania?
Testy jednostkowe w inżynierii oprogramowania izolują najmniejszy, testowalny komponent w aplikacji i testują jego poprawność i wydajność.
