測(cè)試驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)PPT課件

1、 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved1測(cè)試驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)( Test Driven Design and Development )基礎(chǔ)篇Charles Huang & Watson TaoWith contribution by Eric L Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved2你的代碼工作嗎？ “這段代碼很簡單，不可能出錯(cuò)” “我試過了，它是正常工作的呀” “我用Debugger測(cè)試過了，我遍歷了所有程序分支，內(nèi)存中的值都是對(duì)的”最好的方法是寫

2、一段另外的代碼來證明它,讓電腦來告訴我們它是工作的。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved3XP中的測(cè)試 Unit Test Acceptance Test( Functional Test ) Regression Test Nightly Test Stress Test所有的測(cè)試都應(yīng)該獨(dú)立地自動(dòng)的運(yùn)行 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved4什么是單元測(cè)試(Unit Test)單元測(cè)試是一段能夠放在批處理中自動(dòng)運(yùn)行的，用來測(cè)試Classes的程序。單元測(cè)試測(cè)試一小段代碼或一個(gè)足夠小的功能。單

3、元測(cè)試程序調(diào)用這小段代碼或功能，并驗(yàn)證返回的結(jié)果是否符合預(yù)先設(shè)定的結(jié)果。每個(gè)單元測(cè)試至少應(yīng)該有兩個(gè)測(cè)試?yán)? Test Case ):NegativePositive單元測(cè)試是軟件工程的一個(gè)關(guān)鍵部分。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved5什么是Acceptance TestAcceptance Test are programs or scripts configured to test thatpackages (groups of clusters of classes) meet external requirements and ac

4、hieve goals, such as performance. They include screen-driving programs that test GUIs from without.Acceptance Test是對(duì)軟件做End-To-End的測(cè)試,衡量軟件是否符合用戶需求的指標(biāo)，也就是驗(yàn)收測(cè)試。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved6什么是Regression Test“Regression testing is the process of validating modified parts of the software

5、and ensuring that no new errors are introduced into previously tested code.”一句話，Regresstion Test就是要重新測(cè)試所有的代碼和功能。Regression Test和Development Test的不同在于Regression Test需要重用已經(jīng)建立的所有的測(cè)試單元(Unit Test )和功能測(cè)試套件(Functional Test)。Regression Test的基礎(chǔ)是完整的自動(dòng)單元測(cè)試和功能測(cè)試。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved7什么是N

6、ightly TestNightly Test就是每晚自動(dòng)運(yùn)行所有的Unit Test和Acceptance Test。Nightly Test是XP中的Continuous Test的一個(gè)練習(xí)(Practice)。Nightly Test可以準(zhǔn)確的反映項(xiàng)目開發(fā)的進(jìn)度和質(zhì)量。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved8Nightly TestNightly Test是軟件開發(fā)中一個(gè)保證開發(fā)之質(zhì)量的最有效的方法，也是衡量軟件之質(zhì)量和開發(fā)效率的最好的指標(biāo)。Nightly Test就是每天工作結(jié)束，所有的代碼都Check in到Source Contro

7、l后，自動(dòng)運(yùn)行所有的Unit Test和Function Test。測(cè)試的結(jié)果應(yīng)該自動(dòng)分發(fā)給開發(fā)人員和管理層。兩個(gè)指標(biāo)數(shù)值：測(cè)試?yán)拥耐ㄟ^率 單元測(cè)試必須是100%通過。Functional Test 應(yīng)該按計(jì)劃的通過。單元測(cè)試的覆蓋率 表明有多少Class被測(cè)試過和測(cè)試的完善程度。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved9測(cè)試優(yōu)先的編程在寫任何代碼之前，先寫它的Unit Test?！癗ever write a line of functional code without a broken test case” Kent BeckTest-Fi

8、rst Programming是一種測(cè)試技術(shù)嗎？Test-First Programming首先是一種分析方法。它迫使程序員仔細(xì)思考要做什么和不要做什么(而不是如何具體的實(shí)現(xiàn))。特別是各種例外的情況，并用程序語言正式的寫下來。這就好像在程序員的任務(wù)和程序員之間簽訂了一個(gè)清晰的正式合同。Test-First Programming是一種設(shè)計(jì)方法。Unit Test測(cè)試的事程序，而不是一個(gè)想法。程序員必須清晰的定義程序的界面才能寫出它的Unit Test。而這時(shí)程序員是不知道（也不需要知道）里面的具體邏輯是如何實(shí)現(xiàn)的。程序員只需要考慮Class的界面和功能(Responsibility)。啊，你在

9、做OO設(shè)計(jì)了。Test-First Programming是一種質(zhì)量控制方法( Quality Control )。如何控制質(zhì)量呢？如何知道我的程序是否運(yùn)行呢？我會(huì)不會(huì)漏了什么？運(yùn)行一下Unit Test。Test-First Programming是一種重構(gòu)和優(yōu)化的方法。我們總希望自己的代碼可以漂亮，運(yùn)行的效率高，所以我們會(huì)不斷地去改進(jìn)。可是如何保證改進(jìn)和優(yōu)化后的質(zhì)量呢？會(huì)不會(huì)越改越糟？答案還是Unit Test。Test-First Programming不是通常意義上的測(cè)試技術(shù)，它的目的也不是僅僅用來測(cè)試你的代碼。Test-First Programming是一種面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法。 C

10、opyright 2002 Chinaxp. All rights reserved10什么是Test-Driven Design (TDD)Test-Driven Design是一種開發(fā)風(fēng)格,它要求程序員做到：在寫產(chǎn)品代碼之前，先寫它的單元測(cè)試( Unit Tests )沒有單元測(cè)試的Class不允許作為產(chǎn)品代碼單元測(cè)試?yán)記Q定了如何寫產(chǎn)品代碼不斷地成功運(yùn)行所有的單元測(cè)試?yán)硬粩嗟耐晟茊卧獪y(cè)試?yán)覶est-Driven Design是把需求分析，設(shè)計(jì)，質(zhì)量控制量化的過程！ Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved11為什么會(huì)出現(xiàn)TDD現(xiàn)實(shí)中的設(shè)計(jì)

11、（Design）和測(cè)試（Testing）:面對(duì)一個(gè)新的開發(fā)任務(wù)，往往第一個(gè)念頭就是如何去實(shí)現(xiàn)它呢？“好像是這樣做的” 感覺上差不多了。抓起任務(wù)就開始編碼，一邊寫，一邊修改和設(shè)計(jì)。哎，時(shí)間很緊。我先把任務(wù)實(shí)現(xiàn)了，然后再好好測(cè)試。還是不工作，時(shí)間不多了。做個(gè)快速但丑陋的修改吧。等有空來再來重新整理這些代碼吧。用Debugger運(yùn)行幾次代碼，走完所有的我認(rèn)為可能的分支。我感覺這些代碼應(yīng)該行了。提交吧。哎，我也知道該寫一些自動(dòng)的單元測(cè)試來把剛才在Debugger中的測(cè)試走一遍?？墒悄鞘呛芏嗟幕畎　＿@種情況要作自動(dòng)測(cè)試太復(fù)雜了。還是手工作一下測(cè)試好了。 Copyright 2002 Chinaxp. A

12、ll rights reserved12為什么會(huì)出現(xiàn)TDD(Continue)程序員心中的測(cè)試：很郁悶的工作。對(duì)啊，程序員該做些新的，有創(chuàng)意的東西嘛。寫一些新的功能會(huì)更有趣些。我知道這些代碼會(huì)工作的。我的經(jīng)驗(yàn)和感覺都這樣告訴我。只要沒人亂改我的代碼，應(yīng)該就沒問題。再說這些邊緣情況幾乎不可能出現(xiàn)了。測(cè)試是QA的工作。自動(dòng)測(cè)試太花時(shí)間（我要趕Deadline)，不值得。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved13如何面對(duì)這些現(xiàn)實(shí)和想法Test-Driven Design and Development真的能行？試一試！ Copyright 2002

13、Chinaxp. All rights reserved14如何做Test Driven Design and Development再開發(fā)一個(gè)新的功能之前首先確定你要做什么（不是要如何做?。┍热缯f一個(gè)論壇的增加用戶的功能，我們需要又一個(gè)method來增加一個(gè)用戶：public void addAccount( Account account )當(dāng)然包括成功增加一個(gè)用戶（在數(shù)據(jù)庫中插入一條紀(jì)錄）還包括如果已經(jīng)由一個(gè)相同的用戶，應(yīng)該返回一個(gè)用戶已存在的消息OK,我們知道這個(gè)method中的這段代碼要做什么，而且這段代碼也足夠簡單。 Copyright 2002 Chinaxp. All righ

14、ts reserved15如何做Test Driven Design and Development（Continue )然后為這個(gè)功能（Method）寫單元測(cè)試?yán)? Unit Test )單元測(cè)試?yán)右采w這個(gè)Method的 “做什么”。所以我們至少有了兩個(gè)測(cè)試?yán)?Test Case 1: 測(cè)試成功增加一個(gè)用戶Test Case 2: 測(cè)試增加一個(gè)已存在的用戶其他邊緣情況測(cè)試：Test Case 3: 傳入的Account對(duì)象為NULL Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved16如何做Test Driven Design and Devel

15、opment（Continue )寫Production代碼我們清楚知道這段代碼需要做什么。因?yàn)槲覀冇辛硪欢未a擺在那里，清晰的表明這段代碼的Contracts。不用多，也不能少，只需要能實(shí)現(xiàn)再Unit Test中的Contracts和能夠通過它的Unit Test。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved17如何做Test Driven Design and Development（Continue )運(yùn)行Unit Test如果順利通過，你已經(jīng)很好的完成了你的任務(wù)。如果沒通過，修補(bǔ)代碼直到能通過Unit Test為止。如果出現(xiàn)在Unit Tes

16、t中沒預(yù)先設(shè)定的結(jié)果，在Unit Test中增加一個(gè)Test Case，修補(bǔ)代碼直到通過所有的Test Case為止。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved18TDD和PSPPersonal Software Process的DevelopmentDesignCodeBuildTestTest-Driven Design and DevelopmentAnalysisCode Unit TestCodeBuildRun TestAnalysisDesign Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved1

17、9XP采用了TDDTDD是Extreme Programming中必須遵行的一個(gè)方法。TDD是XP中Pair Programming的工作模式。XP中把測(cè)試驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)做到極致。TDD的整個(gè)流程由兩個(gè)程序員一起執(zhí)行。XP正是因?yàn)椴捎昧薚DD才能夠做到每天的代碼都是Production Code和每個(gè)小的Release都能提供具備Production質(zhì)量的代碼并投入使用。有了TDD,XP才能降低風(fēng)險(xiǎn)，去擁抱變化。有了TDD,XP才能在計(jì)劃的時(shí)間內(nèi)完成計(jì)劃質(zhì)量的代碼。有了TDD,XP才能減少CodeFix環(huán)節(jié)，從而減少項(xiàng)目成本。有了TDD,XP Team才能對(duì)自己的工作充滿自信。 Copyri

18、ght 2002 Chinaxp. All rights reserved20TDD防止Over-Engineering在開發(fā)中采用TDD，可以有效的避免過度設(shè)計(jì)和開發(fā)。如果程序員不愿為一個(gè)Method寫測(cè)試?yán)踊蛘哒J(rèn)為現(xiàn)在沒有必要測(cè)試改Method,那這個(gè)Method多半是現(xiàn)在不需要的。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved21TDD,程序員和管理層對(duì)程序員來說，通過運(yùn)行Unit Test和Functional Test，每天下班的時(shí)候都可以清楚的知道自己的代碼是work的。對(duì)管理層來說，通過Nightly Test的結(jié)果，每天一早都清楚的知

19、道項(xiàng)目的質(zhì)量和開發(fā)進(jìn)度。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved22XP中誰來寫TestsDeveloper:Unit TestAcceptance Test( Functional Test )Customer:Acceptance TestCustomer為每一個(gè)User Story寫Functional Test。但通常用戶并不具備設(shè)計(jì)和開發(fā)Functional Test的能力，需要程序員的幫助。 Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved23什么時(shí)候?qū)慣ests?如果你要寫一個(gè)新的功能，請(qǐng)先寫她

20、的測(cè)試?yán)尤绻阋跊]有經(jīng)過測(cè)試的代碼上寫新的功能，請(qǐng)先寫目前代碼的測(cè)試?yán)尤绻阋狥ix一個(gè)Bug，請(qǐng)先為這個(gè)Bug寫一個(gè)測(cè)試?yán)尤绻阋猂efactor沒有測(cè)試過的代碼，請(qǐng)先寫一個(gè)測(cè)試?yán)尤绻惆l(fā)現(xiàn)一個(gè)邊緣例外值，請(qǐng)為她寫一個(gè)測(cè)試?yán)?Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved24Extreme Unit JunitJava Class的測(cè)試FrameworkJFCUnitJava Swing app的測(cè)試FrameworkCatusJava Server Side( EJB, Servlet )的測(cè)試FrameworkHTMLUnitHtml

21、Page的測(cè)試FrameworkHTTPUnitHtml Page的測(cè)試FrameworkCPPUnitC+測(cè)試Framework.NetUnit.Net app的測(cè)試Framework Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved25Junit( A sample)Junit是由kent Beck和Erich Gamma 編寫的一個(gè)open source的測(cè)試框架，用來編寫可重復(fù)的測(cè)試?yán)印y(cè)試論壇中的增加用戶methodpublic class AccountDAOmySql implements AccountDAO /* * Add a use

22、r account * * param Account - A account object that contains the user info,like userName, * password,email */public void addAccount( final Account account ) throws SQLException, AccountAlreadyExistException Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved26Junit( A sample)1.為對(duì)應(yīng)的Java Class建立一個(gè)TestCase。Uni

23、t Test Case應(yīng)該放在和Business Class相同的Package中，但在不同的的物理位置。package org.redsoft.forum.dao.mysqlimport junit.framework.TestCase;import junit.framework.TestSuite;import junit.framework.Test;public class AccountDAOmySqlTest extends TestCase public AccountDAOmySqlTest(String name) super(name); Copyright 2002 C

24、hinaxp. All rights reserved27Junit( A sample)2. Override setUp() and tearDown()如果需要，可以在setUp()中初始化需要的全局變量，資源等（比如Database Connection, File I/O或Mock Objects等）相應(yīng)的，可以在tearDown()中釋放資源（Database Connection,File I/O和Mock Objects等）public class AccountDAOmySqlTest extends TestCase private MysqlFixture mysqlFi

25、xtureIns = new MysqlFixture();public void setUp() throws Exception mysqlFixtureIns.setUp();public void tearDown() throws Exception mysqlFixtureIns.tearDown(); Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved28Junit( A sample)3.為被測(cè)試的Method寫Test Casepublic void testAddAccountNormal()AccountDAOmySql dao = n

26、ew AccountDAOmySql();Account account = new Account(USER_NAME,charles,charles_);try dao.addAccount( account ); Account account_new = dao.findByUserName( account.getUserName() ); assertEquals(Expecting charles,account.getUserName(),account_new.getUserName() ); assertEquals(Expecting charles,account.ge

27、tPassword(),account_new.getPassword() ); assertEquals(Expecting ,account.getEmail(),account_new.getEmail() ); dao.removeAccount( account.getUserName() ); catch( final Exception e ) e.printStackTrace(); fail(Unexpected exception: + e.toString(); Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved29Junit( A s

28、ample)public void testAddAccountAlreadyExist()AccountDAOmySql dao = null;Account account = null;try/ Add an Account dao.addAccount( account );fail(AccountAlreadyExistException expected);catch( final SQLException e ) e.printStackTrace();fail(Unexpected exception: + e.toString();catch( final AccountNo

29、tFoundException notFound )notFound.printStackTrace();fail(Unexpected exception: + notFound.toString() ); catch( final AccountAlreadyExistException ex )/ Passtrydao.removeAccount( account.getUserName() );catch( final SQLException sql )sql.printStackTrace();fail(Unexpected exception ); Copyright 2002

30、Chinaxp. All rights reserved30Junit( A Sample)運(yùn)行這個(gè)Unit Test。Junit提供兩種運(yùn)行界面：Swing(junit.swingui.TestRunner)C:sandboxforumjava -classpath ./classes;./lib/junit.jar;./lib/mysql_jdbc.jar;./lib/Tidy.jar;./lib/struts.jar junit.swingui.TestRunner org.redsoft.forum.dao.mysql.AccountDAOmySqlTest Copyright 200

31、2 Chinaxp. All rights reserved31Junit( A Sample)Text界面( junit.textui.TestRunner ) Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved32Junit Test SuiteTest Suite用來運(yùn)行所有的Unit TestsTest Suite的數(shù)型結(jié)構(gòu)：org.redsoft.forum.AllTest|-org.redsoft.forum.dao.AllTest|-org.redsoft.forum.dao.mysql.AllTest|-org.redsoft.forum.u

32、til.AllTest每個(gè)Package Level都由一個(gè)AllTest Test Suite在每個(gè)Test Suite中，加入在本package level中的所有單元測(cè)試?yán)? Unit Test Cases )加入子Package level中的所有AllTest Suite Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved33Junit Test Suitepackage org.redsoft.forum.dao;public class AllTests public static void main(String args) junit.t

33、extui.TestRunner.run(suite();public static Test suite() TestSuite suite = new TestSuite();/ 加入子加入子package中的中的AllTest suitesuite.addTest(org.redsoft.forum.dao.mysql.AllTests.suite();/ 加入本加入本package level中的中的Unit Test casesuite.addTestSuite(MysqlDataSourceTest.class);return suite;/EOC Copyright 2002 C

34、hinaxp. All rights reserved34JFC Unit一個(gè)Junit的Extension,用來測(cè)試Swing-based的Application。一個(gè)最簡單的Sample:測(cè)試一個(gè)Login Screen Copyright 2002 Chinaxp. All rights reserved35JFC Unit代碼片斷：設(shè)置測(cè)試環(huán)境private LoginScreen loginScreen = null; private TestHelper helper = null; public LoginScreenTest( String name ) super( name

35、 ); protected void setUp( ) throws Exception super.setUp( ); helper = new JFCTestHelper( ); loginScreen = new LoginScreen( LoginScreenTest: + getName( ) ); loginScreen.setVisible( true ); protected void tearDown( ) throws Exception loginScreen = null; helper.cleanUp( this ); super.tearDown( ); 代碼片斷：

36、測(cè)試圖形界面JDialog dialog;JButton exitButton = ( JButton ) helper.findNamedComponent( ExitButton, loginScreen, 0 ); assertNotNull( Could not find the Exit button, exitButton ); JButton enterButton = ( JButton ) helper.findNamedComponent( EnterButton, loginScreen, 0 ); assertNotNull( Could not find the Enter button, enterButton );JTextField userNameFiel