單元測試代碼覆蓋率淺談

1、單元測試代碼覆蓋率淺談在做單元測試時(shí)，代碼覆蓋率常常被拿來作為衡量測試好壞的指標(biāo)，甚至，用代碼覆蓋率來考核測試任務(wù)完成情況，比如，代碼覆蓋率必須達(dá)到80或 90。于是乎，測試人員費(fèi)盡心思設(shè)計(jì)案例覆蓋代碼。用代碼覆蓋率來衡量，有利也有有弊。本文我們就代碼覆蓋率展開討論，也歡迎同學(xué)們踴躍評(píng)論。首先，讓我們先來了解一下所謂的“代碼覆蓋率”。我找來了所謂的定義：代碼覆蓋率 代碼的覆蓋程度，一種度量方式。上面簡短精悍的文字非常準(zhǔn)確的描述了代碼覆蓋率的含義。而代碼覆蓋程度的度量方式是有很多種的，這里介紹一下最常用的幾種：1. 語句覆蓋(StatementCoverage)又稱行覆蓋(LineCoverag

2、e)，段覆蓋(SegmentCoverage)，基本塊覆蓋(BasicBlockCoverage)，這是最常用也是最常見的一種覆蓋方式，就是度量被測代碼中每個(gè)可執(zhí)行語句是否被執(zhí)行到了。這里說的是“可執(zhí)行語句”，因此就不會(huì)包括像C的頭文件聲明，代碼注釋，空行，等等。非常好理解，只統(tǒng)計(jì)能夠執(zhí)行的代碼被執(zhí)行了多少行。需要注意的是，單獨(dú)一行的花括號(hào) 也常常被統(tǒng)計(jì)進(jìn)去。語句覆蓋常常被人指責(zé)為“最弱的覆蓋”，它只管覆蓋代碼中的執(zhí)行語句，卻不考慮各種分支的組合等等。假如你的上司只要求你達(dá)到語句覆蓋，那么你可以省下很多功夫，但是，換來的確實(shí)測試效果的不明顯，很難更多地發(fā)現(xiàn)代碼中的問題。這里舉一個(gè)不能再簡單的例

3、子，我們看下面的被測試代碼：int foo(int a, int b)   return  a / b;假如我們的測試人員編寫如下測試案例：TeseCase: a = 10, b = 5 測試人員的測試結(jié)果會(huì)告訴你，他的代碼覆蓋率達(dá)到了100，并且所有測試案例都通過了。然而遺憾的是，我們的語句覆蓋率達(dá)到了所謂的100%，但是卻沒有發(fā)現(xiàn)最簡單的Bug，比如，當(dāng)我讓b=0時(shí)，會(huì)拋出一個(gè)除零異常。正因如此，假如上面只要求測

4、試人員語句覆蓋率達(dá)到多少的話，測試人員只要鉆鉆空子，專門針對(duì)如何覆蓋代碼行編寫測試案例，就很容易達(dá)到主管的要求。當(dāng)然了，這同時(shí)說明了幾個(gè)問題：    1.主管只使用語句覆蓋率來考核測試人員本身就有問題。    2.測試人員的目的是為了測好代碼，鉆如此的空子是缺乏職業(yè)道德的。    3.是否應(yīng)該采用更好的考核方式來考核測試人員的工作？為了尋求更好的考核標(biāo)準(zhǔn)，我們必須先了解完代碼覆蓋率到底還有哪些，如果你的主管只知道語句覆蓋，行覆蓋，那么你應(yīng)該主動(dòng)向他介紹還有更多的覆蓋方式。比如：2. 判定覆蓋(DecisionCoverage)又稱分支

5、覆蓋(BranchCoverage)，所有邊界覆蓋(All-EdgesCoverage)，基本路徑覆蓋(BasicPathCoverage)，判定路徑覆蓋(Decision-Decision-Path)。它度量程序中每一個(gè)判定的分支是否都被測試到了。這句話是需要進(jìn)一步理解的，應(yīng)該非常容易和下面說到的條件覆蓋混淆。因此我們直接介紹第三種覆蓋方式，然后和判定覆蓋一起來對(duì)比，就明白兩者是怎么回事了。3. 條件覆蓋(ConditionCoverage)它度量判定中的每個(gè)子表達(dá)式結(jié)果true和false是否被測試到了。為了說明判定覆蓋和條件覆蓋的區(qū)別，我們來舉一個(gè)例子，假如我們的被測代碼如下：int&#

6、160;foo(int a, int b)    if (a < 10 | b < 10) / 判定            return 0; / 分支一        else     

7、       return 1; / 分支二    設(shè)計(jì)判定覆蓋案例時(shí)，我們只需要考慮判定結(jié)果為true和false兩種情況，因此，我們?cè)O(shè)計(jì)如下的案例就能達(dá)到判定覆蓋率100：TestCaes1: a = 5, b  任意數(shù)字  覆蓋了分支一TestCaes2: a = 15, b = 15     

8、;     覆蓋了分支二 設(shè)計(jì)條件覆蓋案例時(shí)，我們需要考慮判定中的每個(gè)條件表達(dá)式結(jié)果，為了覆蓋率達(dá)到100，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的案例：TestCase1: a = 5, b = 5       true,  trueTestCase4: a = 15, b = 15   false, false通過上面的例子，我們應(yīng)該很清楚了判定覆

9、蓋和條件覆蓋的區(qū)別。需要特別注意的是：條件覆蓋不是將判定中的每個(gè)條件表達(dá)式的結(jié)果進(jìn)行排列組合，而是只要每個(gè)條件表達(dá)式的結(jié)果true和false測試到了就OK了。因此，我們可以這樣推論：完全的條件覆蓋并不能保證完全的判定覆蓋。比如上面的例子，假如我設(shè)計(jì)的案例為：TestCase1: a = 5, b = 15  true,  false   分支一TestCase1: a = 15, b = 5 &

10、#160;false, true    分支一 我們看到，雖然我們完整的做到了條件覆蓋，但是我們卻沒有做到完整的判定覆蓋，我們只覆蓋了分支一。上面的例子也可以看出，這兩種覆蓋方式看起來似乎都不咋滴。我們接下來看看第四種覆蓋方式。4. 路徑覆蓋(PathCoverage)又稱斷言覆蓋(PredicateCoverage)。它度量了是否函數(shù)的每一個(gè)分支都被執(zhí)行了。 這句話也非常好理解，就是所有可能的分支都執(zhí)行一遍，有多個(gè)分支嵌套時(shí)，需要對(duì)多個(gè)分支進(jìn)行排列組合，可想而知，測試路徑隨著分支的數(shù)量指數(shù)級(jí)別增加。比如下面的測試代碼中有兩個(gè)判定分支

11、：int foo(int a, int b)    int nReturn = 0;    if (a < 10)    / 分支一        nReturn += 1;        if 

12、;(b < 10)    / 分支二        nReturn += 10;        return nReturn;對(duì)上面的代碼，我們分別針對(duì)我們前三種覆蓋方式來設(shè)計(jì)測試案例：a. 語句覆蓋TestCase a = 5, b = 5   nReturn = 11&

13、#160;語句覆蓋率100 b. 判定覆蓋TestCase1 a = 5,   b = 5     nReturn = 11TestCase2 a = 15, b = 15   nReturn = 0判定覆蓋率100 c. 條件覆蓋TestCase1 a = 5,   b = 15   nReturn = 1TestCase2 a = 15,

14、60;b = 5     nReturn = 10條件覆蓋率100 我們看到，上面三種覆蓋率結(jié)果看起來都很酷！都達(dá)到了100！主管可能會(huì)非常的開心，但是，讓我們?cè)偃プ屑?xì)的看看，上面被測代碼中，nReturn的結(jié)果一共有四種可能的返回值：0，1，10，11，而我們上面的針對(duì)每種覆蓋率設(shè)計(jì)的測試案例只覆蓋了部分返回值，因此，可以說使用上面任一覆蓋方式，雖然覆蓋率達(dá)到了100%，但是并沒有測試完全。接下來我們來看看針對(duì)路徑覆蓋設(shè)計(jì)出來的測試案例：TestCase1 a = 5,    b = 5 &#

15、160;   nReturn = 0TestCase2 a = 15,  b = 5     nReturn = 1TestCase3 a = 5,    b = 15   nReturn = 10 TestCase4 a = 15,  b = 15   nReturn = 11路徑覆蓋率100太棒了！路徑覆蓋將所有可能的返回值都測試到了。這也正是它被很多人認(rèn)為是“最強(qiáng)的覆蓋”的原因了。還有一些其他的覆蓋方式，如：循環(huán)覆蓋(LoopCoverage)，它度量是否對(duì)循環(huán)體執(zhí)行了零次，一次和多余一次循環(huán)。剩下一