使用測(cè)試優(yōu)先方法開發(fā)用戶界面

1、使用測(cè)試優(yōu)先方法開發(fā)用戶界面 本文作者 未知 摘自 機(jī)電之家 1、概述測(cè)試優(yōu)先是測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)(Test-Driven Development, TDD)的核心思想，它要求在編寫產(chǎn)品代碼前先編寫基于產(chǎn)品代碼的測(cè)試代碼。在測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)的單元測(cè)試中，對(duì)GUI應(yīng)用實(shí)施自動(dòng)測(cè)試應(yīng)該是測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)的軟肋之一。由于界面的操作是有由人來(lái)完成的，所以要想在GUI中完成單元自動(dòng)測(cè)試是有一定難度的。Kent Beck在它的測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)中就曾提到過(guò)這個(gè)問(wèn)題。本文將通過(guò)一個(gè)例子來(lái)講解在測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)中如何針對(duì)GUI進(jìn)行單元測(cè)試。這個(gè)例子是 David Astels著的測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)實(shí)用指南(影印版)中一個(gè)關(guān)于影片列表管理的

2、例子。該書中文版即將在國(guó)內(nèi)出版。書中討論并介紹了開發(fā)這個(gè)例子的多種方法。筆者將介紹其中的一種，并且為了方便使用C 的朋友的學(xué)習(xí)，書中的代碼我用C 寫了一遍，類名和變量名盡量和原書保持一致，以方便閱讀該書的C 讀者。在此也要感謝David Astels給我們帶來(lái)如此精彩的一本書。本文敘述背景為：CppUnit1.9.0, Visual C 6.0, Windows2000 pro。文中敘述有誤之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。如果讀者對(duì)CppUnit還沒(méi)有一定的了解，可以先參考筆者的另一篇文章CppUnit測(cè)試框架入門。2、需求分析對(duì)于這個(gè)影片管理的應(yīng)用，我們主要實(shí)現(xiàn)增加、刪除和顯示影片列表的功能?；谶@些需

3、求，我們可以畫一張GUI草圖。界面的控件主要有：一個(gè)顯示所有影片的列表listbox控件，一個(gè)填寫新的影片名的edit控件,一個(gè)增加button控件，一個(gè)刪除button控件。由此，我們的開發(fā)目標(biāo)就十分的明確了。3、編寫UI測(cè)試代碼這部分的UI測(cè)試代碼主要是測(cè)試各個(gè)控件是否正確生成并且是可見的，以及測(cè)試一些控件的label文字是否正確。我們從TestCase繼承一個(gè)類TestWidgets用于測(cè)試窗口，并添加四個(gè)測(cè)試，分別測(cè)試listbox、edit、add button、delete button。class TestWidgets : public CppUnit:TestCase CPP

4、UNIT_TEST_SUITE(TestWidgets); CPPUNIT_TEST(testList); CPPUNIT_TEST(testField); CPPUNIT_TEST(testAddButton); CPPUNIT_TEST(testDeleteButton); CPPUNIT_TEST_SUITE_END();public: TestWidgets(); virtual TestWidgets();public: virtual void setUp(); virtual void tearDown(); void testList(); void testField();

5、void testAddButton(); void testDeleteButton();private: MovieListWindow* m_pWindow;其中,MovieListWindow是一個(gè)窗口類。我們來(lái)看看其中的一個(gè)測(cè)試，請(qǐng)看代碼中的注釋。void TestWidgets:testAddButton() /得到btn指針 CButton* pAddButton = m_pWindow->GetAddButton(); /檢查是否生成btn CPPUNIT_ASSERT(pAddButton->m_hWnd); /檢查btn是否可見 CPPUNIT_ASSERT_E

6、QUAL(TRUE, :IsWindowVisible(pAddButton->m_hWnd); CString strText; pAddButton->GetWindowText(strText); CString strExpect = "Add" /檢查btn的Label文字是否正確 CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(strExpect, strText);編譯測(cè)試代碼，編譯器會(huì)給我們一些出錯(cuò)信息。這要求我們必須馬上編寫產(chǎn)品代碼以讓編譯通過(guò)。首先第一個(gè)要實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品代碼就是MovieListWindow窗口類。class AFX_EXT_CLASS

7、 MovieListWindow : public CDialogpublic: MovieListWindow(CWnd* pParent = NULL); / standard constructor CListBox* GetMovieListBox()return &m_MovieListBox; CEdit* GetMovieField()return &m_MovieField; CButton* GetAddButton()return &m_AddBtn; CButton* GetDeleteButton()return &m_DeleteBtn

8、; void Init(); / Dialog Data /AFX_DATA(MovieListWindow) enum IDD = IDD_MOVIELISTDLG ; CButton m_AddBtn; CButton m_DeleteBtn; CEdit m_MovieField; CListBox m_MovieListBox; /AFX_DATA / Overrides / ClassWizard generated virtual function overrides /AFX_VIRTUAL(MovieListWindow) protected: virtual void DoD

9、ataExchange(CDataExchange* pDX); / DDX/DDV support /AFX_VIRTUAL / Implementation protected: / Generated message map functions /AFX_MSG(MovieListWindow) /AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP();在MovieListWindow窗口類中我們實(shí)現(xiàn)了需要的控件以及針對(duì)這些控件的一些方法，如GetMovieListBox()等，本文在此不做詳述。編譯測(cè)試代碼和產(chǎn)品代碼，檢查是否通過(guò)。如未通過(guò)則繼續(xù)檢查產(chǎn)品代碼以使編譯和測(cè)試通過(guò)。 4

10、、編寫控件行為測(cè)試代碼 接下來(lái)應(yīng)該是編寫點(diǎn)擊add button和delete button的測(cè)試代碼了。同樣,我們從TestCase繼承出TestOperation： class TestOperation : public CppUnit:TestCase CPPUNIT_TEST_SUITE(TestOperation); CPPUNIT_TEST(testMovieList); CPPUNIT_TEST(testAdd); CPPUNIT_TEST(testDelete); CPPUNIT_TEST_SUITE_END();public: void testMovieList(); v

11、oid testAdd(); void testDelete();public: void setUp(); void tearDown(); TestOperation(); virtual TestOperation();private: static CString LOST_IN_SPACE; CStringArray m_MovieNames; MovieListWindow* m_pWindow; MovieListEditor* m_pEditor; 你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在TestOperation類中出現(xiàn)了一個(gè)成員變量MovieListEditor* m_pEditor。類MovieLi

12、stEditor是一個(gè)用來(lái)保存影片數(shù)據(jù)以及對(duì)影片數(shù)據(jù)進(jìn)行增加，刪除操作的管理類。后面我們會(huì)給出它的實(shí)現(xiàn)?？纯磗etUp()做了什么： void TestOperation:setUp() /創(chuàng)建一個(gè)MovieListEditor實(shí)例 m_pEditor = new MovieListEditor(); m_MovieNames.RemoveAll(); /將MovieListEditor中的影片列表拷貝到m_MovieNames,為后面測(cè)試作準(zhǔn)備 for(int n=0; n<m_pEditor->GetMovies()->GetSize(); n ) m_MovieName

13、s.Add(m_pEditor->GetMovies()->GetAt(n); 我們來(lái)看看添加影片的測(cè)試，請(qǐng)看代碼注釋： void TestOperation:testAdd() /拷貝一份movie list CStringArray MovieNamesWithAddition; for(int n=0; n<m_MovieNames.GetSize(); n ) MovieNamesWithAddition.Add(m_MovieNames.GetAt(n); MovieNamesWithAddition.Add(LOST_IN_SPACE); /生成窗口 MovieL

14、istWindow *pWindow = new MovieListWindow(m_pEditor); pWindow->Init(); /填寫新的影片的名稱 CEdit* pEdit = pWindow->GetMovieField(); pEdit->SetWindowText(LOST_IN_SPACE); /點(diǎn)擊add btn CButton* pBtn = pWindow->GetAddButton(); :SendMessage(pBtn->m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0); /檢查列表控件中是否已加入新的影片 CListBox* pL

15、istBox = pWindow->GetMovieListBox(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox->GetCount(); /檢查列表控件中影片名是否正確 CString strNewMovieName; pListBox->GetText(pListBox->GetCount()-1, strNewMovieName); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, strNewMovieName); /銷毀窗口 pWindow->D

16、estroyWindow(); delete pWindow; pWindow = NULL; 編譯后會(huì)有出錯(cuò)信息，主要的錯(cuò)誤有：a)、我們把m_pEditor保存在MovieListWindow中了，這需要我們修改原來(lái)的MovieListWindow的構(gòu)造函數(shù)。 b)、沒(méi)有MovieListEditor類。MovieListEditor的實(shí)現(xiàn)如下： class AFX_EXT_CLASS MovieListEditor public: MovieListEditor(); virtual MovieListEditor();public: virtual CStringArray* GetM

17、ovies()return &m_arMovieList; virtual void Add(CString strMovie)m_arMovieList.Add(strMovie); virtual void Delete(int nIndex)m_arMovieList.RemoveAt(nIndex);private: CStringArray m_arMovieList; 再次編譯,已經(jīng)通過(guò).運(yùn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)在： CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox->GetCount(); 測(cè)試通不

18、過(guò)。檢查后知道原因是，我們?cè)跍y(cè)試代碼里： :SendMessage(pBtn->m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0); 給add button發(fā)送了點(diǎn)擊按鈕的消息，但是在MovieListWindow 窗口中我們沒(méi)有加入消息的響應(yīng)函數(shù)，因此測(cè)試沒(méi)有通過(guò)。趕緊添加消息響應(yīng)函數(shù)。 void MovieListWindow:onClickAddButton() UpdateData(); CString strNewMovieName; m_MovieField.GetWindowText(strNewMovieName); if("" != strNewMovi

19、eName) m_pEditor->Add(strNewMovieName); m_MovieListBox.AddString(strNewMovieName); 編譯、測(cè)試、通過(guò)。 5、Mock Objects 在刪除操作的單元測(cè)試中，我們遇到的一個(gè)問(wèn)題是，影片列表的數(shù)據(jù)應(yīng)該是保存在一個(gè)文本文件或者數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的，如果我們編寫的測(cè)試依賴于這些實(shí)際的文件或數(shù)據(jù)庫(kù)，那么我們的測(cè)試就會(huì)受制于這些外部的資源。一旦文件或者數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，必然會(huì)波及到我們的測(cè)試代碼，從而產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)試信息。前面的MovieListEditor中我們沒(méi)有加入一些初始化的數(shù)據(jù),在測(cè)試刪除操作時(shí)會(huì)遇到一些問(wèn)題

20、。這里，我們引入Mock Objects。Mock Objects用來(lái)模擬外部復(fù)雜的資源（如數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)連接等），使UI可以測(cè)試那些依賴于這些復(fù)雜外界資源的模塊。例如在測(cè)試一個(gè)跟數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)系的模塊時(shí)，我們并不一定要建立一個(gè)真實(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)連接，而只需建立一個(gè)Mock Objects就可以了。測(cè)試所需的數(shù)據(jù)都存在于這個(gè)Mock Objects。可以說(shuō)，Mock Objects為我們提供了一個(gè)輕量級(jí)的、可控制的、高效的模型。在本例中，影片的增加、刪除都會(huì)跟文件或數(shù)據(jù)庫(kù)操作發(fā)生關(guān)系。這時(shí)我們就可以利用Mock Objects來(lái)隔離測(cè)試代碼與文件或數(shù)據(jù)庫(kù)。使用Mock Objects一般有以下幾個(gè)步驟：a

21、)、定義一個(gè)外部資源的接口.(這個(gè)接口一般是可以在重構(gòu)過(guò)程中提煉出來(lái)的)。b)、定義一個(gè)Mock Objects，從外部資源的接口繼承下來(lái)，實(shí)現(xiàn)外部資源的接口。c)、創(chuàng)建一個(gè)Mock Objects，并設(shè)置它的內(nèi)部期望值。d)、把創(chuàng)建的這個(gè)Mock Objects傳遞給需要測(cè)試的模塊進(jìn)行操作。e)、操作完畢后將Mock Objects內(nèi)部的狀態(tài)與期待狀態(tài)比較。 現(xiàn)在我們就根據(jù)這個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)本例子中的Mock Objects.通過(guò)對(duì)前面的代碼進(jìn)行重構(gòu),我們可以提煉出一個(gè)接口MovieListEditor： class AFX_EXT_CLASS MovieListEditor public:Mo

22、vieListEditor();virtual MovieListEditor();public:virtual CStringArray* GetMovies()=0;virtual void Add(CString strMovie)=0;virtual void Delete(int nIndex)=0; 請(qǐng)注意它和前面我們定義的MovieListEditor的不同。接下來(lái)，我們應(yīng)該定義一個(gè)Mock Objects，當(dāng)然它是從MovieListEditor繼承下來(lái)的： class mockEditor : public MovieListEditorpublic: mockEditor(

23、); virtual mockEditor();public: virtual CStringArray* GetMovies()return &m_arMovieList; virtual void Add(CString strMovie)m_arMovieList.Add(strMovie); virtual void Delete(int nIndex)m_arMovieList.RemoveAt(nIndex);private: CStringArray m_arMovieList; 然后給這個(gè)Mock Objects設(shè)置初識(shí)值，我們選擇在它的構(gòu)造函數(shù)里進(jìn)行。 mockEdi

24、tor:mockEditor() m_arMovieList.Add("Star Wars"); m_arMovieList.Add("Star Trek"); m_arMovieList.Add("Stargate"); 我們添加了三個(gè)影片用于測(cè)試。接著，應(yīng)該把這個(gè)MockObjects的一個(gè)實(shí)例傳遞給需要測(cè)試的模塊。這里就是我們要測(cè)試的UI(MovieListWindow)。 m_pEditor = new mockEditor(); MovieListWindow *pWindow = new MovieListWindow(m

25、_pEditor); 最后我們來(lái)看看經(jīng)過(guò)修改后的新的測(cè)試添加影片的方法： void TestOperation:testAdd() /拷貝一份movie list CStringArray MovieNamesWithAddition; for(int n=0; n<m_MovieNames.GetSize(); n ) MovieNamesWithAddition.Add(m_MovieNames.GetAt(n); MovieNamesWithAddition.Add(LOST_IN_SPACE); /生成窗口 MovieListWindow *pWindow = new Movie

26、ListWindow(m_pEditor); pWindow->Init(); /填寫新的影片的名稱 CEdit* pEdit = pWindow->GetMovieField(); pEdit->SetWindowText(LOST_IN_SPACE); /點(diǎn)擊add btn CButton* pBtn = pWindow->GetAddButton(); :SendMessage(pBtn->m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0); /檢查列表控件中是否已加入新的影片 CListBox* pListBox = pWindow->GetMovieL

27、istBox(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox->GetCount(); /將Mock Objects的內(nèi)部數(shù)據(jù)和期望值進(jìn)行比較 CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), m_pEditor->GetMovies()->GetSize(); /檢查列表控件中影片名是否正確 CString strNewMovieName; pListBox->GetText(pListBox->GetCount()-1, strNewMovieName); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, strNewMovieName); /將Mock Objects的內(nèi)部數(shù)據(jù)和期望值進(jìn)行比較 int nIndex = m_pEditor->GetMovies()->GetSize(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, m_pEditor->GetMovies()-&g