Unit Testing Tutorial: Was ist, Typen, Werkzeuge & Testbeispiel

Inhaltsverzeichnis:

Anonim

Was ist Unit Testing?

UNIT TESTING ist eine Art von Softwaretest, bei dem einzelne Einheiten oder Komponenten einer Software getestet werden. Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, ob jede Einheit des Softwarecodes die erwartete Leistung erbringt. Unit-Tests werden während der Entwicklung (Codierungsphase) einer Anwendung durch die Entwickler durchgeführt. Unit Tests isolieren einen Codeabschnitt und überprüfen dessen Richtigkeit. Eine Einheit kann eine einzelne Funktion, Methode, Prozedur, ein Modul oder ein Objekt sein.

In SDLC, STLC, V-Modell ist Unit-Test die erste Teststufe, die vor dem Integrationstest durchgeführt wird. Unit Testing ist eine WhiteBox-Testtechnik, die normalerweise vom Entwickler durchgeführt wird. In einer praktischen Welt führen QS-Ingenieure aufgrund der Zeitkrise oder der Zurückhaltung der Entwickler bei Tests auch Unit-Tests durch.

In diesem Tutorial lernen Sie:

  • Warum Unit Testing?
  • So führen Sie Unit-Tests durch
  • Unit-Testing-Techniken
  • Unit-Testing-Tools
  • Test Driven Development (TDD) & Unit Testing
  • Unit Testing Mythos
  • Unit Testing Vorteil
  • Nachteile von Unit-Tests
  • Best Practices für Unit-Tests

Warum Unit Testing?

Unit-Tests sind wichtig, da Softwareentwickler manchmal versuchen, Zeit bei minimalen Unit-Tests zu sparen. Dies ist ein Mythos, da unangemessene Unit-Tests zu hohen Kosten bei der Fehlerbehebung während Systemtests, Integrationstests und sogar Betatests führen, nachdem die Anwendung erstellt wurde. Wenn in der frühen Entwicklung ordnungsgemäße Unit-Tests durchgeführt werden, spart dies am Ende Zeit und Geld.

Hier sind die Hauptgründe für die Durchführung von Unit-Tests in der Softwareentwicklung:

Unit Testing Levels
  1. Unit-Tests helfen, Fehler früh im Entwicklungszyklus zu beheben und Kosten zu sparen.
  2. Es hilft den Entwicklern, die Testcodebasis zu verstehen und Änderungen schnell vorzunehmen
  3. Gute Unit-Tests dienen als Projektdokumentation
  4. Unit-Tests helfen bei der Wiederverwendung von Code. Migrieren Sie sowohl Ihren Code als auch Ihre Tests in Ihr neues Projekt. Passen Sie den Code an, bis die Tests erneut ausgeführt werden.

So führen Sie Unit-Tests durch

Um Unit-Tests durchzuführen , schreiben Entwickler einen Codeabschnitt, um eine bestimmte Funktion in einer Softwareanwendung zu testen. Entwickler können diese Funktion auch isolieren, um sie strenger zu testen. Dies zeigt unnötige Abhängigkeiten zwischen der getesteten Funktion und anderen Einheiten auf, sodass die Abhängigkeiten beseitigt werden können. Entwickler verwenden im Allgemeinen das UnitTest-Framework, um automatisierte Testfälle für Unit-Tests zu entwickeln.

Es gibt zwei Arten von Unit-Tests

  • Handbuch
  • Automatisiert

Unit-Tests werden üblicherweise automatisiert, können jedoch weiterhin manuell durchgeführt werden. Software Engineering bevorzugt nicht das andere, aber die Automatisierung wird bevorzugt. Bei einem manuellen Ansatz zum Testen von Einheiten kann ein schrittweises Anleitungsdokument verwendet werden.

Unter dem automatisierten Ansatz-

  • Ein Entwickler schreibt einen Codeabschnitt in die Anwendung, um die Funktion zu testen. Sie würden später den Testcode auskommentieren und schließlich entfernen, wenn die Anwendung bereitgestellt wird.
  • Ein Entwickler könnte die Funktion auch isolieren, um sie strenger zu testen. Dies ist eine gründlichere Unit-Test-Praxis, bei der Code in die eigene Testumgebung kopiert und eingefügt wird als in die natürliche Umgebung. Das Isolieren des Codes hilft dabei, unnötige Abhängigkeiten zwischen dem zu testenden Code und anderen Einheiten oder Datenräumen im Produkt aufzudecken . Diese Abhängigkeiten können dann beseitigt werden.
  • Ein Codierer verwendet im Allgemeinen ein UnitTest Framework, um automatisierte Testfälle zu entwickeln. Mithilfe eines Automatisierungsframeworks codiert der Entwickler Kriterien in den Test, um die Richtigkeit des Codes zu überprüfen. Während der Ausführung der Testfälle protokolliert das Framework fehlgeschlagene Testfälle. Viele Frameworks kennzeichnen diese fehlgeschlagenen Testfälle automatisch und melden sie zusammenfassend. Abhängig von der Schwere eines Fehlers kann das Framework nachfolgende Tests anhalten.
  • Der Workflow von Unit Testing ist 1) Erstellen von Testfällen 2) Überprüfen / Nacharbeiten 3) Baseline 4) Ausführen von Testfällen.

Unit-Testing-Techniken

Die Unit-Testing-Techniken sind hauptsächlich in drei Teile unterteilt: Black-Box-Tests, bei denen die Benutzeroberfläche zusammen mit Eingabe und Ausgabe getestet wird, White-Box-Tests, bei denen das Funktionsverhalten der Softwareanwendung getestet wird, und Gray-Box-Tests, die zum Ausführen des Tests verwendet werden Suiten, Testmethoden, Testfälle und Durchführung von Risikoanalysen.

Die in Unit Testing verwendeten Codeabdeckungstechniken sind nachstehend aufgeführt:

  • Statement Coverage
  • Entscheidungsschutz
  • Zweigstellenabdeckung
  • Zustandsdeckung
  • Finite State Machine Coverage

Weitere Informationen finden Sie unter https://www.guru99.com/code-coverage.html

Unit Test Beispiel: Mock Objects

Beim Komponententest werden Scheinobjekte erstellt, um Codeabschnitte zu testen, die noch nicht Teil einer vollständigen Anwendung sind. Scheinobjekte füllen die fehlenden Teile des Programms aus.

Beispielsweise haben Sie möglicherweise eine Funktion, die Variablen oder Objekte benötigt, die noch nicht erstellt wurden. Beim Komponententest werden diese in Form von Scheinobjekten berücksichtigt, die ausschließlich zum Zweck des in diesem Codeabschnitt durchgeführten Komponententests erstellt wurden.

Unit-Testing-Tools

Es stehen verschiedene automatisierte Unit-Test-Software zur Unterstützung von Unit-Tests zur Verfügung. Nachfolgend einige Beispiele:

  1. Junit: Junit ist ein kostenloses Testtool für die Programmiersprache Java. Es enthält Aussagen zur Identifizierung der Testmethode. Dieses Tool testet zuerst Daten und fügt sie dann in den Code ein.
  2. NUnit: NUnit ist ein weit verbreitetes Unit-Testing-Framework, das für alle .net-Sprachen verwendet wird. Es ist ein Open Source-Tool, mit dem Skripte manuell geschrieben werden können. Es unterstützt datengesteuerte Tests, die parallel ausgeführt werden können.
  3. JMockit: JMockit ist ein Open-Source-Tool zum Testen von Einheiten. Es ist ein Tool zur Codeabdeckung mit Linien- und Pfadmetriken. Es ermöglicht das Verspotten der API mit Aufzeichnungs- und Überprüfungssyntax. Dieses Tool bietet Linienabdeckung, Pfadabdeckung und Datenabdeckung.
  4. EMMA: EMMA ist ein Open-Source-Toolkit zum Analysieren und Berichten von Code in Java-Sprache. Emma unterstützt Abdeckungstypen wie Methode, Linie, Basisblock. Es basiert auf Java, ist also ohne externe Bibliotheksabhängigkeiten und kann auf den Quellcode zugreifen.
  5. PHPUnit: PHPUnit ist ein Unit-Test-Tool für PHP-Programmierer. Es werden kleine Teile des Codes, die als Einheiten bezeichnet werden, benötigt, um sie einzeln zu testen. Mit dem Tool können Entwickler auch vordefinierte Assertionsmethoden verwenden, um zu behaupten, dass sich ein System auf eine bestimmte Weise verhält.

Dies sind nur einige der verfügbaren Unit-Test-Tools. Es gibt noch viel mehr, insbesondere für C-Sprachen und Java, aber Sie werden sicher ein Unit-Test-Tool für Ihre Programmieranforderungen finden, unabhängig von der verwendeten Sprache.

Test Driven Development (TDD) & Unit Testing

Unit-Tests in TDD beinhalten eine umfassende Verwendung von Test-Frameworks. Ein Unit-Test-Framework wird verwendet, um automatisierte Unit-Tests zu erstellen. Unit-Testing-Frameworks sind nicht nur für TDD verfügbar, sie sind jedoch für TDD von wesentlicher Bedeutung. Im Folgenden sehen Sie einige Aspekte von TDD in der Welt der Unit-Tests:

  • Tests werden vor dem Code geschrieben
  • Verlassen Sie sich stark auf das Testen von Frameworks
  • Alle Klassen in den Anwendungen werden getestet
  • Eine schnelle und einfache Integration wird ermöglicht

Unit Testing Mythos

Mythos: Es braucht Zeit und ich bin immer überplant Mein Code ist absolut solide! Ich brauche keine Unit-Tests.

Mythen sind von Natur aus falsche Annahmen. Diese Annahmen führen zu einem Teufelskreis wie folgt:

Die Wahrheit ist, dass Unit-Tests die Entwicklungsgeschwindigkeit erhöhen.

Programmierer glauben, dass Integrationstests alle Fehler abfangen und den Komponententest nicht ausführen. Sobald Einheiten integriert sind, dauert es sehr lange, bis sehr einfache Fehler, die in getesteten Einheiten leicht gefunden und behoben werden konnten, zurückverfolgt und behoben werden können.

Unit Testing Vorteil

  • Entwickler, die erfahren möchten, welche Funktionen von einer Einheit bereitgestellt werden und wie sie verwendet werden, können anhand der Komponententests ein grundlegendes Verständnis der Einheiten-API erlangen.
  • Durch Unit-Tests kann der Programmierer den Code zu einem späteren Zeitpunkt umgestalten und sicherstellen, dass das Modul weiterhin ordnungsgemäß funktioniert (dh Regressionstests). Das Verfahren besteht darin, Testfälle für alle Funktionen und Methoden zu schreiben, damit eine Änderung, die einen Fehler verursacht, schnell identifiziert und behoben werden kann.
  • Aufgrund des modularen Charakters der Unit-Tests können wir Teile des Projekts testen, ohne darauf zu warten, dass andere abgeschlossen werden.

Nachteile von Unit-Tests

  • Es ist nicht zu erwarten, dass Unit-Tests jeden Fehler in einem Programm erfassen. Es ist nicht möglich, alle Ausführungspfade selbst in den trivialsten Programmen auszuwerten
  • Unit-Tests konzentrieren sich naturgemäß auf eine Codeeinheit. Daher kann es keine Integrationsfehler oder allgemeine Fehler auf Systemebene abfangen.

Es wird empfohlen, Unit-Tests in Verbindung mit anderen Testaktivitäten zu verwenden.

Best Practices für Unit-Tests

  • Unit Test Fälle sollten unabhängig sein. Im Falle von Verbesserungen oder Änderungen der Anforderungen sollten Unit-Testfälle nicht betroffen sein.
  • Testen Sie jeweils nur einen Code.
  • Befolgen Sie klare und konsistente Namenskonventionen für Ihre Komponententests
  • Stellen Sie im Falle einer Codeänderung in einem Modul sicher, dass für das Modul ein entsprechender Einheitentestfall vorhanden ist, und das Modul besteht die Tests, bevor die Implementierung geändert wird
  • Während des Komponententests identifizierte Fehler müssen behoben werden, bevor mit der nächsten Phase in SDLC fortgefahren werden kann
  • Nehmen Sie einen "Test als Ihr Code" -Ansatz an. Je mehr Code Sie schreiben, ohne zu testen, desto mehr Pfade müssen Sie auf Fehler überprüfen.

Zusammenfassung

  • UNIT TESTING ist eine Art von Softwaretest, bei dem einzelne Einheiten oder Komponenten einer Software getestet werden.
  • Wie Sie sehen können, kann es viel zu Unit-Tests kommen. Dies kann je nach zu testender Anwendung und den verwendeten Teststrategien, -werkzeugen und -philosophien komplex oder ziemlich einfach sein. Unit-Tests sind auf einer bestimmten Ebene immer erforderlich. Das ist eine Gewissheit.