Какие преимущества дает применение практики модульного тестирования

Какие преимущества дает применение практики модульного тестирования

В практике тестирования новых программных продуктов, мобильных приложений и различных софтов существует такое понятие, как Test Pyramid, что означает разделение и группировку всех компонентов софта по определенным категориям (уровням).

Данные уровни тестирования применяются буквально повсеместно, начиная от момента прописывания кода и до создания конечного интерфейса.

Что такое уровни тестирования?

Как мы уже определили, уровни тестирования в образном понимании представляют собой пирамиду. И каждый новый уровень комплементарен с нижним и последующим. Каждый отдельный уровень имеет четкую характеристику и перечень тех параметров, которые подлежат тестированию в конкретный период времени.
Важно усвоить, что именно поэтапное тестирование, проходящее по всем уровням, дает наибольший результат, который в дальнейшем приведет к положительному отклику пользователей. В образовательных курсах от Test Pro, мы детально изучаем все уровни и методы тестирования продуктов, а также обучаем наших студентов применять полученные знания на практике.
Давайте чуть более детально рассмотрим первые (базовые) уровни тестирования: модульное тестирование и компонентное тестирование.

Модульное тестирование

Модульное тестирование (или Unit test) – базовый уровень “пирамиды”. Модульные тесты проводят для отдельно взятых элементов или подпрограмм в коде. Как правило, юнит-тесты проводятся непосредственно разработчиками, позволяя на самом начальном этапе определить ошибки кода, возможные дефекты алгоритмов, что в дальнейшем может привести к некорректной “отдаче” интерфейса, ошибкам в модулях и низкой производительности.

Модульное тестирование имеет несколько преимуществ, среди которых можно выделить следующие:

• Простота выполнения. Гораздо проще проводить тестирование на начальном этапе разработки под каждый отдельный модуль, нежели в дальнейшем тестировать весь продукт с нуля;
• Возможность многоразового использования. Правильно прописанный тест можно будет использовать в дальнейшем;
• Информативность. Unit-тест позволяет оценить API, функционал модулей и другие характеристики.

Также модульное тестирование позволяет разработчикам продолжать работу над другими компонентами приложений в то время, пока тестируется изолированный модуль.

Компонентное тестирование

Компонентное тестирование (или Component testing) – следующий более высокий уровень тестирования ІТ-продуктов. Он предполагает проведение тестирования для единиц (юнитов), объединенных в компоненты. При этом каждый из этих компонентов может тестироваться в индивидуальном порядке.

Компонентное тестирование – один из методов, который применяется специалистами QA при тестировании “Черного ящика”. Component testing может также иметь разные уровни. Например, можно провести Small Component testing (c изоляцией каждого отдельного компонента) или Large Component testing (без изоляции компонентов).

UNIT-тестирование, или как стать специалистом в сфере IT

Unit тестирование, также как и компонентный анализ, являются базовыми способами тестирования большинства современных IT-продуктов, приложений и различных софтов. Этап тестирования необходим для своевременного выявления и устранения ошибок в коде и облегчения дальнейшей работы QA-инженеров и SDET-специалистов.

Проведение многоэтапного тестирования – очень ответственное задание, которое должен уметь использовать в своей работе каждый высококвалифицированный специалист. Именно поэтому, преподавательский состав Test Pro уделяет особое внимание подготовке своих студентов по данному направлению.

Наши курсы созданы с учетом специфики и особенностей работы тестировщиков, инженеров и разработчиков, что позволяет дать студентам самую прочную базу знаний, которую они сразу смогут применять на практике.

Присоединяйтесь к новому набору на один из курсов от команды Test Pro через формы Apply или Book a call, и уже через 9 недель вы сможете найти работу мечты, которая позволит развиваться и ежегодно увеличивать свой доход.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличается модульное тестирование от компонентного?
По сути, эти уровни тестирования весьма схожи между собой при единственном небольшом отличии – объеме исследуемых единиц. Т.е. компонентное тестирование дает возможность оценить уже готовые узлы и алгоритмы, а модульное – начальные единицы кода.
Что такое solitary unit testing?
Это разновидность модульного тестирования, характеризующаяся тем, что в данном конкретном случае специалист изолирует только один юнит для проверки. Также встречаются еще “социальные” юнит-тесты, в ходе которых изолируется сразу несколько позиций.
Как выбрать наиболее подходящий курс обучения в Test Pro?
Получить информацию о наших курсах вы можете в соответствующем разделе на нашем сайте или связавшись с одним из менеджеров Test Pro в онлайн-режиме.
Какая длительность курсов в вашей школе?
В среднем программа обучения занимает 9 недель. Но может также быть индивидуально подстроена под студента.

Home

Unit testing (юнит тестирование или модульное тестирование) — заключается в изолированной проверке каждого отдельного элемента путем запуска тестов в искусственной среде. Для этого необходимо использовать драйверы и заглушки. Поэлементное тестирование — первейшая возможность реализовать исходный код. Оценивая каждый элемент изолированно и подтверждая корректность его работы, точно установить проблему значительно проще чем, если бы элемент был частью системы.

Unit (Элемент) — наименьший компонент, который можно скомпилировать.

Драйверы — модули тестов, которые запускают тестируемый элемент.

Заглушки — заменяют недостающие компоненты, которые вызываются элементом и выполняют следующие действия:

• возвращаются к элементу, не выполняя никаких других действий;
• отображают трассировочное сообщение и иногда предлагают тестеру продолжить тестирование;
• возвращают постоянное значение или предлагают тестеру самому ввести возвращаемое значение;
• осуществляют упрощенную реализацию недостающей компоненты;
• Имитируют исключительные или аварийные условия.

White-box testing. Для конструирования тестов используются внутренняя структура кода и управляющая логика. При этом существует вероятность, что код будет проверяться так, как он был написан, а это не гарантирует корректность логики.

Black-box testing. Для конструирования тестов используются требования и спецификации ПО. Недостатки:

• таким способом невозможно найти взаимоуничтожающихся ошибок,
• некоторые ошибки возникают достаточно редко (ошибки работы с памятью) и потому их трудно найти и воспроизвести

Стратегия модульного тестирования

Модульное тестирование является одной из ключевых практик методологии экстремального программирования. Сторонники XP приводят следующие доводы в защиту этой практики:

• Написание тестов помогает войти в рабочий ритм
• Придает уверенность в работоспособности кода.
• Дает запас прочности при дальнейшей интеграции или изменениях кода.

Согласен, вхождение в рабочий ритм — благородная задача. Уверенность в работоспособности — тоже хорошо. Но «уверенности в работоспособности» я предпочитаю действительно работоспособный код. Пусть даже при этом я не совсем «уверен».

Ключевой фактор при оценке перспективности любого метода — стоимость проекта. Дополнительная работа по созданию тестов, их кодированию и проверке результатов вносит существенный вклад в общую стоимость проекта. И то, что продукт окажется более качественным не всегда перевешивает то, что он будет существенно дороже.

Известно, что продукт оптимальный по набору бюджет/функциональность/качество получается при применении различных способов обеспечения качества. Бездумное применение тотального модульного тестирования почти гарантированно приведет к получению неоптимального продукта. И никакие «запасы прочности» и «быстрый вход в рабочий ритм» не спасут проект от провала.

На мой взгляд, модульное тестирование оправдано, если оно:

• Снижает время на отладку
• Дает возможность поиска ошибок с меньшими затратами, нежели при других подходах
• Дает возможность дешевого поиска ошибок при изменениях кода в дальнейшем

Суммарный выигрыш от применения модульных тестов должен быть больше, чем затраты на их создание и поддержание в актуальном состоянии.

Если в результате исправления ошибок интеграции меняется исходный код, в нем с большой вероятностью появляются ошибки. Если в результате добавления новой функциональности меняется исходный код, в нем с большой вероятностью появляются ошибки. И искать их лучше с помощью ранее созданных модульных тестов.

Цель модульного тестирования:

Получение работоспособного кода с наименьшими затратами. И его применение оправдано тогда и только тогда, когда оно дает больший эффект, нежели другие методы.

Отсюда следует несколько выводов:

• Нет смысла писать тесты на весь код. Некоторые ошибки проще найти на более поздних стадиях. Так, например, для ООП данное правило может звучать так: нет смысла писать тесты на класс, который используется только одним классом. Эффективней написать тесты на вызывающий класс и создать тесты тестирующие все участки кода.
• Писать тесты для кода потенциально подверженного изменениям более выгодно, чем для кода, изменение которого не предполагается. Сложная логика меняется чаще, чем простая. Следовательно, в первую очередь имеет смысл писать модульные тесты на сложную логику. А на простую логику писать позднее или вообще тестировать другими методами.
• Для того чтобы как можно реже изменять тесты следует хорошо планировать интерфейсы. То же самое можно сказать и применительно к написанию исходного кода. Действительно, создание хорошей архитектуры часто определяет дальнейший ход проекта. И есть оптимум, на каком этапе архитектура «достаточно хороша». Все так, но я хочу сказать о другом:

Если в проекте применяется модульное тестирование, то тщательное планирование интерфейсов становится более выгодным. Внедрению модульного тестирования должно предшествовать внедрение планирования интерфейсов.

Планирование тестов

Первый вопрос, который встает перед нами: «Сколько нужно тестов». Ответ, который часто дается: тестов должно быть столько, чтобы не осталось неоттестированных участков. Можно даже ввести формальное правило:

Код с не оттестированными участками не может быть опубликован

Проблема в том, что хотя неоттестированный код почти наверняка неработоспособен, но полное покрытие не гарантирует работоспособности. Написание тестов исходя только из уже существующего кода только для того, чтобы иметь стопроцентное покрытие кода тестами — порочная практика. Такой подход со всей неизбежностью приведет к существованию оттестированного, но неработоспособного кода. Кроме того, метод белового ящика, как правило, приводит к созданию позитивных тестов. А ошибки, как правило, находятся негативными тестами. В тестировании вопрос «Как я могу сломать?» гораздо эффективней вопроса «Как я могу подтвердить правильность?». Это наглядно демонстрирует статья 61 тест, который потряс программу.

В первую очередь тесты должны соответствовать не коду, а требованиям. Правило, которое следует применять:

Тесты должны базироваться на спецификации.

Пример такого подхода можно посмотреть в статье Тривиальная задача.

Один из эффективных инструментов, для определения полноты тестового набора — матрица покрытия.

На каждое требование должен быть, как минимум, один тест. Неважно, ручной или автоматический.

При подготовке тестового набора рекомендую начать с простого позитивного теста. Затраты на его создание минимальны. Да вероятность создания кода, не работающего в штатном режиме, гораздо меньше, чем отсутствие обработки исключительных ситуаций. Но исключительные условия в работе программы редки. Как правило, все работает в штатном режиме. Тесты на обработку некорректных условий, находят ошибки гораздо чаще, но если выяснится, что программа не обрабатывает штатные ситуации, то она просто никому не нужна.

Простой позитивный тест нужен т.к. несмотря на малую вероятность нахождения ошибки, цена пропущенной ошибки чрезмерно высока.

Последующие тесты должны создаваться при помощи формальных методик тестирования. Таких как, классы эквивалентности, исследование граничных условий, метод ортогональных матриц и т.д.. Тестирование накопило довольно много приемов подготовки тестов и если эти приемы создавались, то видимо было зачем.

Последнюю проверку полноты тестового набора следует проводить с помощью формальной метрики «Code Coverage». Она показывает неполноту тестового набора. И дальнейшие тесты можно писать на основании анализа неоттестированных участков.

Наиболее эффективный способ создания тестового набора — совместное использование методов черного и белого ящиков.

Распределение обязанностей

Где-то я читал следующую фразу: «Попросите программиста составить для вас (тестера) план тестов». А потом тестер будет кодировать тесты. Генеральный директор рисовать дизайн, а администратор баз данных писать руководство пользователя. Не очень воодушевляющая картина.

Кодировать модульные тесты проще всего программисту, который пишет исходный код. Но перед этим их нужно придумать. Кодирование тестов и разработка тестовых сценариев это две разные задачи. И для последней нужны навыки дизайнера сценариев. Если программист ими обладает, то все прекрасно. Если нет, то имеет смысл поручить это тестировщику. Нужно просто четко определить решаемые задачи и навыки, необходимые для их решения.

Задача	Требуемые навыки	Роль
Определение методов обеспечения качества ПО	Отличное знание теории тестрования	Ведущий тестировщик проекта
Создание тестов	Хорошее знание методов тестирования	Дизайнер тестовых сценариев
Кодирование тестов	Средние навыки программирования	Программист автоматических тестов
Выполнение тестов	Знание среды выполнения тестов	Тестер

Вполне возможно, что роль ведущего тестировщика проекта будет выполнять аналитик или менеджер проекта, роль дизайнер тестовых сценариев — программист. А может быть и так, что все эти роли будет выполнять тестировщик.

Не важно кто конкретно будет выполнять работу, и как будет называться должность. Главное, чтобы сотрудник обладал необходимыми навыками.

Модульное тестирование: все, что нужно знать

Модульное тестирование (unit-тестирование)- это процесс тестирования, который позволяет проверить отдельные модули программного обеспечения на предмет их правильности работы. Это один из самых распространенных методов тестирования и является неотъемлемой частью процесса разработки программного обеспечения.

В этой статье мы рассмотрим основные принципы модульного тестирования, его преимущества и недостатки, а также расскажем, как его правильно применять в разработке ПО.

Основы модульного тестирования

1.1 Что такое модульное тестирование?
Модульное тестирование — это процесс проверки функциональности отдельных модулей программного обеспечения. Модуль — это независимый компонент программы, который может быть протестирован отдельно от других модулей.

1.2 Как работает модульное тестирование?
В модульном тестировании программисты создают тестовые сценарии для каждого модуля, которые проверяют корректность его работы. Если тест не проходит, программисты находят и исправляют ошибки до тех пор, пока тест не будет пройден успешно.

1.3 Какие инструменты используются для модульного тестирования?
Существует множество инструментов для модульного тестирования, таких как JUnit, NUnit, PHPUnit и другие. Они обеспечивают возможность создания тестовых сценариев и автоматического выполнения тестов.

Преимущества и недостатки модульного тестирования

2.1 Преимущества
Unit-тестированием предоставляет множество преимуществ, включая:

Уменьшение количества ошибок в коде;
Ускорение процесса разработки ПО;
Увеличение надежности программного обеспечения;
Упрощение отладки программного обеспечения;
Снижение затрат на тестирование.

2.2 Недостатки
Несмотря на множество преимуществ, модульное тестирование имеет и недостатки:

Невозможность проверить взаимодействие между модулями;
Невозможность проверить функциональность программы в целом;
Трудность в написании тестов для сложных модулей.

Как правильно применять модульное тестирование

3.1 Выбор тестируемых модулей
Перед началом модульного тестирования необходимо определить, какие модули нужно протестировать. Для этого необходимо проанализировать код и определить модули, которые выполняют критически важные функции или которые часто используются.

3.2 Создание тестовых сценариев
После выбора модулей для тестирования необходимо создать тестовые сценарии. Тестовые сценарии должны покрывать все возможные варианты использования модуля, чтобы убедиться, что модуль работает корректно.

3.3 Автоматическое тестирование
Для обеспечения повторяемости тестов и ускорения процесса тестирования необходимо автоматизировать процесс тестирования. Для этого используются специальные инструменты для модульного тестирования.

3.4 Интеграция с другими методами тестирования
Модульное тестирование не может полностью заменить другие методы тестирования, такие как интеграционное тестирование или функциональное тестирование. Поэтому важно интегрировать модульное тестирование с другими методами тестирования, чтобы обеспечить полное покрытие тестами всего программного обеспечения.

Когда нужно проводить модульное тестирование

1. При разработке критически важного программного обеспечения, которое обрабатывает большие объемы данных и высоконагруженных систем.
2. Когда нужно проверить работу отдельных компонентов системы, которые могут быть протестированы независимо от других компонентов.
3. При внесении изменений в код. Модульное тестирование позволяет быстро проверить, что изменения не привели к появлению новых ошибок или не нарушили работу других компонентов системы.
4. Для обеспечения быстрого и эффективного процесса тестирования. Модульные тесты легко автоматизировать и запускать, что позволяет экономить время и сократить затраты на тестирование.

Когда не нужно проводить модульное тестирование

1. Когда приложение имеет простую архитектуру и небольшой объем кода. В таких случаях модульное тестирование может быть слишком ресурсоемким и неоправданным.
2. Когда приложение не предусматривает использования модульного тестирования в качестве метода тестирования. Например, если команда разработки не имеет достаточного опыта в создании модульных тестов или не обладает соответствующими инструментами для модульного тестирования.
3. Когда необходимо провести тестирование в реальных условиях. Модульное тестирование проверяет работу отдельных компонентов системы, но не всей системы в целом. Если нужно проверить работу системы в реальных условиях, то лучше использовать другие методы тестирования, например, интеграционное тестирование или функциональное тестирование.

Важно понимать, что модульное тестирование является только одним из методов тестирования и не может полностью заменить другие методы тестирования. Лучшим подходом является использование модульного тестирования в сочетании с другими методами тестирования для обеспечения полного покрытия тестами всего программного обеспечения.

Примеры модульных тестов

Конечная цель unit-тестированием — проверить, что отдельные компоненты программного обеспечения (называемые модулями) работают корректно в изоляции от других компонентов системы. Вот несколько примеров модульных тестов для простой функциональности:

1. Функция для нахождения суммы двух чисел:

pythonCopy codedef test_sum(): assert sum(2, 3) == 5 assert sum(-1, 5) == 4 assert sum(0, 0) == 0

Эти тесты проверяют, что функция sum корректно складывает два числа и возвращает правильный результат.

1. Функция для проверки, является ли число простым:

pythonCopy codedef test_is_prime(): assert is_prime(2) == True assert is_prime(4) == False assertis_prime(11) == True

Эти тесты проверяют, что функция is_prime правильно определяет, является ли число простым.

1. Функция для вычисления факториала числа:

pythonCopy codedef test_factorial(): assert factorial(0) == 1 assert factorial(1) == 1 assertfactorial(5) == 120

Эти тесты проверяют, что функция factorial правильно вычисляет факториал числа.

В каждом из этих примеров мы проверяем, что функции работают корректно и возвращают правильный результат. Если тесты проходят успешно, то можно с уверенностью сказать, что отдельные компоненты программного обеспечения (эти функции) работают корректно в изоляции от других компонентов системы.

Заключение

Модульное тестирование — это мощный инструмент, который помогает повысить качество программного обеспечения и ускорить процесс его разработки. Правильное применение модульного тестирования позволяет обнаружить ошибки на ранней стадии разработки и значительно сократить время и затраты на тестирование. Однако, чтобы достичь максимального эффекта, unit-тестирование необходимо использовать в сочетании с другими методами тестирования.

Все о тестировании и качестве ПО

• Тестирование чисел
• Тестирование-QC-QA разбираемся в вопросе
• Валидация и верификация
• Методы верификации программного обеспечения
• Тестирование локализации

I believe in QA, все о тестировании

Январь 2024

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30	31

Больше о тестировании и качестве ПО

• Расширенное тестирование
• Что нужно автоматизировать в тестировании ?
• Тестировщик может справиться лучше?
• Нефункциональное тестирование
• Тестирование стабильности
• Формальное тестирование

Unit-тестирование

Unit-тестирование, или модульное — это разновидность тестирования в программной разработке, которое заключается в проверке работоспособности отдельных функциональных модулей, процессов или частей кода приложения. Unit-тестирование позволяет избежать ошибок или быстро исправить их при обновлении или дополнении ПО новыми компонентами, не тратя время на проверку программного обеспечения целиком.

«IT-специалист с нуля» наш лучший курс для старта в IT

Зачем проводится unit-тестирование

Основной смысл модульного тестирования заключается в том, чтобы избежать накапливания ошибок в будущем, а также исключить регрессию уже отлаженных модулей. Например, у вас есть в целом готовое приложение, к которому необходимо добавить несколько новых функций или процессов. Если сначала выполнить интеграцию компонентов, а потом протестировать полностью «собранное» ПО, то ошибки в дополнениях могут привести к нестабильной работе всего приложения. Чтобы этого не произошло, легче протестировать добавляемые функции изолированно, а после устранения всех багов интегрировать их в программу.

Профессия / 8 месяцев
IT-специалист с нуля

Попробуйте 9 профессий за 2 месяца и выберите подходящую вам

Таким образом, unit-тестирование решает следующие задачи:

• поиск и исправление ошибок на ранних стадиях разработки программного продукта и, следовательно, снижение затрат в дальнейшем;
• лучшее понимание разработчиками базового кода проекта, более простая и быстрая корректировка продукта;
• повторное использование кода, в том числе с переносом (вместе с тестами) в другие продукты;
• использование юнит-тестов как проектной документации, по которой разработчики, не знакомые с кодом, могут понять принцип его работы.

Преимущества unit-тестирования

Применять модульное тестирование при разработке программных продуктов рекомендуется по следующим причинам:

• Простота. Написать тест для отдельного модуля проще, чем для приложения в целом. Соответственно, если нужно проверить не всю программу, а лишь ее часть (например, вышедшее обновление или патч), то можно использовать модульное тестирование, предварительно изолировав проверяемый фрагмент кода. Хотя интеграционное тестирование нужно будет провести в любом случае.
• Информативность. Хорошо составленный тест помогает разработчикам понять API приложения, функционал модуля, особенности его использования. Особенно это полезно в том случае, если при работе над проектом произошла смена ответственных за разработку и проверку специалистов.
• Параллельная разработка. Модульное тестирование позволяет проверить работу одного компонента приложения независимо от других. Благодаря этому можно параллельно разрабатывать различные программные модули, тем самым сократив время на создание и отладку продукта.
• Возможность повторного использования. Создав однажды тест для проверки отдельного модуля, разработчик может вернуться к нему позднее, чтобы протестировать работу компонента еще раз. Регрессионное тестирование состоит в написании контрольных примеров для всех функций, которые помогают выявить ошибки, вызванные внесенными изменениями.

Недостатки unit-тестирования

Несмотря на свои достоинства, модульное тестирование не является панацеей от всех болезней кода:

• Модульное тестирование не гарантирует, что будут найдены все ошибки. Причина в том, что даже в относительно простых программах невозможно предугадать все сценарии их выполнения.
• Unit-тестирование применяется к изолированным фрагментам кода, поэтому может выявить только ошибки проверяемого модуля. Оно не способно показать баги, возникающие при интеграции модуля с другими компонентами приложения. Также unit-тестирование не способно выявить системные ошибки продукта в целом.

Модульное и интеграционное тестирование

Часто unit-тестирование путают с интеграционным, но это два разных по реализации и назначению уровня проверки программного обеспечения. Отличительные особенности модульного тестирования:

• узкая специализация — проверке подвергаются отдельные модули, а не все приложение в целом;
• простая реализация — тестирование модулей по отдельности (особенно при параллельной разработке) достаточно легкое в плане реализации, может проводиться без привлечения внешних ресурсов.

Напротив, интеграционное тестирование отличается следующими особенностями:

• общей направленностью — проверке подвергается не каждый модуль, а вся система, включая основное ядро и функциональные компоненты;
• сложностью — интеграционное тестирование проводится в среде, максимально близкой к реальной, поэтому требует привлечения внешних ресурсов (баз данных, веб-серверов).

В реальной практике эти два уровня тестирования не противопоставляются, а дополняют друг друга. Проверка каждого модуля снижает количество багов, которые обязательно проявятся при интеграции компонентов. А интеграционное тестирование позволит оценить взаимодействие программных модулей друг с другом и ядром приложения.

Курс для новичков «IT-специалист
с нуля» – разберемся, какая профессия вам подходит, и поможем вам ее освоить

Виды и методы модульного тестирования

Виды

Ручное. Проводится максимально просто по заранее составленному документу с пошаговыми инструкциями. Однако такой подход возможен только с небольшими и несложными фрагментами кода и к тому же даже в этом случае он занимает много времени.

Автоматизированное. Unit-тестирование заключается в использовании специально разработанных тестовых сред, которые проверяют работу модуля и выявляют в ней ошибки. Такой подход имеет следующие особенности:

• Для каждой функциональной части приложения пишется отдельный модульный тест. Применять один и тот же тест для проверки разных компонентов нельзя.
• Проверяемый модуль должен быть изолирован от ядра приложения и других компонентов, чтобы исключить искажение результатов тестирования. Поэтому модульная проверка проводится не в естественной среде, а в специально разработанной тестовой.
• Использование автоматизированной тестовой среды позволяет смоделировать различные сценарии поведения кода. Если по ходу проверки были выявлены серьезные ошибки, такая система останавливает процесс до их устранения разработчиком, а потом снова запускает тест.

Методы

«Черного ящика». В этом случае тестирование происходит по входным и выходным сигналам модуля без анализа структуры его кода. Чаще всего такой метод применяется, когда проверку выполняет разработчик, который не участвовал в создании компонента.

«Белого ящика». Суть этого метода в том, что тестируются внутренняя структура модуля, его возможности, особенности поведения, реакция на входные сигналы и т.д. Иными словами, компонент изначально полностью прозрачен и понятен разработчику, который оценивает все внутренние и внешние аспекты его работы.

Для понимания unit-тестирования рассмотрим подробнее, как оно происходит по методу «белого ящика». В этом случае оно состоит из трех этапов:

• Анализ отдельного модуля. На этой стадии тестирования разработчик изучает внутреннюю структуру кода, функционал и поведение исследуемого компонента. Данный этап пройдет значительно быстрее, если программист сам создавал модуль или участвовал в его создании. Если нет — ему придется поднимать соответствующую документацию, консультироваться с создателем тестируемого фрагмента кода. Главная задача заключается в полном понимании того, как устроен и работает проверяемый программный компонент.
• Создание кейс-теста. Это сценарий или модель, которые должны показать, как проверяемый модуль ведет себя в реальной обстановке. Кейс-тесты создают искусственную среду, максимально близкую к реальной, но без привлечения внешних ресурсов, которые обычно задействуются в работе программного обеспечения (веб-серверов, баз данных и т.д.).
• Тестирование модуля. Проверяемый компонент, предварительно изолированный от ядра приложения и других модулей, запускается в кейс-тесте. При этом разработчик смотрит на то, как он реагирует на входные сигналы, как работает сам код, соответствует ли его структура выполняемым задачам, анализирует возможные ошибки и т.д.

Часто к одному и тому же компоненту ПО разработчик применяет различные методики тестирования. Указанные методы «черного и белого ящиков» не исчерпывают всех методик и инструментов проверки. Зачастую разработчик создает под каждый проект уникальные способы тестирования, учитывающие особенности программного продукта.

Разработка через тестирование

Стандартна ситуация, когда разработчик сначала написал код, а затем создает под него тест и выполняет проверку. Но в программировании часто используется и обратный процесс: сначала разрабатывается тест, а модуль создается на его основе. Такой подход называется «разработка через тестирование». Суть его в том, чтобы с помощью заранее написанного теста определить требования к будущему программному компоненту. Цикл разработки через тестирование насчитывает несколько этапов:

• Добавление теста. Оно происходит перед добавлением каждой новой функции в программу. Написанный тест не запускается по причине того, что проверяемый фрагмент кода еще не написан. Если тестирование сработало — значит, аналогичная или похожая функция в программе уже есть или тест написан некорректно. Сам тест тоже представляет собой программу, поэтому разработчик предварительно должен четко понять, какие результаты она должна показать в случае успешного тестирования.
• Написание кода. Ориентируясь на то, как должна себя повести тест-программа в «идеальном» случае, разработчик пишет код самого модуля. Причем он не обязан быть сразу совершенным — все неточности будут отшлифованы в последующих циклах разработки. Главное, что требуется от кода, — это прохождение теста. Как только разрабатываемый фрагмент написан, он прогоняется через тест-программу и анализируется.
• Рефакторинг. Убедившись, что написанный модуль успешно проходит тест, разработчик проверяет его на дублирование, неточности, мусорный код и т.д. Задача на этом этапе — максимально очистить фрагмент, сделать его более прозрачным, простым и понятным.

Разработка через тестирование не ограничивается одним циклом: они повторяются каждый раз при добавлении в приложение новых функций, процессов или других объектов. Если в очередной итерации ранее проходивший тестирование код вдруг выдал ошибку, разработчик всегда может откатить внесенные изменения, которые ее вызвали.

Этот метод разработки имеет свои преимущества:

• Код становится более простым и понятным, так как пишется под конкретные требования, заданные в тесте.
• Сокращается время разработки, в том числе за счет более частого использования отката модуля к работающей версии, чем отладки неработающей.
• Дизайн программы становится более удобным для пользователей, так как продумывается заранее, до написания кода, а не подгоняется под него.
• Снижается количество багов, так как разработчик изначально знает, что хочет получить от своего кода, а не использует метод проб и ошибок.
• Заранее написанный тест можно использовать в дальнейшем в качестве проектной документации к программному продукту.

Рекомендации к unit-тестам

Чтобы модульное тестирование было максимально эффективным, тесты должны:

• соответствовать конкретному модулю — нельзя применять один и тот же тест для тестирования разных по назначению и реализации программных компонентов;
• быть автоматизированными — тест лучше вписать в сам код, тогда он будет запускаться автоматически и сильно упростит жизнь разработчику;
• быть своевременными — если тест нельзя написать до разработки самого кода, его лучше создавать параллельно, что сэкономит много времени в дальнейшем;
• отвечать основным задачам — при написании теста не нужно стараться учесть все возможные сценарии, лучше сосредоточиться сначала на основных, а остальные дополнять по мере необходимости;
• иметь хорошее название — описывающее, что именно тестируется, в каких условиях и с каким желаемым результатом.

Когда не стоит проводить unit-тестирование

Модульное тестирование — не универсальный инструмент проверки программного продукта. В некоторых ситуациях оно лишь отнимет время и силы, не показав значимого результата, например:

• при тестировании сложных и разветвленных алгоритмов, таких как красно-черное дерево, придется разработать большое число тестов, что существенно усложнит и замедлит проверку;
• отсутствии четких результатов — например, в математическом моделировании природных процессов, настолько сложных, что их «выход» невозможно спрогнозировать, а можно только описать в виде интервалов вероятных значений;
• тестировании кода, взаимодействующего с системой, — например, модуля, связанного с портами, таймерами и другими «нестабильными» компонентами, от которых его сложно изолировать;
• проверке всего приложения — модульное тестирование не покажет ошибки интеграции, баги ядра и другие аспекты, не относящиеся непосредственно к конкретному модулю;
• недостаточной квалификации самого разработчика и низкой культуре программирования, так как модульное тестирование работает только при строгом соблюдении технологии, постоянном отслеживании всех вносимых в модуль изменениях.

Unit-тестирование окажется бесполезным и при проверке максимально простого кода. Точнее, оно сработает и покажет правильный результат, но сил на написание теста уйдет больше, чем на «ручной» анализ модуля.

Unit-тестирование — это эффективный и полезный инструмент, позволяющий избежать накопления ошибок при разработке программного обеспечения и сильно упрощающий проверку на более высоких уровнях (интеграционную, системную, приемочную).

IT-специалист с нуля

Наш лучший курс для старта в IT. За 2 месяца вы пробуете себя в девяти разных профессиях: мобильной и веб-разработке, тестировании, аналитике и даже Data Science — выберите подходящую и сразу освойте ее.

Статьи по теме: