实用单元测试技术(2)

第一章 单元测试的必要性和效益

1.1 什么是单元测试？

工厂在组装一台电视机前，会先测试所有元器件，与此类似，软件开发过程中也要对各个代码单元进行单独的隔离的测试，这就是单元测试。

"代码单元"一般是指类或函数，流行的看法是以类为"单元"，但在实际工作中，以类为测试单元并不实用，即使是比较简单的类，例如只有三五个成员变量、十几个成员函数的类，如果作为一个整体来测试，做起来也过于复杂，因此，本文主张以函数为测试单元。

1.2 单元测试的必要性

缺少单元测试是项目质量不符要求，工期超时，预算超支的主要原因之一。如果缺少单元测试，编码完成后看到的往往不是胜利的曙光，而是噩梦般的泥潭。不说别的，仅仅"对代码的修改很可能会引入新的错误"这一点，就足于导致项目失败。

缺少单元测试，代码就会遗留大量的细小的错误，集成后就算能把这些错误找出来，总要修改吧？这就可能陷入修改，引入新的错误，测试，再修改，再引入新的错误的怪圈。

需求的变化几乎是不可避免的，因为很多功能都是做出来、试用过才知道有没有用、好不好用。需求的变化必然导致大范围的代码修改，于是又可能陷入修改，引入新的错误，测试，再修改，再引入新的错误的怪圈。

有了单元测试，情况就完全不同，首先单元测试使代码中的错误减至最少，其次任何修 改都可以通过自动回归测试来发现所引入的错误，从而消除修改所造成的破坏。

如果要保证项目质量，避免工期超时、预算超支，那么，实施单元测试就是完全必要的。

1.3 单元测试的效益

保证局部代码的质量：单元测试在隔离的前提下，分别对各个代码单元进行测试，能够达到其他测试不可能达到的测试完整性，从而保证了局部代码的质量。只有局部代码的质量得到了保证，软件产品的质量才可能得到保证。

改良项目代码的整体结构：要对代码进行单元测试，最起码的前提是代码能够隔离，也就是说，要具有一定的可测性，因此，单元测试是一种有效的约束机制，这种机制将有效地改良代码的整体结构。例如，如果把业务代码直接写在界面类中，将很难进行单元测试，随意的不合理的紧耦合也会造成难于测试，单元测试使这些不好的特性得于及时发现，从而很容易进行修正。可测性是高质量代码的首要特性，不具有可测性，也就无法衡量代码的正确性，有了可测性，也就基本上保证了代码的可扩展性、可复用性。

降低测试、维护升级的成本：错误越早发现，修复的代价越小，另一方面，如果代码经过了充分的单元测试，集成测试和系统测试就只需要关注设计方面的问题。自动回归测试也大量降低升级维护成本。

使开发过程适应频繁变化的需求：单元测试自然地使开发流程变得"敏捷"，这是因为，整体结构良好的代码具有较好的可扩展性，自动回归测试又能保证修改不会引入新的错误，因此可以适应频繁变动的需求，降低系统分析、架构设计和后期测试的压力。

提升程序员的能力：对程序员来说，单元测试有利于养成缜密的思维习惯，提高编写健壮代码的能力，并提高设计能力