单元测试的基本方法

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单元测试的基本方法

　　单元测试的对象是软件设计的最小单位——模块。单元测试的依据是详细设描述，单元测试应对模块内所有重要的控制路径设计测试用例，以便发现模块内部的错误。单元测试多采用白盒测试技术，系统内多个模块可以并行地进行测试。

单元测试任务


　　单元测试任务包括：1 模块接口测试；2 模块局部数据结构测试；3 模块边界条件测试；4 模块中所有独立执行通路测试；5 模块的各条错误处理通路测试。


　　模块接口测试是单元测试的基础。只有在数据能正确流入、流出模块的前提下，其他测试才有意义。测试接口正确与否应该考虑下列因素：
　　1 输入的实际参数与形式参数的个数是否相同；
　　2 输入的实际参数与形式参数的属性是否匹配；
　　3 输入的实际参数与形式参数的量纲是否一致；
　　4 调用其他模块时所给实际参数的个数是否与被调模块的形参个数相同；
　　5 调用其他模块时所给实际参数的属性是否与被调模块的形参属性匹配；
　　6调用其他模块时所给实际参数的量纲是否与被调模块的形参量纲一致；
　　7 调用预定义函数时所用参数的个数、属性和次序是否正确；
　　8 是否存在与当前入口点无关的参数引用；
　　9 是否修改了只读型参数；
　　10 对全程变量的定义各模块是否一致；
　　11是否把某些约束作为参数传递。


　　如果模块内包括外部输入输出，还应该考虑下列因素：
　　1 文件属性是否正确；
　　2 OPEN/CLOSE语句是否正确；
　　3 格式说明与输入输出语句是否匹配；
　　4缓冲区大小与记录长度是否匹配；
　　5文件使用前是否已经打开；
　　6是否处理了文件尾；
　　7是否处理了输入/输出错误；
　　8输出信息中是否有文字性错误；


　　检查局部数据结构是为了保证临时存储在模块内的数据在程序执行过程中完整、正确。局部数据结构往往是错误的根源，应仔细设计测试用例，力求发现下面几类错误：
　　1 不合适或不相容的类型说明；
　　2变量无初值；
　　3变量初始化或省缺值有错；
　　4不正确的变量名（拼错或不正确地截断）；
　　5出现上溢、下溢和地址异常。


　　除了局部数据结构外，如果可能，单元测试时还应该查清全局数据（例如FORTRAN的公用区）对模块的影响。


　　在模块中应对每一条独立执行路径进行测试，单元测试的基本任务是保证模块中每条语句至少执行一次。此时设计测试用例是为了发现因错误计算、不正确的比较和不适当的控制流造成的错误。此时基本路径测试和循环测试是最常用且最有效的测试技术。计算中常见的错误包括：
　　1 误解或用错了算符优先级；
　　2混合类型运算；
　　3变量初值错；
　　4精度不够；
　　5表达式符号错。


　　比较判断与控制流常常紧密相关，测试用例还应致力于发现下列错误：
　　1不同数据类型的对象之间进行比较；
　　2错误地使用逻辑运算符或优先级；
　　3因计算机表示的局限性，期望理论上相等而实际上不相等的两个量相等；
　　4比较运算或变量出错；
　　5循环终止条件或不可能出现；
　　6迭代发散时不能退出；
　　7错误地修改了循环变量。


　　一个好的设计应能预见各种出错条件，并预设各种出错处理通路，出错处理通路同样需要认真测试，测试应着重检查下列问题：
　　1输出的出错信息难以理解；
　　2记录的错误与实际遇到的错误不相符；
　　3在程序自定义的出错处理段运行之前，系统已介入；
　　4异常处理不当；
　　5错误陈述中未能提供足够的定位出错信息。


　　边界条件测试是单元测试中最后，也是最重要的一项任务。众的周知，软件经常在边界上失效，采用边界值分析技术，针对边界值及其左、右设计测试用例，很有可能发现新的错误。


单元测试过程


　　一般认为单元测试应紧接在编码之后，当源程序编制完成并通过复审和编译检查，便可开始单元测试。测试用例的设计应与复审工作相结合，根据设计信息选取测试数据，将增大发现上述各类错误的可能性。在确定测试用例的同时，应给出期望结果。


　　应为测试模块开发一个驱动模块（driver）和（或）若干个桩模块（stub）,下图显示了一般单元测试的环境。驱动模块在大多数场合称为“主程序”，它接收测试数据并将这些数据传递到被测试模块，被测试模块被调用后，“主程序”打印“进入-退出”消息。


　　驱动模块和桩模块是测试使用的软件，而不是软件产品的组成部分，但它需要一定的开发费用。若驱动和桩模块比较简单，实际开销相对低些。遗憾的是，仅用简单的驱动模块和桩模块不能完成某些模块的测试任务，这些模块的单元测试只能采用下面讨论的综合测试方法。


　　提高模块的内聚度可简化单元测试，如果每个模块只能完成一个，所需测试用例数目将显著减少，模块中的错误也更容易发现。

图片附件: dycs.jpg (2004-9-14 22:25, 10.08 K)

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<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=558 border=0><TR><TD vAlign=top align=right colSpan=2 height=10><DIV align=center><B>单元测试浅析</B></DIV></TD></TR><TR><TD vAlign=center align=right colSpan=2 height=20><DIV align=center> </DIV></TD></TR><TR><TD vAlign=top align=right width="2%" height=10><DIV align=left></DIV></TD><TD vAlign=top align=right width="98%" bgColor=#ffffff><DIV class=daxiao14 align=left><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">软件测试是保证软件产品质量的重要手段之一。它是测量、评估软件产品特点和能力的活动。现在，国内一些软件企业对于软件测试的重视程度还很不够，认为测试工作非常简单，只是简单地操作所测的软件产品而已。这种错误的思想严重影响了国内软件质量，应该引起我们的高度重视。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">软件测试阶段可以分为若干个小的阶段，阶段的划分有多种，我现在按流程顺序将其分为四个阶段：</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 单元测试：由项目小组完成</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 集成测试：由项目小组完成</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 系统测试：由专业测试小组完成</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 交接测试：用户和开发商共同完成。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">测试的四个阶段完全逆向检测了软件开发的各个阶段。单元测试主要是测试程序代码，集成测试主要是对设计的检测，系统测试主要测试了软件的功能，交接测试主要是对用户需求的一种检测。但是每个测试阶段仍要对其它测试阶段的测试内容加以测试，只是测试重点不同。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">在这篇文章中，我只对单元测试流程加以阐述，而不涉及具体的测试方法。关于测试方法（如：使用手工测试还是自动测试）若有机会将在其它文章中进行阐述。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">在单元测试前，先让我们明白以下几个问题，这可以使我们对单元测试更加清晰。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 单元测试的目标：　确保模块被正确地编码</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 由谁去做：　　　　通常由程序人员测试</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 怎样去测试：　　　功能测试可以用黑匣测试方法，代码测试可用白匣测试方法　</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 什么时候可以停止：当程序员感到代码没有缺陷时</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 记录：　　　　　　通常没有记录</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">我们在清楚以上问题后就可以编写测试用例了。测试用例是输入、执行条件和一个特殊目标所开发的预期结果集合。它按测试目的不同可分为以下几种类型：</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 需求测试用例：测试是否符合需求规范</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 设计测试用例：测试是否符合系统逻辑结构</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 代码测试用例：测试代码的逻辑结构和使用的数据</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">需求测试用例通常是按照需求执行的功能逐条地编写输入数据和期望输出。一个好的需求用例是可以用少量的测试用例就能够覆盖所有的程序功能。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">设计测试用例检测的是代码和设计是否完全相符。是对底层设计和基本结构上的测试。设计测试用例可以涉及到需求测试用例没有覆盖到的代码空间（例如界面的设计）。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">代码测试用例是基于运行软件和数据结构上的。它要保证可以覆盖所有的程序分支、最小的语句和输出。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">以上三种用例所用的数据又可分为正常数据、边缘数据和错误数据。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 正常数据：在测试中所用的正常数据的量是最大的，而且也是最关键的。少量的测试数据不能完全覆盖需求，但我们要从中提取出一些具有高度代表性的数据作为测试数据，以减少测试时间。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 边缘数据：边缘测试是界于正常数据和错误数据之间的一种数据。它可以针对某一种编程语言、编程环境或特定的数据库而专门设定。例如若使用SQL Server数据库，则可把SQL Server关键字（如：';AS;Join等）设为边缘数据。其它边缘数据还有：HTML的HTML;&lt;&gt;等关键字以及空格、@、负数、超长字符等。边缘数据要靠测试人员的丰富经验来制定。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 错误数据：显而易见，错误数据就是编写与程序输入规范不符的数据从而检测输入筛选、错误处理等程序的分支。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">由于执行测试用例的数据量巨大以及还要进行回归测试，所以可以考虑使用自动测试工具，但提取测试数据仍要依靠编写测试用例人员的经验。并且，我们还要注意到自动测试也许不能找到程序中所有错误，手动测试所找到的错误会比自动测试所找到的要多。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">有了测试用例，我们就可以进行测试了吧？许多公司也是这样做的，但在这里我建议大家最好要先进行代码的审议。通过代码审议找到的错误可以比测试用例测试所能找到的错误更加深入，并且发现错误的时间也比测试用例要早。代码审议要以代码标准（根各公司具体情况自行制定）为依据，一般情况下要检查以下几点：</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 代码风格和规则审核</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 程序设计和结构的审核</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 业务逻辑的审核</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">代码风格和规则的审核是在每个程序员完成一个模块或类的 时候要进行编码规范的检查。要召开审核会议让所有的项目组人员都参加。在会前项目经理要做一个检查表，以表的内容为检查依据，检查表的内容主要是检查的要点。在审核会上项目组的每一个人员都能看到自己和其他人员的编码问题，从而起到预防的作用。这些问题都要被解决，并且解决的结果要在审议会上被确认。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">进行程序设计和结构的审议是因为开发工具的不同和项目时间的限制而造成设计不详细。比较深入的设计通常是在编码阶段完成的，但由于程序人员和设计人员的经验是不同的，所以会出现很大的问题。我们引入了程序设计和结构审核来保证质量。审核人员要有先进的技术开发经验。在审核之前也要一个审核列表，列出主要几项，如：程序的概要、详细设计。但仅局限于列表是不够的，审议人员 还要审议程序的精巧度和具有创造力的方面，这只能靠经验而不能只靠列表中的内容来审议。对于不同的程序员所检测代码的宽度和深度也是不同的。项目经理可以根据程序员经验的不同制定被审议人员的宽度和深度。例如：年轻的程序员要审议所有代码。但有经验的就可适当减少。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">业务逻辑性审议必须要在代码完成后审议。业务逻辑审议实际上是审议单元模块的功能。这些功能是以系统说明为依据的。审议人员要有开发的经验并且对系统也要熟悉。审议人员通过执行程序从而了解底层代码的状态。这阶段的审议实际也包含了前两种审议，因为审议者也可以通过最后的结果检测单元模块设计和结构的准确性。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">以上三种审议都要耗费一定的时间和资源，但是它却能更早地发现和解决不易显现的错误。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">审议通过后，我们终于可以使用用例来进行代码测试和调试了。代码的调试是用来保证程序能按照系统需求正常运行的一种手段。但是我所提到的这种代码调试并不是简单的调试，它要包括以下两部分：</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 特征调试</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 代码覆盖调试</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">首先我们要先进行特征调试。它是通过运行程序找到代码中的错误，这与我们平时常进行的调试相同。到程序能运行后，我们可使用已编好的三种类型的用例并以正常数据测试用例进行测试，若不能正常运行则要用调试工具调试。在这阶段，我们要用大量正常数据去测试。测试后，该程序应可在绝大多数的正常数据中运行。</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">其次，我们要进行代码覆盖测试，一直要达到以下目标为至：</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 测试到每一个最小语句的代码</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 测试到所有的输出结果</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">我们应该通过一步步的调试去运行每个程序的所有语句和分支。如果我们想要百分之百地覆盖就应适当运用边缘数据和错误数据。测试在这个阶段的质量是难以掌握的。它基于程序员的责任心和经验。当这阶段完成后，每个程序员所测的深度也是不同的。因此，在这个测试阶段之前，项目经理（或测试工程师）应制定出测试指导和计划书。它们至少应包括以下内容：</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 测试的主要对象</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 主要调试点</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 怎样测试</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">· 什么时候可以完成</P><P 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt">至今为至，我们已完成了代码的审议和调试。如果我们是严格按照以上步骤做的，那就可以保证代码没有太多的错误，至少没有使程序运行中断的错误了。如果我们不能很好地执行代码审议和正确的调试，那我们就不能顺利地通过测试，有时我们还要不得不返回来做这些事。</P></DIV></TD></TR></TABLE>

gjinxue

太深奥了，还是不太懂