测试优先编程思想

Test-First Programming

什么是软件测试？

• The process of checking the quality, functionality, and perfomance of a sofware product before launching. ¹

• The act of examing the artifacts and the behavior of the software under test by vertification and validation. ²

• The process checks whether the actual software matches the expected requirements and ensures the software is bug-free.³

• 软件测试是一项调查，旨在为利益相关者提供有关产品或服务质量的信息。

测试能提高软件正确率，但是不能使正确率达到100%！

软件测试的特征

软件测试的目的：破坏、证错、负能量。尽快的发现程序中的错误。

再好的测试也不能证明系统中没有错误。

优秀的测试：

1. 能及时发现错误
2. 简洁高效
3. 最佳特性
4. 既不简单也不复杂
   

测试的层次

• 单元测试：对软件的单元或组件进行测试，验证它们是否按照设计运作。
• 集成测试：将多个小的单元一起测试，验证不同单元之间的交互是否故障。
• 系统测试：对完整的集成系统进行测试，验证系统是否符合规定要求。
• 验收测试：对系统的可接受性进行测试，验证系统是否符合业务要求，以及是否能够被验收。

测试方法

1. Static Testing & Dynamic Testing

• 静态测试通常是隐式的，使用编程工具或文本编辑器检查代码结构、语法和数据流的静态分析。
• 动态测试发生在程序运行时，通常在程序没有完全运行的过程中，检查部分组件。

测试通常用于发现错误，而Debug用于找出错误的根源。

2. White-Box Testing & Black-Box Testing

• 白盒测试是对程序内部结构的测试。
• 黑盒测试是对程序外在表现的测试。

软件测试的难点

• 软件行为在离散输入空间中差异巨大：
  • 大多数正确，小部分出错
  • bug的出现不符合特定概率分布
• 无统计规律可循。

测试用例

1. 什么是测试用例？

• test case = test input + excution condition + expected result

• 测试用例是对程序的一个提问，是为了验证程序是否满足某种特定需求的样板。

2. 什么是一个好的测试用例？

• 最可能发现错误
• 不重复、不冗余
• 最有效
• 既不简单也不复杂

3. 编写测试用例的方法

基于等价类划分编写测试用例：将函数的输入域划分为等价类，从等价类中导出测试用例。

假设：相似的输入将会展示相似的行为，因此从每个等价类中选择一个代表即可。从而大幅度减少测试用例的范围。

大量的错误发生在输入域的边界而非中央，边界分析方法是对等价类划分的补充。

• 程序员经常犯大小差1的错误。
• 某些边界值是特殊情况，需要特殊处理。
• 程序的行为在某些边界处发生突变。

测试驱动开发(TDD)

• Process：

  1. 写出程序的spec。

  2. 写出符合spec的测试用例。

  3. 写/改代码，执行测试。(重复第三步直到测试通过)。

• 先写测试可以大幅度提高写代码的效率。

• 写测试用例可以加强对spec的理解。

代码覆盖度

概念：在测试中，源代码被测试的比例。

基本的覆盖率准则：

• 函数覆盖率：程序中被调用函数的比例。
• 语句覆盖率：程序中执行的语句的比例。
• 分支覆盖率：程序中执行的分支语句的比例。
• 条件覆盖率：程序中被取过真假值的布尔子表达式。

实际中，根据预先设定的覆盖度标准，逐步增加测试用例的数量，直到覆盖度达到标准。

自动测试&回归测试

1. 自动测试

意义：手工测试代价太高，使用自动化测试可以提高测试效率。

方法：使用自动化测试框架(Junit)，自动调用函数、自动判定结果、自动计算覆盖度。

只是自动执行测试用例，而不是自动生成测试用例。

2. 回归测试

• 一旦程序被修改，重新执行以前的所有测试。

• 一旦发现bug，要马上重写一个可重现改bug的测试用例，并将其加入测试库。

Reference