单元测试与测试驱动开发全解析

### 单元测试与测试驱动开发全解析 #### 1. 单元测试基础 在软件开发中，单元测试是至关重要的一环。以下是一个简单的单元测试示例代码： ```csharp public static void TestReturnsZeroWhenEmptyString() { //use .NET's reflection API to get the current // method's name // it's possible to hard code this, //but it’s a useful technique to know string testName = MethodBase.GetCurrentMethod().Name; try { SimpleParser p = new SimpleParser(); int result = p.ParseAndSum(string.Empty); if(result!=0) { //Calling the helper method TestUtil.ShowProblem(testName, "Parse and sum should have returned 0 on an empty string"); } } catch (Exception e) { TestUtil.ShowProblem(testName, e.ToString()); } } ``` 这段代码展示了如何对 `SimpleParser` 类的 `ParseAndSum` 方法进行单元测试，当输入为空字符串时，期望返回值为 0。 一个好的单元测试应具备以下特点： - 它是一段自动化的代码，调用不同的方法并检查该方法或类的逻辑行为假设。 - 使用单元测试框架编写。 - 易于编写。 - 运行速度快。 - 开发团队中的任何人都可以重复执行。 #### 2. 测试驱动开发（TDD） 很多人认为在软件编写完成后再进行单元测试是最佳时机，但越来越多的人倾向于在编写生产代码之前编写单元测试，这种方法被称为测试优先或测试驱动开发（TDD）。 TDD 与传统开发方式不同，其基本流程如下： 1. **编写失败的测试**：编写一个失败的测试来证明最终产品中缺少代码或功能。测试的编写就好像生产代码已经正常工作一样，所以测试失败意味着生产代码存在 bug。例如，要为计算器类添加一个记住 `LastSum` 值的新功能，就编写一个验证 `LastSum` 是否为正确值的测试。该测试一开始会编译失败，添加仅能使其编译通过的代码（没有实现真正记住数字的功能）后，测试会运行并失败，因为还未实现该功能。 2. **使测试通过**：编写满足测试期望的生产代码，且生产代码应尽可能简单。 3. **重构代码**：当测试通过后，可以选择进行下一个单元测试或重构代码，使代码更易读、消除代码重复等。重构可以在编写多个测试后或每个测试后进行，这是一个重要的实践，能确保代码更易读和维护，同时仍能通过之前编写的所有测试。 TDD 有诸多好处，但也并非没有代价，如需要学习时间和实施时间等。而且，TDD 并不能确保项目成功或测试具有健壮性和可维护性。如果不正确地使用 TDD，可能会导致项目进度延迟、浪费时间、降低动力和代码质量。 #### 3. 成功 TDD 的三项核心技能 要在测试驱动开发中取得成功，需要掌握三项不同的技能： - **编写优秀测试的能力**：仅仅先编写测试并不意味着测试具有可维护性、可读性或可信度。良好的单元测试技能是关键。 - **测试优先的技能**：编写可读、可维护的测试并不等同于采用测试优先的方式能获得相同的好处。许多 TDD 书籍都教授测试优先的技能，但不教授良好测试的技能。推荐阅读 Kent Beck 的《Test-Driven Dev