Что такое модульное тестирование?
Модульное тестирование — это процесс тестирования наименьшей функциональной единицы кода. Тестирование программного обеспечения помогает обеспечить качество кода и является неотъемлемой частью разработки программного обеспечения. При разработке программного обеспечения рекомендуется писать программы в виде небольших функциональных блоков, а затем создавать модульный тест для каждой единицы кода. Сначала вы можете написать модульные тесты в виде кода. Затем запускайте этот тестовый код автоматически каждый раз, когда вы вносите изменения в программный код. Таким образом, если тест не удался, вы можете быстро выделить область кода, в которой есть ошибка. В модульном тестировании применяются парадигмы модульного мышления, оно улучшает охват и качество тестирования. Автоматизированное модульное тестирование позволяет вам или вашим разработчикам уделять больше времени созданию кода.
Что такое модульный тест?
Модульный тест – это блок кода, позволяющий проверить точность небольшого изолированного блока кода приложения, обычно функции или метода. С его помощью можно проверить, работает ли блок кода должным образом в соответствии с теоретической логикой разработчика. Модульный тест может взаимодействовать с блоком кода только через входные и полученные утвержденные (истинные или ложные) выходные данные.
В одном блоке кода также может быть набор модульных тестов, или тестовых случаев. В нем предусмотрены все ожидаемые модели поведения блока кода. Однако не всегда есть необходимость в определении такого набора.
Если для блока кода требуется запуск других элементов системы, модульный тест нельзя использовать с этими внешними данными. Его нужно выполнять изолированно. Для обеспечения функциональности кода могут потребоваться другие системные данные, такие как базы данных, объекты или сетевая коммуникация. В таком случае вместо этого следует использовать заглушки данных. Легче всего писать модульные тесты для небольших и логически простых блоков кода.
Стратегии модульного тестирования
При создании модульных тестов можно использовать несколько простых методов, чтобы обеспечить охват всех тестовых случаев.
Логические проверки
Выполняет ли система правильные вычисления и следует по правильному пути в процессе выполнения кода, получив надлежащие и ожидаемые вводные данные? Все ли пути в коде покрываются заданными входными данными?
Проверки границ
Как система реагирует на заданные входные данные? Как она реагирует на типичные входные данные, пограничные случаи или неправильные входные данные?
Предположим, вы ожидаете целочисленное входное значение от 3 до 7. Как система реагирует на использование 5 (типичные вводные данные), 3 (пограничный случай) или 9 (неправильные вводные данные)?
Обработка ошибок
Как система реагирует на ошибки во входных данных? Предлагается ли пользователю ввести входные данные еще раз? Выходит ли программное обеспечение из строя?
Объектно-ориентированные проверки
Если состояние каких-либо постоянных объектов меняется при запуске кода, правильно ли обновляется объект?
Пример модульного теста
Вот пример очень простого метода в Python и несколько тестовых случаев с соответствующим кодом модульного тестирования.
Метод Python
def add_two_numbers(x, y):
return x + y
Соответствующие модульные тесты
def test_add_positives():
result = add_two_numbers(5, 40)
assert result == 45
def test_add_negatives():
result = add_two_numbers(-4, -50)
assert result == -54
def test_add_mixed():
result = add_two_numbers(5, -5)
assert result == 0
Каковы преимущества модульного тестирования?
Модульное тестирование имеет целый ряд преимуществ для проектов по разработке ПО.
Эффективное обнаружение ошибок
Если в блоке кода есть ошибки ввода, вывода или логические ошибки, модульные тесты помогут выявить их до того, как они попадут на стадию производства. При изменении кода вы запускаете тот же набор модульных тестов (наряду с другими тестами, например интеграционными) и ожидаете тех же результатов. Если тесты терпят неудачу (их также называют прерванными тестами), это указывает на ошибки, основанные на регрессии.
Модульное тестирование также помогает быстрее находить ошибки в коде. Благодаря этому разработчики не тратят много времени на отладку. Они могут быстро определить точную часть кода, содержащую ошибку.
Документация
Важно документировать код, чтобы точно знать его задачу. Модульные тесты также служат формой документации.
Другие разработчики читают тесты, чтобы узнать, какое поведение ожидается от кода во время его выполнения. Они используют эту информацию для доработки или рефакторинга кода. Рефакторинг позволяет повысить производительность кода и улучшить его структуру. После внесения изменений в код можно повторно выполнить модульное тестирование, чтобы убедиться в том, что он работает должным образом.
Как разработчики используют модульные тесты?
Разработчики используют модульные тесты на разных этапах жизненного цикла разработки ПО.
Разработка через тестирование
Разработка через тестирование (TDD) – это процесс, когда разработчики создают тесты для проверки функциональных требований ПО перед написанием кода. Если сначала написать тесты, код сразу же можно проверить на соответствие требованиям после завершения кодирования и выполнения тестов.
После завершения работы над блоком кода
После завершения работы над блоком кода следует разработать модульные тесты, если это еще не сделано благодаря TDD. Затем можно сразу запускать их для проверки результатов. Во время проверки системы они выполняются в рамках набора других тестов ПО. Как правило, это первый набор тестов, выполняемых во время полного тестирования системного ПО.
Эффективность DevOps
Одним из основных направлений применения DevOps к разработке ПО является непрерывная интеграция и доставка (CI / CD). Любые изменения в коде автоматически интегрируются в более широкую кодовую базу, проходят автоматическое тестирование и затем развертываются, если тесты проходят успешно.
Модульные тесты составляют часть набора тестов наряду с интеграционным тестированием. Они автоматически запускаются в конвейере CI / CD, обеспечивая высокое качество кода при его обновлении и изменении с течением времени.
В каких случаях модульное тестирование является нецелесообразным?
Модульное тестирование не всегда нужно выполнять для каждого отдельного тестового случая, в каждом блоке кода и в каждом проекте. Вот несколько примеров, когда модульное тестирование можно пропустить.
Ограничения по времени
Даже когда разработчики пишут модульные тесты с использованием сред генеративного модульного тестирования, это все равно отнимает у них большое количество времени. Модульные тесты на основе входных и выходных данных создаются проще по сравнению с логическими проверками.
Во время написания тестов разработчики отвлекаются на рефакторинг кода. Из-за этого процесс разработки затягивается и существенно возрастает бюджет.
Проектирование пользовательских интерфейсов (UX / UI)
Если в основной системе внешний вид играет большую роль, чем логика, в модульных тестах нет необходимости. В таких случаях целесообразнее применять другие виды тестирования, например ручное.
Устаревшие кодовые базы
Написание тестов для обхода устаревшего кода может оказаться практически невозможным, в зависимости от стиля написанного кода. Поскольку для модульных тестов требуются фиктивные данные, процесс их написания для тесно взаимосвязанных систем, предусматривающих синтаксический анализ данных, может быть довольно трудоемким.
Быстро меняющиеся требования
В зависимости от проекта на любом рабочем этапе ПО могут масштабировать, изменять его направление или полностью удалять его части. Если существует вероятность того, что требования будут часто меняться, нет особых причин писать модульные тесты для каждого разработанного блока кода.
Каковы рекомендации по использованию модульного тестирования?
Ниже представлены несколько рекомендаций по использованию модульного тестирования, благодаря которым вы сможете получить максимальную отдачу от своего процесса.
Используйте интегрированную среду модульного тестирования
Написание подробных и полностью настраиваемых модульных тестов для каждого отдельного блока кода отнимает время. Для каждого популярного языка программирования существуют свои среды автоматизированного тестирования.
Например, в Python есть pytest и unittest – две разные среды для модульного тестирования. Среды тестирования широко используются в разных проектах по разработке ПО любого масштаба.
Автоматизируйте модульное тестирование
В процессе разработки ПО модульное тестирование нужно выполнять для разных событий. Например, их можно использовать перед внесением изменений в филиал с помощью ПО для контроля версий или перед развертыванием программных обновлений.
Модульное тестирование также можно выполнять по расписанию для всего проекта. Автоматизированное модульное тестирование обеспечивает выполнение тестов во всех соответствующих событиях и случаях на протяжении всего жизненного цикла разработки.
Используйте только одно утверждение assert
Для каждого модульного теста должен быть только один истинный или неправильный результат. Убедитесь, что в вашем тесте используется только одно утверждение assert. В случае неудачной проверки утверждения assert в блоке с несколькими такими утверждениями будет сложно определить, в каком из них возникла проблема.
Внедрите модульное тестирование
Несмотря на то что модульное тестирование является важной частью разработки ПО, в большинстве проектов на него не выделяются ресурсы. Когда проекты создаются в качестве прототипов, представляют собой небольшие проекты с участием сообщества или просто быстро кодируются, этап модульного тестирования можно пропустить из-за временных ограничений.
Однако когда проекты создаются с использованием модульного тестирования в качестве стандартной практики с самого начала, станет гораздо проще выполнять и повторять этот процесс.
Чем модульное тестирование отличается от других типов тестирования?
Помимо модульного тестирования существует также множество других методов проверки ПО. Все они играют определенную роль в жизненном цикле разработки.
- Интеграционное тестирование позволяет проверить правильность работы различных частей программной системы, предназначенных для взаимодействия.
- Функциональное тестирование – соответствие программной системы требованиям к ПО, изложенным перед сборкой.
- Тестирование производительности – соответствие ПО ожидаемым эксплуатационным требованиям, таким как скорость и объем памяти.
- Приемочное тестирование – это ручная проверка работы ПО заинтересованными сторонами или группами пользователей.
- С помощью тестирования безопасности ПО проверяется на наличие известных уязвимостей и угроз. Оно включает анализ поверхностей атак, в том числе точек стороннего доступа к ПО.
Для этих методов тестирования ПО обычно требуются специализированные инструменты и проведение независимых процессов. Многие из них также выполняются после разработки базового функционала приложения.
Модульные тесты, в свою очередь, выполняются для каждого созданного кода. Их можно написать сразу после создания кода и выполнить без каких-либо специальных инструментов. Модульное тестирование относится к одним из самых простых типов проверки ПО.
Как AWS может помочь удовлетворить ваши требования к модульному тестированию?
Amazon Web Services (AWS) предоставляет разработчикам огромный ряд преимуществ. С помощью модульного тестирования и интеграционных тестов можно разрабатывать и запускать код, а также тестировать программное обеспечение (ПО). Кроме того, можно запускать конвейеры DevOps и использовать множество возможностей для разработки.
Инструменты AWS для разработчиков предлагают интегрированные среды разработки (IDE), плагины и пакеты SDK для нескольких языков программирования и соответствующих сценариев использования. Среди других преимуществ, эти инструменты повышают эффективность модульного тестирования.
AWS Fargate – это ядро для бессерверных вычислений с оплатой по факту использования, которое позволяет сосредоточиться на создании приложений без управления серверами. В Fargate можно легко запустить ПО для автоматизированного модульного тестирования, чтобы упростить разработку приложений.
На Торговой площадке AWS также можно найти стороннее ПО для модульного тестирования. Вы можете быстро внедрить его с необходимыми средствами управления. Продавцы на Торговой площадке AWS предлагают гибкие варианты ценообразования, благодаря чему можно платить только за то, что вам нужно, и по мере необходимости.
Создайте аккаунт уже сегодня и начните работу с модульным тестированием на AWS.
AWS: дальнейшие шаги
Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS.
