Цели юнит-тестирования

Юнит-тестирование – неотъемлемая часть современной разработки программного обеспечения, помогающая разработчикам обеспечить надежность и устойчивость к сбоям своих приложений. Однако некоторые могут задаться вопросом: стоит ли тратить столько времени на написание тестов. Ответ зависит от того, насколько хорошо мы понимаем истинную цель модульного тестирования.

В данной подробной статье мы рассмотрим основы модульного тестирования, его назначение, преимущества и лучшие практики, которым должны следовать разработчики для обеспечения эффективного внедрения тестирования программного обеспечения.

Друзья, поддержите нас вступлением в наш телеграм канал QaRocks. Там много туториалов, задач по автоматизации и книг по QA.

Понимание юнит-тестирования

Юнит – это наименьший тестируемый компонент любого приложения, обычно состоящий из одного или нескольких входов и одного выхода. Основная цель юнит-тестирования – проверить, что каждый компонент программы работает так, как ожидается, изолированно. Это достигается путем предоставления компоненту тестовых входных данных и проверки того, выдает ли он ожидаемый результат.

Цели юнит-тестирования

Понимание целей модульного тестирования помогает понять его ценность в разработке программного обеспечения. Вот его некоторые основные цели:

1. Проверка корректности работы

Основная цель юнит-тестирования – убедиться, что каждый модуль кода работает корректно. Для этого необходимо написать тесты, которые подают определенные входные данные на модуль и проверяют, соответствует ли выходной результат ожидаемому. Например, функция, вычисляющая сумму двух чисел, должна возвращать корректное значение суммы при заданных входных данных. Разработчики часто используют методы проверки утверждений, предоставляемые фреймворками тестирования, например assertEqual в модуле unittest в Python, чтобы удостовериться, что фактический результат совпадает с ожидаемым.

# sum_function.py 
def sum_numbers(a, b): 
  return a + b

# test_sum_function.py
import unittest
from sum_function import sum_numbers

class TestSumFunction(unittest.TestCase):
    def test_sum_positive_numbers(self):
        self.assertEqual(sum_numbers(2, 3), 5)

    def test_sum_negative_numbers(self):
        self.assertEqual(sum_numbers(-1, -1), -2)

    def test_sum_zero(self):
        self.assertEqual(sum_numbers(0, 0), 0)

    def test_sum_positive_and_negative(self):
        self.assertEqual(sum_numbers(5, -3), 2)

if name == 'main':
    unittest.main()

2. Раннее обнаружение ошибок

Поиск и исправление ошибок на ранних этапах снижает стоимость и сложность отладки, поскольку проблемы устраняются в самом источнике. При разработке через тестирование (TDD), разработчики пишут тесты до написания фактического кода. Это позволяет с самого начала писать код, соответствующий требованиям тестов, что приводит к улучшению дизайна и повышению качества кода.

3. Изоляция

Юнит-тесты предназначены для тестирования каждого модуля изолированно от остальной части кодовой базы. Изоляция модуля помогает разработчикам точно определить проблемы, что делает отладку более простой и эффективной. Инструменты, такие как Mockito для Java или unittest.mock в Python, используются для создания имитаторов, заглушек или фейков для имитации внешних зависимостей, например баз данных или других модулей. Например, так можно протестировать функцию без выполнения реального HTTP-запроса:

# test_user_service.py

import unittest
from unittest.mock import patch
from user_service import get_user_data

class TestUserService(unittest.TestCase):
    @patch('user_service.requests.get')
    def test_get_user_data(self, mock_get):
        mock_get.return_value.json.return_value = {'id': 1, 'name': 'John Doe'}
        
        user_data = get_user_data(1)
        self.assertEqual(user_data, {'id': 1, 'name': 'John Doe'})
        mock_get.assert_called_once_with('http://api.example.com/users/1')

if name == 'main':
    unittest.main()

4. Упрощение внесения изменений

Юнит-тесты создают подстраховку, которая позволяет разработчикам уверенно рефакторить код или добавлять новые функции. Наличие комплексного набора модульных тестов позволяет проверять любые изменения в коде и гарантировать, что существующая функциональность не нарушена. Это упрощает поддержку кода и его адаптацию к новым требованиям. Системы непрерывной интеграции (CI), такие как Jenkins, Travis CI или GitHub Actions, могут быть использованы для получения немедленной обратной связи при каждом изменении кода.

5. Повышение качества кода

Написание юнит-тестов способствует улучшению дизайна и структуры, поскольку тестируемые модули должны быть автономными, целостными и слабосвязанными. Для оценки покрытия кода можно использовать инструменты, такие как JaCoCo для Java или coverage.py для Python.

Лучшие практики юнит-тестирования

Не стоит писать модульные тесты только ради увеличения покрытия кода. Тесты должны быть полезными и эффективными и соответствовать лучшим практикам. Вот несколько рекомендаций для написания тестовых сценариев:

• Изоляция: каждый юнит-тест должен быть независимым. Тесты не должны зависеть от состояния, созданного другими тестами, или от внешних систем.
• Покрытие кода: стремитесь к высокому покрытию кода тестами, проверяя все возможные пути выполнения. Однако сосредоточьтесь на тестировании критически важных и граничных значений.
• Простота: делайте тесты простыми, проверяя в каждом тесте только одну функцию.
• Автоматизация: настройте автоматическое выполнение тестов, чтобы они запускались регулярно и последовательно.
• Используйте моки и заглушки для имитации поведения зависимостей.
• Тестовые данные: используйте реалистичные наборы тестовых данных, с которыми модуль будет работать в продакшене.
• Четкие проверки: делайте проверки конкретными и понятными. Каждый тест должен иметь четкое условие прохождения или провала.
• Поддерживайте тесты в актуальном состоянии: обновляйте их в соответствии с изменениями кода. Устаревшие тесты могут давать некорректные результаты.

Заключение

Понимание целей юнит-тестирования подчеркивает его важность для написания тестов и повышения их покрытия для любого приложения. Оно помогает убедиться, что каждая часть программы работает корректно, способствует раннему выявлению ошибок и повышает общее качество кода. В конечном счете, юнит-тесты ведут к более надежному и устойчивому процессу разработки программного обеспечения, улучшая работу как для разработчиков, так и для пользователей.

Перевод статьи «What is the objective of unit testing?».