【IT168 技术文章】

    软件开发方法学的泰斗Kent Beck先生最为推崇"模式、极限编程和测试驱动开发"。在他所创造的极限编程（XP）方法论中，就向大家推荐"测试先行"这一非常好的实践，并且还专门撰写了《测试驱动开发》一书，详细说明如何实现。测试驱动开发是极限编程的重要特点，它以不断的测试推动代码的开发，从而实现既简化代码，又保证质量的目标。

    一看到"测试先行"、"测试驱动"这样的名字，就深深地激起了我强烈的好奇心，开始了自己的探索之旅..

    心灵震憾

    一段时间的学习，让我的内心受到了深深的震撼。我们原来的方法居然如此的笨我面对测试先行这一名字时，当时最大的疑问就是"程序都还没有写出来， 测试什么呀！"。后来一想，其实这是一个泥瓦匠都明白的道理，却是自己在画地为牢。我们来看看两个不同泥瓦匠是

    如何工作的吧：

    工匠一:先拉上一根水平线，砌每一块砖时，都与这根水平线进行比较，使得每一块砖都保持水平。

    工匠二:先将一排砖都砌完，然后拉上一根水平线，看看哪些砖有问题，再进行调整。

    你会选择哪种工作方法呢？你一定会骂工匠二笨吧！这样多浪费时间呀！ 然而你自己想想，你平时在编写程序的时候又是怎么做的呢？我们就是按工匠二的方法在干活的呀！甚至有时候比工匠二还笨，是整面墙都砌完了，直接进行"集成测试"，经常让整面的墙倒塌。看到这里，你还觉得自己的方法高明吗？

    单元测试长期以来被忽视

    每一个程序员都知道应该为自己的代码编写测试程序，但却很少这样做。当人们问为什么的时候，最常听到的回答就是："我们的开发工作太紧张了"。但这样却导致了一个恶性循环，越是没空编写测试程序，代码的效率与质量越差，花在找Bug、解决Bug的时间也越来越多， 实际效率大大降低。由于效率降低了，因此时间更紧张，压力更大。你想想，为什么不拉上一根水平线呢？难道，我们不能够将后面浪费的时间花在单元测试上，使得我们的程序一开始就更加健壮，更加易于修改吗？抛弃原来的托词吧！

    我们的自动化水平太低了

    有人还会解释说，那是因为拉根水平线很简单，而写测试程序却是十分复杂的。我暂且对这句话本身不置可否。不过也体现了一个新问题，我们需要更加方便、省时的编写测试程序的方法。

    要测试一个类，最简单的方法是直接在调试器中使用表达式观察对象的值与状态，你也可以在程序中加上一些断言、打印中间值等，当然还可以编写专门的测试程序。但是这些方法都有一个很大的局限性，都需要加入人工的判断和分析。

    由此，自动化测试的引入才是解决之道。正是因为如此，提倡"测试驱动开发"的人群，开发出一系列的自动化单元测试框架xUnit，现在已经有针对Java、Pyhton、C++、PHP等各种常用语言的测试框架。这足以搪塞住那些以"编写测试代码太麻烦"为理由的开发人员，让他们没有理由逃避单元测试。

    正如Robert Martin所说："测试套件运行起来越简单，就会越频繁地运行它们。测试运行越多，就会越快地发现和那些测试的任何背离。如果能够一天多次地运行所有的测试，那么系统的失效时间就决不会超过几分钟"。

    认清测试驱动开发

    测试驱动开发理论最初源于对这些问题的思考：

    1）如果我们能够在编写程序代码之前先进行测试方案的设计，会怎样？

    2）如果我们保证除非没有这个功能将导致测试失败，否则就不在程序中实现该功能，会怎样？

    3）换一个角度，如果当测试时发现必须增加某项功能才能够通过测试时， 我们就增加这一功能，会怎样？

    大师们通过带着这些问题的实践， 发现这的确是一个提高软件代码质量， 使得效率得到保障的一个很好出发点。

    以这样的思路进行软件开发，可以保证程序中的每一项功能都有测试来验证它是正确的，而且每当功能被无意修改时， 测试程序会发现。同时，也使我们获得了一个新的观察点，从对程序调用者有利的视角来观察我们的程序，这使得我们在关心程序功能的本身还能够对接口予以足够感悟测试驱动开发的关注，使得其更容易被调用。另外，这种思路下的代码，将变得更加易于调用，也就必须使其与其它代码保持低耦合性。并且，当你想复用这些模块时，测试代码给出了很好的示例。这一切，使得软件开发工作的质量一下子变得有保障了。

    因此，测试驱动开发的精髓在于： 将测试方案设计工作提前，在编写代码之前先做这一项工作； 从测试的角度来验证设计，推导设计； 同时将测试方案当作行为的准绳，有效地利用其检验代码编写的每一步，实时验证其正确性，实现软件开发过程的"小步快走"。

    实践测试驱动开发

    下面，我就结合一个实际的小例子，来说明如何进行"测试驱动开发"。本实例在J2SE SDK 1.4.2环境下开发，以及配套工具JUnit 3.8.1。

    任务简述

    队列是一种在程序开发中十分常用的数据结构，在此我就以编写一个实现队列功能的类--Queue为例进行说明。该类将实现以下基本运算：

    判断队列是否为空：empty（）

    插入队列（即在队列未尾增加一个数据元素）:inqueue（x）

    出队列（也就是将队列首数据元素删除）：outqueue（）

    取列头（也就是读者队列首数据元素的值）：gethead（）

    清空队列（也就是将队列的所有数据元素全删除）： clear（）

    查询x在队列中的位置：search（x）