【IT168 技术文档】什么是单元测试?

　　单元测试是开发者编写的一小段代码，用于检验被测代码的一个很小的、很明确的功能是否正确。通常而言，一个单元测试是用于判断某个特定条件(或者场景)下某个特定函数的行为。例如，你可能把一个很大的值放入一个有序list 中去，然后确认该值出现在list 的尾部。或者，你可能会从字符串中删除匹配某种模式的字符，然后确认字符串确实不再包含这些字符了。

　　执行单元测试，是为了证明某段代码的行为确实和开发者所期望的一致。

　　为什么需要单元测试?

　　当编写项目的时刻，如果我们假设底层的代码是正确无误的，那么先是高层代码中使用了底层代码;然后这些高层代码又被更高层的代码所使用，如此往复。当基本的底层代码不再可靠时，那么必需的改动就无法只局限在底层。虽然你可以修正底层的问题，但是这些对底层代码的修改必然会影响到高层代码。于是，一个对底层代码的修正，可能会导致对几乎所有代码的一连串改动，从而使修改越来越多，也越来越复杂。从而使整个项目也以失败告终。

　　单元测试针对程序模块，进行正确性检验的测试。其目的在于发现各模块内部可能存在的各种差错。单元测试需要从程序的内部结构出发设计测试用例。多个模块可以平行地独立进行单元测试。

　　① 单元测试的内容

　　模块接口测试：对通过被测模块的数据流进行测试。为此，对模块接口，包括参数表、调用子模块的参数、全程数据、文件输入/输出操作都必须检查。

　　局部数据结构测试：设计测试用例检查数据类型说明、初始化、缺省值等方面的问题，还要查清全程数据对模块的影响。

　　路径测试：选择适当的测试用例，对模块中重要的执行路径进行测试。对基本执行路径和循环进行测试可以发现大量路径错误。

　　错误处理测试：检查模块的错误处理功能是否包含有错误或缺陷。例如，是否拒绝不合理的输入;出错的描述是否难以理解、是否对错误定位有误、是否出错原因报告有误、是否对错误条件的处理不正确;在对错误处理之前错误条件是否已经引起系统的干预等。

　　边界测试：要特别注意数据流、控制流中刚好等于、大于或小于确定的比较值时出错的可能性。对这些地方要仔细地选择测试用例，认真加以测试。

　　此外，如果对模块运行时间有要求的话，还要专门进行关键路径测试，以确定最坏情况下和平均意义下影响模块运行时间的因素。这类信息对进行性能评价是十分有用的。

　　② 单元测试的步骤

　　通常单元测试在编码阶段进行。在源程序代码编制完成，经过评审和验证，确认没有语法错误之后，就开始进行单元测试的测试用例设计。利用设计文档，设计可以验证程序功能、找出程序错误的多个测试用例。对于每一组输入，应有预期的正确结果。

　　模块并不是一个独立的程序，在考虑测试模块时，同时要考虑它和外界的联系，用一些辅助模块去模拟与被测模块相联系的其它模块。这些辅助模块分为两种：

　　驱动模块：相当于被测模块的主程序。它接收测试数据，把这些数据传送给被测模块，最后输出实测结果。

　　桩模块：用以代替被测模块调用的子模块。桩模块可以做少量的数据操作，不需要把子模块所有功能都带进来，但不允许什么事情也不做。

　　被测模块、与它相关的驱动模块及桩模块共同构成了一个“测试环境”，见图1。

　　如果一个模块要完成多种功能，且以程序包或对象类的形式出现，例如Ada中的包，Modula中的模块，C++中的类。这时可以将这个模块看成由几个小程序组成。对其中的每个小程序先进行单元测试要做的工作，对关键模块还要做性能测试。对支持某些标准规程的程序，更要着手进行互联测试。有人把这种情况特别称为模块测试，以区别单元测试。