优化软件质量：单元测试和自动化

单元测试是软件开发过程中的第一个防线，旨在检查回归和修复错误。通过快速执行针对函数或方法的测试，可以轻松识别代码更改导致的问题，促进了快速故障排除。本文介绍了何时需要或不需要单元测试的场景，强调了当超过 80% 的代码库被覆盖时，单元测试的有效性。此外，它还讨论了规划和实施单元测试的关键步骤，强调了测试框架、可测试性设计和隔离框架的重要性。

单元测试是防范错误的第一道防线。这一级别的保护至关重要，因为它为以下测试过程奠定了基础：集成测试、验收测试以及最终的手动测试（包括探索性测试）。

在本文中，我将阐明单元测试与其他方法的区别，并提供示例来说明何时可以或不能没有单元测试。我们还将涉及自动化测试，它在确保代码可靠性和质量方面发挥着重要作用。

单元测试

单元测试的理念是为每个重要的函数或方法编写测试。这样可以快速检查最近的代码更改是否导致了回归，即程序中已经测试过的部分是否出现了错误，同时也使检测和修复此类错误变得更加容易。

当单元测试过多时

任何长期项目如果没有适当的测试覆盖，迟早都注定要从头开始重写。单元测试是大多数项目的必备步骤，但有些情况下可能会忽略此步骤。例如，您正在创建一个用于演示目的的项目。时间表非常紧张。您的系统是硬件和软件的组合，在项目开始时，最终产品的外观并不完全清楚。该软件将在展览或演示期间运行 1-2 天。在这种情况下，无需实施单元测试。

另一种情况是，您正在制作广告网站、简单的 Flash 游戏或横幅，这些内容涉及复杂的布局、动画和大量静态内容。以上所有内容都用于演示。

如果您正在构建一个简单的名片网站，其中包含一组静态 HTML 页面和一个电子邮件提交表单，则无需进行单元测试。客户很可能会对此感到满意，并且不需要任何其他东西。手动检查和测试所有内容很可能更快。

单元测试实施

在规划单元测试时，请记住，您的目标是确保单元测试代码覆盖率超过 80%。这意味着在运行单元测试时，至少有 80% 的代码库被执行。为此，我推荐使用JaCoCo for Java或 Istanbul for JavaScript 等工具。因此，要开始将单元测试纳入您的开发流程，请尝试执行以下步骤。

1.选择合适的测试框架

选择适合您需求的框架，而不是重新设计轮子。例如，许多.NET开发人员使用 MsTest，因为它是 Visual Studio 附带的，但 NUnit 或 xUnit 可能为您的项目提供更好的功能。

2. 决定测试什么

并非所有代码都需要测试。简单、无依赖关系的代码可能不需要测试，而具有许多依赖关系的复杂代码可能需要在测试之前进行重构。专注于测试复杂的算法代码和相互依赖的组件，以确保清晰的交互和集成。

3.保持一致的测试结构

使用排列、行动、断言 (AAA) 模式来实现清晰度和可维护性。

4. 一次只测试一件事

每个测试应该只验证代码的一个方面。对于复杂的流程，将其分解成较小的部分并单独测试。

5. 使用 Fakes 处理依赖关系

用虚假实现替换真实依赖项，以避免测试不必要的组件。使用存根进行预定义响应，使用模拟进行验证交互。

6.使用隔离框架

使用 Moq 或 Rhino Mocks 等现有框架来创建模拟和存根，而无需自己编写。这可以减少错误和维护开销。

7.可测试性设计

最初编写代码时要考虑可测试性。使用依赖项注入，避免在方法内直接实例化对象，并尽量减少使用静态方法和具有逻辑的构造函数。

8. 重构遗留代码

如果要处理无法测试的遗留代码，请先重构小而易管理的部分，并在编写单元测试之前用集成和验收测试覆盖它们。逐步将此过程扩展到代码库的大部分。

自动化测试

这种方法的名称是不言而喻的：在自动化测试中，测试用例是自动执行的。它比手动测试快得多，甚至可以在夜间进行，因为整个过程只需要最少的人为干预。当您需要获得快速反馈时，这种方法绝对可以改变游戏规则。然而，与任何自动化一样，在初始设置阶段可能需要大量的时间和财力资源。即便如此，它还是完全值得使用的，因为它将使整个过程更高效，代码更可靠。

自动化测试实施

第一步是了解项目是否包含测试自动化。您需要确保项目有一个强大的测试自动化框架。反过来，自动化工程师应该熟练掌握工具堆栈（例如，Selenium、Appium、Cypress）并遵循既定的自动化指南。

1. 自动化覆盖范围与手动测试的比较

争取实现高比例的测试用例自动化，理想情况下超过 90%，以最大限度提高效率并减少对手动测试的依赖。

2. 项目概述及自动化实施

自动化测试通常是一个大型项目，涉及多个团队开发共享产品，每个团队都有手动 QA 测试人员。测试侧重于前端和后端方面。 

3. 了解项目

首先，我们需要了解产品的用途和用户。这有助于确定自动化工作的优先顺序。例如，如果产品服务于企业，则重点测试法律合规性和支付交易。对于面向消费者的产品，优先考虑卡对卡转账和服务支付等关键操作。自动化应该全面应用于整个产品，而不仅仅是单个团队。

4. 确定关键利益相关者

熟悉所有利益相关者至关重要，因为与他们互动是必要的。关键人物包括：

• 产品所有者：他们是自动化的客户并定义其要求。

• QA 工程师：他们是自动化工具的最终用户，他们的满意度是衡量成功的标准。

• 手动测试负责人：他们帮助组织流程并协调手动测试。

• 前端开发主管：影响自动化测试的稳定性和质量。

• 采购专家：负责硬件分配，主要用于服务器设备。

5. 了解团队

收集有关每个团队项目范围的信息，无论是涵盖前端、后端还是两者。了解 QA 团队如何测试他们的部分以及他们对自动化的熟悉程度。确定测试挑战并确定自动化的优先领域。

6.制定自动化要求

大多数情况下，我们采用的是传统方法，没有创新的解决方案：

• 编程语言：Java，以方便聘请专家

• 前端测试：使用 Selenium。

• 后端测试：使用REST-assured进行 REST 交互。

• 数据库测试：使用标准 Java 库

• 自动化测试：选择 Cucumber 既可以培训手动 QA 测试人员，又可以降低成本。

• 报告：最后，但并非最不重要的是，使用 Allure 来制作有吸引力且信息丰富的报告。

7. 演示和入门

为所有利益相关者（包括产品负责人、QA 工程师、开发人员和分析师）进行演示，重点是清晰度。从前端团队开始，以创建可见的结果。开发 5-10 个自动化测试，记录它们，并使用 Allure 显示结果以获取图形报告。说明自动化基础设施、主要目标和效果，并比较手动和自动化测试。

8. 准备自动化的 UI

为了确保自动化测试的可靠性和稳定性，请data-test-id在前端负责人和产品负责人的配合下，集中为 UI 元素添加“ ”属性。此做法可使测试不受 UI 元素位置或内容变化的影响，从而大大提高测试的可靠性。

9.开发自动化测试

在自动化测试人员之间分配任务。使用模板创建自动化项目框架。准备用于前端测试的 Cucumber 步骤，使这些步骤可跨项目重复使用，并设置 Selenoid 和 Jenkins。通过设置存储库、创建 Jenkins 作业以及在 Cucumber、Git 和开发环境中培训 QA，将团队整合到自动化中。 

然后，QA 手动测试人员将编写自动化测试，这些测试将由自动化工程师审查和集成。Cucumber 的最终步骤开发将在冲刺的空闲时间进行。在每个冲刺结束时，展示结果并在产品演示中宣布新功能。

结论

如您所见，单元测试和自动化测试是互补的方法。通过每天使用它们来识别缺陷，您可以减少每个阶段的回归测试时间。此外，这将逐渐导致产品更快地投入生产，从而节省时间和资源。

以上就是优化软件质量：单元测试和自动化的详细内容，更多请关注叮当号网其它相关文章！