面向?qū)ο筌浖臏y試

1、第六章 面向?qū)ο筌浖臏y試,[本章要點] 面向?qū)ο筌浖臏y試與傳統(tǒng)軟件的區(qū)別；類測試價值的評估方法；類測試用例設(shè)計方法；特殊類的測試方法；劃分面向?qū)ο筌浖y試的方法；開源工具Junit的使用方法。,[本章目標] 了解面向?qū)ο蟮臏y試與傳統(tǒng)軟件測試的異同；掌握類測試的基礎(chǔ)知識；重點理解針對抽象類以及接口類等特殊類的測試技巧，設(shè)計類測試用例和測試驅(qū)動程序的幾種方法；初步了解Junit。,6.1面向?qū)ο蟮臏y試與傳統(tǒng)測試的比

2、較 傳統(tǒng)的測試計算機軟件的策略是從“小型測試”開始，逐步走向“大型測試”,且單元測試集中在最小的可編譯程序單位——子程序。 面向?qū)ο蟪绦虻慕Y(jié)構(gòu)不再是傳統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)，而是作為一個整體，并且對每個開發(fā)階段都有不同以往的要求和結(jié)果,已經(jīng)不可能用功能細化的觀點來檢測面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計的結(jié)果。 面向?qū)ο蟮能浖y試分為：面向?qū)ο蠓治龅臏y試，面向?qū)ο笤O(shè)計的測試，面向?qū)ο缶幊痰臏y試，,面向?qū)ο髥卧獪y

3、試，面向?qū)ο蠹蓽y試，面向?qū)ο笙到y(tǒng)測試。 1、傳統(tǒng)的面向過程分析與面向?qū)ο蠓治觯∣OA） 2、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計方法與面向?qū)ο笤O(shè)計（OOD） 3、典型的面向?qū)ο蟪绦蚓哂欣^承、封裝和多態(tài)的新特性。 4、傳統(tǒng)的單元測試的對象是軟件設(shè)計的最小單位——模塊。 5、傳統(tǒng)的集成測試，主要有兩種功能模塊測試的方式：①自頂向下集成 ②自底向上集成。面向?qū)ο蠹蓽y試采用基于路徑的集成策略（MM-路徑）。,6、為了保證軟件的功能完整性，除

4、了單元測試和集成測試，還必須經(jīng)過規(guī)范的系統(tǒng)測試。 6.1.1信息隱蔽對測試的影響 類的重要作用之一是信息隱蔽。它對類中所封裝的信息的存取進行控制，從而避免類中有關(guān)實現(xiàn)細節(jié)的信息被錯誤地使用。該隱蔽機制給測試帶來了困難。 6.1.2封裝和繼承對測試的影響 若一個類得到了充分的測試，當其被子類繼承后，繼承的方法在子類的環(huán)境中的行為特征需要重新測試。,6.1.3多態(tài)性對測試的影響 傳統(tǒng)軟件

5、測試中經(jīng)常使用靜態(tài)分析技術(shù)對代碼進行分析；面向?qū)ο筌浖?，由于動態(tài)綁定和多態(tài)性的存在所帶來的不確定性，給測試覆蓋率的滿足增大了難度。 6.2 類測試基礎(chǔ) 1、類測試概念：驗證類的實現(xiàn)是否和該類的說明完全一致。 2、類測試的方法：通過代碼檢查或執(zhí)行測試用例的方法來有效地進行類測試。(后者優(yōu)于前者)。,3、類測試人員 類測試通常由開發(fā)人員來進行；(會帶來好處和不足之處)。4、類測試時間 類的測試

6、伴隨著開發(fā)過程中的各個階段，當類的說明或?qū)崿F(xiàn)發(fā)生變化時應(yīng)該執(zhí)行回歸測試。5、類測試過程 為類創(chuàng)建實例-->創(chuàng)造適當?shù)沫h(huán)境-->運行測試用例(向一個實例發(fā)送一個或多個消息)-->通過參數(shù)來檢查測試運行的結(jié)果-->清除執(zhí)行測試用例所需的測試環(huán)境。,6.2.1類在UML中的描述 UML（Unified Modeling Language）語言是一種支持對象技術(shù)的建模語言，是在計算機

7、系統(tǒng)中表示真實世界的語言，描述真實世界中的對象和它們之間的關(guān)系，支持應(yīng)用的開發(fā)。 在UML中，用來表示類的符號是矩形，并劃分為三個區(qū)域，分別是： ⑴名稱區(qū)域:顯示類的名稱 ⑵屬性區(qū)域:顯示在類中定義的變量。 ⑶操作區(qū)域:顯示在類中定義的方法。 如圖6-1所示：,,圖6-1 類的UML表示法,類之間的關(guān)系分為六類，分別是關(guān)聯(lián)、泛化、實現(xiàn)、依賴、聚合和組合。每種關(guān)系分別使用不

8、同的符號來表示（如：表6-1所示），并分別用私有的、保護的和公有的三個關(guān)鍵字來修飾類（如：表6-2所示）。,表6-1 UML類圖符號描述,,表6-2 UML類圖作用域描述,,6.2.2類測試的價值 選擇將每個類作為一個單元進行單獨的測試，還是將其同其他類綁定進行集成測試，需要使用如下4個要素來進行測試價值的評估：,,1、類本身的復雜程度 2、類在整個系統(tǒng)中的層次 3、開發(fā)該類測試驅(qū)動程序需要投入的成本

9、 4、類本身的風險程度6.2.3類測試用例設(shè)計 一般基于如下3個標準設(shè)計測試系列，即基于狀態(tài)的覆蓋率、基于限制的覆蓋率和基于代碼的覆蓋率。 根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換確定測試用例,6.2.4類測試驅(qū)動程序設(shè)計 從開發(fā)的角度：測試驅(qū)動的基本思想是在設(shè)計之前先考慮好測試代碼；從測試的角度：為了執(zhí)行測試，運行測試用例，找出軟件中隱藏的BUG。 因此，測試驅(qū)動程序的構(gòu)建應(yīng)該簡單、透明、易維護，能

10、夠提供盡可能多的服務(wù)，同時兼顧自增量更新，更理想的情況就是能夠復用已存在的測試驅(qū)動程序的代碼。,編寫類測試驅(qū)動程序的方法有很多種 ，以Java語言為例來說明測試驅(qū)動程序設(shè)計的結(jié)構(gòu)。 1、在main方法中寫入需要運行的測試用例，即實現(xiàn)main方法，然后編譯、執(zhí)行該類。 2、在類中實現(xiàn)一個靜態(tài)測試方法，通過調(diào)用該測試方法來收集每個測試用例的執(zhí)行結(jié)果。 3、實現(xiàn)獨立的測試類，它的職責是執(zhí)行并收集每個測試用例的結(jié)果。

11、,6.3類測試的延伸 類測試構(gòu)造思想以及如何對接口類、抽象類等進行測試的方法。 一、繼承層次結(jié)構(gòu)中類的測試 繼承是實現(xiàn)接口和代碼復用的有效機制。根據(jù)繼承機制的特點，父類中被測試用例所測試的代碼被子類繼承，只要父類代碼沒有被子類“覆蓋”，那么就不用重新創(chuàng)建這些測試用例。 圖6-6顯示了各類之間的繼承關(guān)系：,,圖6-6 類之間的繼承關(guān)系,Class_A類有兩個實例方法operation

12、1()和operation2()，Class_B類繼承了Class_A類并且實現(xiàn)了新的實例方法operation3()，Class_C類繼承了Class_B類，覆蓋了Class_B類的實例方法operation3()和實例方法operation2().,根據(jù)圖6-6中這三個類之間的區(qū)別，可以確定繼承的測試用例中是否需要產(chǎn)生新的子類測試用例，哪些測試用例適用于測試子類，哪些測試用例在測試子類中不必執(zhí)行，如下表6-7所示：,,由此，可以得出

13、繼承層次結(jié)構(gòu)中類測試的測試用例可以采用如下增補原則： 1）如果子類新增了一個或者多個新的操作，就需要增加相應(yīng)的測試用例。 2）如果子類定義的同名方法覆蓋了父類的方法，就需要增加相應(yīng)的測試用例。 那么，在具體構(gòu)建類測試用例時可以采用如圖6-7所示的結(jié)構(gòu)。對于基類我們要全部測試，底層的測試類可以對其父類的測試方法回歸。,,圖6-7 類測試用例的構(gòu)建,二、接口類測試 對類進行測試時需要構(gòu)建可執(zhí)

14、行的類實例，而接口不存在任何構(gòu)造方法無法被實現(xiàn)。 由于接口一定會在某個類中實現(xiàn)，因此就使用一個實現(xiàn)接口的類來做測試。遵循以下原則：如果接口沒有被任何類實現(xiàn)就無需進行測試。如果已被別的類實現(xiàn)，那么就針對實現(xiàn)該接口的類進行測試。（如下圖6-8）,,圖6-8 InterFace接口測試類圖,6.4面向?qū)ο鬁y試的層次 在傳統(tǒng)軟件中，確定單元的指導方針是: 1、能夠自身編譯的最小程序塊； 2、

15、單一過程/函數(shù)（獨立）； 3、由一個人完成的小規(guī)模工作。 面向?qū)ο筌浖y試與傳統(tǒng)方法的區(qū)別：指導方針中沒有明確說明是把類還是方法作為單元。 下面對分別以方法和類作為單元的測試進行簡單的介紹和比較。,⑴ 以方法為單元 可以將面向?qū)ο髥卧獪y試歸結(jié)為傳統(tǒng)的單元測試?？梢允褂盟袀鹘y(tǒng)功能性測試和結(jié)構(gòu)性測試技術(shù)。前期工作相對容易，但后續(xù)測試工作重。⑵ 以類為單元面向?qū)ο鬁y試的層次，取決于單元的構(gòu)成，

16、一般采用三層或四層方式。如果把單個操作或方法看作單元，則有四層測試，即操作/方法、類、繼承和系統(tǒng)測試。 面向?qū)ο鬁y試的主要問題是集成測試，可以看作是第三層，即通過測試的類之間的交互測試。,6.5 Junit簡介 Junit是用于測試使用Java語言編寫的面向?qū)ο蟪绦虻膯卧墱y試工具。 （由Eric Gamma及Kent Beck編寫的，由SourceForge發(fā)行，使用許可證遵循IBM’s common

17、 Public License Version 1.0公開版權(quán)規(guī)范） *優(yōu)點* ： 1、提升程序代碼的質(zhì)量的同時，Junit測試使我們能夠更快速的編寫程序。 2、Junit使用簡單 3、Junit能夠檢驗測試結(jié)果并立即提供反饋。,4、Junit測試可以組織成一個有層次的測試系列架構(gòu)。 5、使用Junit開發(fā)測試成本低。 6、Junit測試提升軟件的穩(wěn)定性。

18、 7、Junit測試是使用Java語言開發(fā)的。 8、Junit是免費的。 一、Junit的安裝和配置 （略） 二、Junit的卸載步驟 （略） 三、支持Junit的Java IDE （略） 目前主要有 Forte for Java 3.0 Enterprise Edition; JBuilder 6 Enterprise Edition; Visual A

19、ge for Java等 。,四、Junit的各種斷言 Junit提供了一些用于幫助我們確定某個被測試函數(shù)是否正常工作的輔助函數(shù)，通常把這些函數(shù)稱之為斷言?？梢耘袛嗄硹l件是否為真；兩數(shù)據(jù)是否相等。 下面舉出一些斷言方法： ⑴用于判斷是否相等 AssertEquals([報告出錯信息String message],期望值expected,實際產(chǎn)生的值actual) ⑵用來判斷給定

20、的對象是否為空/(是否為非空) assertNull/ assertNotNull([String message],java.lang.Object object) 如果答案為否，則會失敗，同樣message參數(shù)是可選的。,注意：當某個斷言失敗的時候，其所在的測試方法就會停止，也就是說剩余的斷言將不會執(zhí)行，此時應(yīng)該先修復這個失敗的測試再繼續(xù)進行其他測試。另外，當有的測試失敗時不能給原有代碼添加新的特性！此時，應(yīng)該盡快的

21、修復這個錯誤，直到所有的測試都順利通過。 五、Junit自動化測試框架 定義：就是可以對代碼進行單元測試的框架。,簡單的自動化測試框架應(yīng)該滿足如下幾個要求： 1、能夠以某種方式將測試用例組織成一個測試包，以便可以一次執(zhí)行所有測試用例，盡量達到讓實現(xiàn)人員或者測試人員按一個按鈕就能完成所有的測試工作，并且輸出清晰的測試結(jié)果的目的。2、支持簡單的操作，可以向測試包中添加任意多個測試用例，并且不影響測試包的正常運行。3、

22、支持測試隨意組合（一個測試包可以包含其他的測試包）。 Junit的自動化測試框架如圖6-9所示：,,圖6-9 Junit的自動化測試框架,Junit.Framework包中包含了Junit測試類所需的所有基類（Base Class）,實際上這個包也是整個Junit的基礎(chǔ)框架（Base_Framework）。TestCase類是這個包的核心，測試人員可在繼承TestCase類的基礎(chǔ)上開發(fā)自己的測試驅(qū)動程序。其余的類用來支持TestCa

23、se類，其中的TestSuite用來聚合多個測試用例（TestCase）；Assert類用來驗證期望值和實際值。 下面通過一段代碼對Junit框架的使用進行簡單介紹(包含了前面介紹的斷言)。,Line 1 import junit.framework.*; //導入必需的Junit類庫 2 public class TestSimple extends TestCase{

24、 //在繼承TestCase類的基礎(chǔ)上開發(fā) 3 public TestSimple(String name){ 4 super(name); 5 } 6 public void testPlus(){ 7 assertEquals(2,3-1); 8 } 9 } 一個測試類會包含一些測試方法；每個方法可以包含一

25、個或者多個斷言語句，這些功能能滿足最基本的測試要求。 但有時候希望在一個測試類中能調(diào)用其他測試類，或者測試人員可能只想運行一個測試類中的某些方法?？梢酝ㄟ^創(chuàng)建Test suite來實現(xiàn)。,,例如，給出如下一個類似TestSimple的測試驅(qū)動類，二者不同之處在于增加了一個靜態(tài)的Test suite方法，通過suite()方法就可以返回任何想得到的測試集合代碼如下：Line 1 import junit.framework.*;

26、 2 public class TestSimple extends TestCase{ 3 public TestSimple(String name){ 4 super(name); 5 }6 public void testPlus(){7 assertEquals(2,3-1);8 },9

27、 public void testAdd(){10 assertEquals(4,2+2); } public void testMultiple(){ assertEquals(4,2╳2); }15 public static Test suite(){ TestSuite suite=new TestSuite(); Suite.addTest(

28、 new TestClassOne(“testPlus”)); Suite.addTest(20 new TestClassOne(“testAdd”)); return suite; } },六、環(huán)境的建立和清理 每個測試的運行是相互獨立的，每次測試都要重新設(shè)置某些測試環(huán)境；在測試完成之后釋放一些資源。 Junit中的TestCase基類就為我

29、們提供了這樣兩個方法，可以分別用于環(huán)境的建立和清理： protected void setUp(); protected void teardown();,本章小結(jié) 本章在分析面向?qū)ο蟮能浖y試與傳統(tǒng)的軟件測試的基礎(chǔ)之上，對面向?qū)ο蟮能浖y試的基本知識進行了簡單的介紹； 接下來分別從不同層面分析了面向?qū)ο蟮能浖y試技術(shù)。 并介紹了面向?qū)ο髥卧獪y試的常用工具（junit），及安裝和卸載的