单元测试及最佳实践
前言
镜子迷宫
在工作中或者在面试中，我经常碰到的开发人员就是对单元测试不重视，这一类基本上都表现出了一种“无知的自信”，总觉得自己写的代码质量很高，直到一次次虫子(Bug)把自己咬的头破血流时，才发现原来自己的代码已经到了剪不断理还乱的状态，而每一次修改一个bug，都需要走一遍“墨镜迷宫” （看上图)。还有很多人知道单元测试或者写出了单元测试，但是就是写了一个方法，上面标注了一个[Test]属性而已，甚至很多的人单元测试上面标注的是[IgnoreTest], 每次看见这些，我都深深的感到推行单元测试之路是艰难的，是遥远的，但是我依然坚信是是渴望也可及的，只要有着深深的信念，坚强的意志，无谓的勇气，一头扎进去泥巴堆里，假以时日，当大雨来临，必将带走泥巴，从此你拔剑扬眉，哦，你不用拔剑了，因为你就是剑。。。
为了让更多人能够拔剑扬眉，也为了我们公司刚入职的新人做一些培训，我精心准备了单元测试的一些知识，在此为你奉上，我尽量用简短的语句来描述，如果你不清楚我说的某一些点，那么欢迎你发邮件给我 wangdeshui@outlook.com，我可以针对集中的点发篇文章，如果你想知道我说的所有点怎么实践，那就联系我，试试加入到我们公司来。
什么是单元测试
单元测试是开发者编写的一小段代码，用于检验被测代码中的一个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。
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。因此，我们所要测试的是规模很小的、非常独立的功能片段。通过对所有单独部分的行为建立起信心。然后，才能开始测试整个系统。
为什么要使用单元测试
- 单元测试使工作完成的更轻松
- 单元测试使你的设计更好
- 大大减少花在调试上的时间
- 能帮助你更好的理解代码
没有单元测试
- 任何代码都是在假定其他代码是正确无误的情况下编写的。
- 修改一处代码时无法得知会对其他代码产生怎样的影响。
- 任何一处改动都需要进行功能级别的整体调试。
单元测试难以推动的原因
太花时间
很多人认为单元测试很花时间，但是想想我们在下面几点话的时间，我经常看到为了测试一个简单的API方法，我们很多人必须让前端跑起来，甚至自己写一个客户端才能调用
- 调试上花的时间
- 对自认为正确的代码，花了多少时间确认代码是正确的。
- 定位Bug所耗的时间
测试不是我的工作
很多人认为测试不是自己的工作，但是想一想每次测试提出一个bug所花的时间，以及你改bug所化的时间，所以下面2点是很重要
- 内在质量的重要性
- 测试应该是辅助，好的软件是开发设计出来的，不是测试出来的
系统可测试性差
- 系统耦合度很高，我们需要提高我们的团队的设计能力。
单元测试最佳实践
实践一: 三到五步
- SetUp
- 输入
- 调用
- 输出
- TearDown
实践二： 运行快速
为什么？
单元测试运行很频繁，是辅助开发的，在开发过程中运行，如果慢影响很大
多快较好？
- 单个测试小于200ms
- 单个测试套件小于10s
- 整个测试小于10分钟
实践三：一致性
任何时候同样的输入需要同样的结果
Date date=new Date()
Random.next()
这样的代码都需要Mock掉，不然时间每次都不同，结果就会不一样。
实践四：原子性
** 所有的测试只有两种结果：成功和失败**
不能部分测试通过
实践五：单一职责
一个测试只验证一个行为
** 测试行为，不要测试方法 **
- 一个方法，多个行为 -----> 多个测试
- 一个行为，多个方法 ----- 一个测试
这里的一个行为，多个方法一般指这个方法调用private, protected, getters, setters - 多个Assert只有在测试同一个行为时可以接受
实践六：独立无耦合
单元测试之间无相互调用
- 单元测试执行顺序无关
- 不同的顺序无影响
单元测试之间不能共享状态
比如一个测试里设置了一个属性值，然后在另外一个测试里用，如果必须共享可以放到Setup里
实践七：隔离外部调用
- 单元测试需要快速运行，且每次结果一致，所以需要隔离一切对外部的调用。
- 不使用具体的其它真实类，就是不要new
- 不读数据库
- 不读网络
- 不读外部文件
- 适当时候可以构造一个相同的内部文件来Mock
- 不依赖本地时间
- 不依赖环境变量
实践八： 自描述
- 单元测试是开发级文档
-
单元测试是方法的描述
单元测试自描述命名
实践九： 单元测试逻辑
- 单元测试必须容易读和理解的
- 变量名，方法名，类名
- 无条件语句,无Switch
办法：分解if到多个测试，所有的输入都是已知的，所有的结果都是一定的（Mock） - 无循环语句
- 无异常捕捉
** 测试预知的异常，用ExpectedException方法 **
实践十： 断言
-
断言信息最好包含Business Information
-
断言信息包含出错的具体信息如果失败
-
适当时候可以封装自己的Assert
比如：Assert.IsProgrammer(Jack) Return Jack. Cancooking() && Jack.CanCoding()
实践十一：产品代码
-
产品代码无测试逻辑
不能有：If(global.IsTest){…} -
测试代码和产品代码要分离
-
不要在产品代码里有任何只供测试用的代码
-
使用依赖注入
最后，单元测试常用技术及工具
下面是.NET程序常用的单元测试需要的技术和工具，其它语言请自信比对。
- 面向接口编程
- 依赖注入(Castle, Unity, Ninject)
- Moq
- 测试工具(xUnit)
- .Net Nunit
- 代码覆盖率测试工具Ncover
- 自动运行测试辅助工具NCrunch
