用简单的实例来实践TDD的核心思想

本文通过一个简单示例介绍如何运用TDD(测试驱动开发)确保代码质量和功能实现。从编写失败测试到逐步完善代码,最终重构的过程。

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        TDD Test Driven Development ),核心思想就是以测试的方式来驱动开发,它对传统的软件开发流程做了一个有效的调整。 TDD 的目的主要是为了保证类是为了其所赋予的功能、职责而存在,另一方面也是为了保证避免过度设计,还有就是为了将来的重构方便,为了持续集成存在能够有意义 , 测试不仅带来了软件质量的提升,也同时为软件提供了详尽的文档。(本文为 << 精通 Spring Java 轻量级架构开实践 >> 的学习笔记)
     资深专家 Kend Beck 这样描述 TDD 的开发步骤:
 1 在开始真正编码之前,添加相应的能够失败的测试代码。
2. 运行所有的测试,测试未通过。
3. 修改代码。
4  运行所有的测试,测试全部通过。
5  重构代码,消除冗余。   
 
 

以简单的示例来实践TDD思想 b)这个类现在没有任何逻辑,而仅仅是为了使接下来即要撰写的测试类通过编译。现在将要根据需求规格说明开始逐项测试案例脚本,而这些案例将真实地驱动formateDate()方法的开发。按照JUnit框架的使用约定,撰写测试类如下,如代码清单2所示:

  在这里编写一个工具( utility )程序来实践 TDD 的核心思想,需求规格说明如下:
接受一个日期字符串,进行格式化并输出,假设该程序可以接收以下格式的输入:
1 空值( null 或者 ””
2 MM -DD-YYYY
3 MM -D-YYYY
4 M -DD-YYYY
5 MM -DD-YY
  其中, M 表示月, D 表示日期, Y 表示年, MM 表示用两位数字表示月分,以此类推。对所有这些可能的输入格式 ( 空值除外 ) ,该程序都将转换为: MM DD YYYY 的格式:输入字符串为空值( null 或者 ”” ),输出为 ” ”
   对于只有一位数字的日期和月份,在高位补上 ”0” :对于两位数字的年份,在高位补上“ 20 (如: 06 2 12 号,按照输入格式为: 2-12-06 ,补齐以后写为: 02-12-2006 )。
另外,当输入其他不符合以上格式的任意字符串时,将返回 ” ”
  下面按照Kend Beck描述的TDD开发步骤来进行:
  1    添加测试
明确了上面的需求以后,开始执行上述步骤的第一步:添加测试。
   a)为该程序命名,类名为 MyFormatter ,作为一个工具应用程序,使用静态方法,名为“ formateDate() , 下面新建一个新类,如代码清单1所示:
  清单1
 
/**
 * 日期格式化程序,将输入的日期字符串格式化为MM-DD-YYYY的形式
  *
 
*/

public   class  MyFormatter  {
  
public static String formatDate(String strUnFormatted){
     
return null;
 }


}
 

 

清单2

mport junit.framework.Test;
import  junit.framework.TestCase;
import  junit.framework.TestSuite;

/**
 * 该测试类使用Junit框架来对需求规格中
 * 关于日期格式化程序的所有测试案例进行测试
 *
 
*/

public   class  MyFormatterTester  extends  TestCase  {
    
private static final String TEST_FAILURE_MSG = "测试失败";

    
//public static void main(String[] args) {
        
//该方法提供一个Junit的Swing GUI呈现
        
//junit.swingui.TestRunner.run(MyFormatterTester.class);
    
//}

    
/**
     * Junit的测试套件(test suite)方法
     
*/

    
public static Test suite() {
        TestSuite suite 
= new TestSuite("MyFormatter测试程序");
        
/*
         * Junit框架TestSuite class有个特殊的构造函数
         * 接受一个class为参数,创建出来的test suite会将该class内所有
         * 以"test"开头的方法当作test cases包含进来
         
*/

        suite.addTestSuite(MyFormatterTester.
class);
        
return suite;
    }


    
/**
     * 测试输入null是否返回""
     
*/

    
public void testIfNullReturnEmptyStr1() {
        assertEquals(errorMsgTitle(
"输入null返回''"), "",
                         MyFormatter.formatDate(
null));
    }

    
/**
     * 测试输入""是否返回""
     
*/

    
public void testIfNullReturnEmptyStr2() {
        assertEquals(errorMsgTitle(
"输入''返回''"), "",
                         MyFormatter.formatDate(
""));
    }


  
/**
   * 测试该程序是否给只有一位数字的日期在高位补上一个0
   * 并且返回MM-DD-YYYY的格式
   
*/

  
public void testAppendZeroSingleD() {
      assertEquals(errorMsgTitle(
"输入一位数字的日期在高位补上一个0"),
                       
"11-01-2006", MyFormatter.formatDate("11-1-2006"));
  }

  
/**
   * 测试该程序是否给只有一位数字的月份在高位补上一个0
   * 并且返回MM-DD-YYYY的格式
   
*/

  
public void testAppendZeroSingleM() {
      assertEquals(errorMsgTitle(
"输入一位数字的月份在高位补上一个0"),
                       
"01-11-2006", MyFormatter.formatDate("1-11-2006"));
  }


  
/**
   * 测试该程序是否给两位数字的年份的高位补上20
   * 并且返回MM-DD-YYYY的格式
   
*/

  
public void testAppend20YearOfYYStyle() {
      assertEquals(errorMsgTitle(
"输入两位数字的年份在高位补上20"),
                       
"01-01-2006", MyFormatter.formatDate("1-1-06"));
  }


  
/**
   * 测试该程序是否在输入了其他不符合MM-DD-YYYY格式的任意字符串时
   * (如输入字母,或者非“-“的分隔符等情况) 返回''
   
*/

  
public void testCorrectSeparateValue() {
      assertEquals(errorMsgTitle(
"输入了由非“-“分隔的非法字符串时返回''" ),
                       
"", MyFormatter.formatDate("2,12,06"));
  }

  
public void testCorrectNumericValue() {
      assertEquals(errorMsgTitle(
"输入了含有字母的非法字符串时返回''" ),
                       
"", MyFormatter.formatDate("A-B-06"));
  }


    
/*
     * 可能存在其他测试案例,但需求中没有交代
     * (这或许就是需求存在缺陷,亦或添加更多的测试是自投苦海)
     * 所以此处省略...
     
*/


  
/**
   * 依据传入的内容,显示测试失败的相应信息
   
*/

  
private String errorMsgTitle(String msg) {
      
return msg + " " + TEST_FAILURE_MSG;
  }

}

2   执行测试

 清单2中的代码根据需求规格撰写了详细的测试案例脚本。这个测试类需要继承JUnit框架的TestCase类。Junit提供的assert方法使得期望值和实际值之间的比较变得很直观,现在有了7个测试方法,执行测试的结果,如下图所示:

JUnit测试结果画面上的红线表示存在至少一个测试未通过,本例是所有测试均失败。

3  修改代码

 修改代码的目标是使得失败的测试全部通过,可以按照以上7个失败方法依次修改,各个突破。最终测试结果画面亮起绿灯,表示编写的脚本已经一致通过,无需再修改代码了。如下图为还未通过最后两项测试的MyFormatter测试效果图。

此时的测试对象代码如清单3所示:

清单3

import  java.util.StringTokenizer;

/**
 * 日期格式化程序,将输入的日期字符串格式化为MM-DD-YYYY的形式
 *
 
*/

public class MyFormatter  {
    
public static String formatDate(String strUnFormatted) 
{
        
        
//如果输入字符串为null,返回""

        String strTemp = ((strUnFormatted == null? "" : strUnFormatted);

        
if (!strTemp.equals("")) 
{
            
//
if (!strTemp.matches("/d{1,2}-/d{1,2}-/d{2,4}")) return "";

            
//使用StringTokenizer,依照"-"来分隔输入字符串

            StringTokenizer st = new StringTokenizer(strTemp, "-");

            
//分别取得年月日

            String strMM = st.nextToken();
            String strDD 
=
 st.nextToken();
            String strYYYY 
=
 st.nextToken();

            
if (strMM.length() < 2 && Integer.parseInt(strMM) < 10
{
                
//给只有一位数字的月份在高位补一个0

                strMM = "0" + strMM;
            }


            
if (strDD.length() < 2 && Integer.parseInt(strDD) < 10{
                
//给只有一位数字的日期在高位补一个0

                strDD = "0" + strDD;
            }


            
if (strYYYY.length() < 4 && Integer.parseInt(strYYYY) < 100{
                
//给两位数字的年份的高位补上20

                strYYYY = "20" + strYYYY;
            }

            strTemp 
= strMM + "-" + strDD + "-" + strYYYY;
        }

        
return strTemp;
    }

}

4 完成测试

 如上所示,前5个测试案例已通过了检测,证明逻辑没有问题。通过研究测试案例发现,是由于不符合最后的要求即测试该程序是否在输入了其他不符合MM-DD-YYYY格式的任意字符串时(如输入字母,或者非“-“的分隔符等情况) 返回”“,没有达到这个需求,而导致了错误,那么试着修改MyFormatter源代码,在代码清单3中这个地方16行把注释去掉://if (!strTemp.matches("//d{1,2}-//d{1,2}-//d{2,4}"))  return "";,即使用正则表达进行验证。

这一次JUnit测试完全通过,如下图所示:

  至此,TDD的前4个步骤已经完成了,最后一步的重构主要就是改善代码结构,剔除冗余,优化性能等,这不在本话题之内所以不作展开。当然,重构完成后需要重新运行一下整个测试,确认测试结果是绿灯以后,那么完成了一次TDD的实践。

总结

  这是一个并不复杂的例子,但已经可以开始看出部分写单元测试的好处:
1、保证了类的功能是被实现的,满足几种情况下,如将来出现新的情况时再补充。
2、重构时不怕重构会产生新的问题。
3、对集成测试有保证。
4、保证了写出来的类是符合需求的。




测试驱动的编程是 XP 困扰程序员的一个方面。对于测试驱动的编程意味着什么以及如何去做,大多数人都做出了不正确的假设。这个月,XP 方面的讲师兼 Java 开发人员 Roy Miller 谈论了测试驱动的编程是什么,它为什么可以使程序员的生产力和质量发生巨大变化,以及编写测试的原理。请在与本文相随的 论坛中提出您就本文的想法,以飨笔者和其他读者。(您也可以单击本文顶部或底部的“讨论”来访问该论坛。) 最近 50 年来,测试一直被视为项目结束时要做的事。当然,可以在项目进行之中结合测试测试通常并不是在 所有编码工作结束后才开始,而是一般在稍后阶段进行测试。然而,XP 的提倡者建议完全逆转这个模型。作为一名程序员,应该在编写代码 之前编写测试,然后只编写足以让测试通过的代码即可。这样做将有助于使您的系统尽可能的简单。 先编写测试 XP 涉及两种测试: 程序员测试和 客户测试测试驱动的编程(也称为 测试为先编程)最常指第一种测试,至少我使用这个术语时是这样。测试驱动的编程是让 程序员测试(即单元测试 ― 重申一下,只是换用一个术语)决定您所编写的代码。这意味着您必须在编写代码之前进行测试测试指出您 需要编写的代码,从而也 决定了您要编写的代码。您只需编写足够通过测试的代码即可 ― 不用多,也不用少。XP 规则很简单:如果不进行程序员测试,则您不知道要编写什么代码,所以您不会去编写任何代码。 测试驱动开发(TDD)是极限编程的重要特点,它以不断的测试推动代码的开发,既简化了代码,又保证了软件质量。本文从开发人员使用的角度,介绍了 TDD 优势、原理、过程、原则、测试技术、Tips 等方面。 背景 一个高效的软件开发过程对软件开发人员来说是至关重要的,决定着开发是痛苦的挣扎,还是不断进步的喜悦。国人对软件蓝领的不屑,对繁琐冗长的传统开发过程的不耐,使大多数开发人员无所适从。最近兴起的一些软件开发过程相关的技术,提供一些比较高效、实用的软件过程开发方法。其中比较基础、关键的一个技术就是测试驱动开发(Test-Driven Development)。虽然TDD光大于极限编程,但测试驱动开发完全可以单独应用。下面就从开发人员使用的角度进行介绍,使开发人员用最少的代价尽快理解、掌握、应用这种技术。下面分优势,原理,过程,原则,测试技术,Tips等方面进行讨论。 1. 优势 TDD的基本思路就是通过测试来推动整个开发的进行。而测试驱动开发技术并不只是单纯的测试工作。
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