Тестирование модуля

Модульное тестирование — это тип тестирования программного обеспечения, при котором тестируются отдельные модули или компоненты программного обеспечения. Цель модульного тестирования — изолировать участок кода и проверить его правильность. Модульное тестирование обычно выполняется командой разработчиков на ранних стадиях разработки программного обеспечения. Однако это также может быть сделано независимыми тестировщиками в рамках регрессионного тестирования. Существуют различные методы тестирования модулей, но наиболее распространенным является тестирование методом черного ящика. При тестировании методом черного ящика тестовые случаи разрабатываются на основе функциональности кода без учета его внутренней структуры. Другие методы включают тестирование «белого ящика» (которое изучает внутреннюю структуру), тестирование «серого ящика» (сочетающее тестирование «черного ящика» и «белого ящика») и тестирование «стеклянного ящика» (которое проверяет все возможные входы и выходы). Независимо от того, какой метод вы выберете, модульное тестирование является важной частью обеспечения качества вашего программного обеспечения. В этом сообщении блога мы более подробно рассмотрим модульное тестирование и то, как оно может помочь вашему процессу разработки программного обеспечения.

Здесь будут обсуждаться следующие темы:

1. Что такое модульное тестирование?
2. Цели модульного тестирования
3. Входные данные для тестирования модуля
4. Почему модульное тестирование важно?
5. Шаги для тестирования модуля
6. Кто занимается модульным тестированием?
7. Когда завершено тестирование модуля?
8. Лучшие практики модульного тестирования
9. Стратегия тестирования модуля
10. Что такое заглушки и драйверы?
11. Модульное тестирование против интеграционного тестирования
12. Модульное тестирование против модульного тестирования
13. Пример тестирования модуля
14. Инструменты тестирования модулей
15. Советы по эффективному тестированию модулей

Давайте начнем подробно обсуждать каждую из этих тем.

Что такое модульное тестирование?

Модульное тестирование — это тип тестирования программного обеспечения, которое фокусируется на отдельных модулях или единицах кода. Это отличается от системного тестирования, которое рассматривает всю систему как единое целое. Тестирование модулей обычно проводится самими разработчиками, поскольку они знакомы с кодом и могут легко выявить любые потенциальные проблемы. Однако это также могут сделать независимые тестировщики.

Цель тестирования модуля — убедиться, что каждый модуль работает правильно и соответствует всем требованиям. Это включает в себя проверку функциональности кода, а также проверку на наличие ошибок или багов. Для этого разрабатываются различные тестовые сценарии, в которых используются разные входные значения и сценарии. Затем результаты этих тестов анализируются, чтобы определить, соответствует ли модуль всем критериям. Модульное тестирование является важной частью процесса разработки программного обеспечения, и его нельзя упускать из виду. Это может помочь найти и исправить любые дефекты в коде до того, как они вызовут проблемы в конечном продукте.

Цели модульного тестирования

Модульное тестирование преследует несколько целей:

• Модуль работает как положено: чтобы убедиться, что каждый модуль работает как положено.
• Интерфейсы работают должным образом: чтобы убедиться, что интерфейсы между модулями работают должным образом.
• Система в целом работает должным образом: обеспечить, чтобы вся система функционировала должным образом.
• Обнаружение ошибок, допущенных во время разработки: чтобы найти ошибки, которые могли быть допущены в процессе разработки.
• Повысить уверенность в программном обеспечении: обеспечить уверенность в том, что система готова к выпуску.

Входные данные для тестирования модуля

Входные данные для тестирования модуля включают следующее:

• Требования. Первым входом в модульное тестирование являются требования. Тестировщик должен иметь четкое представление о том, что должен делать модуль. Это понимание обычно фиксируется в форме требований, которые могут быть в форме пользовательских историй, вариантов использования или функциональных спецификаций.
• Дизайн. Вторым входом в модульное тестирование является дизайн. Дизайн предоставляет тестировщику общее представление о том, как реализован модуль. Проект должен включать описание интерфейсов между модулем и остальной частью системы.
• Код. Третьим входом в модульное тестирование является код. Код является фактической реализацией модуля. Тестер будет использовать код для выполнения тестов и проверки результатов.
• Тестовые случаи: четвертым входом в модульное тестирование являются тестовые примеры. Тестовые примеры определяют конкретные тесты, которые будут выполняться для модуля. Тестовые примеры должны быть разработаны для использования всех функций модуля.
• Тестовые данные. Пятым входом для тестирования модуля являются тестовые данные. Тестовые данные используются для выполнения тестовых случаев. Тестовые данные должны быть предназначены для проверки всех различных входных данных модуля.
• Тестовая среда. Шестым элементом тестирования модуля является тестовая среда. Тестовая среда — это среда, в которой будут выполняться тесты. Среда тестирования должна быть настроена так, чтобы она представляла производственную среду.
• Инструменты тестирования. Седьмой элемент тестирования модулей — это инструменты тестирования. Инструменты тестирования — это программное и аппаратное обеспечение, которое будет использоваться для выполнения тестов. Инструменты тестирования следует выбирать таким образом, чтобы они соответствовали типу проводимого тестирования.

Почему модульное тестирование важно?

Модульное тестирование — это тип тестирования программного обеспечения, при котором проверяется функциональность отдельных модулей или компонентов системы. Модуль можно определить как автономную единицу кода с четко определенным интерфейсом. Вот некоторые из факторов, почему модульное тестирование важно:

• Чтобы убедиться, что каждый модуль работает правильно: Тестирование модуля важно, потому что оно помогает убедиться, что каждый модуль или компонент системы работает должным образом и что взаимодействие между модулями работает должным образом.
• Помогает выявлять ошибки на ранней стадии: проверяя функциональность отдельных модулей, тестирование модулей может помочь выявить ошибки на ранних этапах процесса разработки, прежде чем их исправление станет дорогостоящим и трудоемким.
• Улучшение качества программного обеспечения. Тестирование модулей может помочь улучшить общее качество системы, гарантируя, что каждый модуль или компонент соответствует своим требованиям и функциям, как предполагалось.
• Предотвращает распространение ошибок: выявляя и устраняя ошибки в отдельных модулях, тестирование модулей помогает предотвратить распространение ошибок по всей системе и возникновение других проблем.
• Сложностью тестирования можно управлять: Модульное тестирование помогает управлять сложностью тестирования всего программного обеспечения.
• Поддерживает параллельное тестирование: при модульном тестировании несколько модулей могут тестироваться одновременно, поэтому поддерживается параллельное тестирование.

Шаги для тестирования модуля

Модульное тестирование — это тип тестирования программного обеспечения, при котором отдельные модули/компоненты программного обеспечения тестируются изолированно. Это необходимо для того, чтобы эти блоки/компоненты работали должным образом.

Существуют различные способы проведения тестирования модуля:

1. Одним из способов является использование заглушек и драйверов. Заглушки используются для замены функциональности модулей, которые еще не реализованы. Драйверы используются для предоставления интерфейса для тестирования модулей.
2. Еще один способ тестирования модуля — использование фиктивных объектов. Мок-объекты — это смоделированные версии модулей, которые имитируют поведение реальных модулей. Это позволяет вам тестировать модули, не полагаясь на правильную работу других частей системы.

При тестировании модуля важно помнить, что цель состоит не только в том, чтобы найти ошибки, но и в том, чтобы убедиться, что модуль соответствует своим функциональным требованиям. Поэтому важно иметь хороший план тестирования и тестовые примеры, которые покрывают все требования модуля.

Ниже приведены шаги для проведения тестирования модуля:

1. Разработка тестовых случаев: разработка тестовых случаев при тестировании модулей является важным шагом, здесь тестировщик должен учитывать спецификацию модуля и исходный код модуля. Логика модуля должна быть тщательно проанализирована с использованием методов тестирования «белого ящика» и применения методов тестирования «черного ящика» к спецификации модуля в дополнение к тестовым примерам.
2. Объединение модулей для тестирования. Следующим шагом после разработки тестовых случаев является объединение модулей для тестирования. Здесь можно использовать 2 подхода. Тестер может использовать либо неинкрементный подход, либо инкрементный подход.
   • Инкрементальный подход. В этом подходе каждый модуль сначала тестируется, а затем добавляется к тестируемой коллекции. При этом проводится пошаговое повторное тестирование.
   • Неинкрементный подход: при этом подходе все модули тестируются независимо. Сначала объединяются все модули, а затем тестируется вся программа.
3. Захват результатов. Драйвер должен предоставить тестовые данные, контролировать выполнение и записывать результаты.
4. Отчет о результатах: записанные результаты сообщаются и тщательно анализируются, чтобы определить следующий шаг, который необходимо предпринять для устранения выявленных ошибок.

Кто занимается модульным тестированием?

Существуют различные способы проведения тестирования модулей, и от типа тестируемого модуля зависит, кто отвечает за проведение тестов.

• Однако, как правило, разработчик модуля несет ответственность за создание модульных тестов для своего кода и обеспечение охвата всех аспектов модуля.
• Затем эти модульные тесты могут быть запущены командой разработчиков или отдельной группой контроля качества для проверки функциональности кода.
• Если модуль сложный или является частью более крупной системы, то может потребоваться еще и интеграционное тестирование.
• Этот тип тестирования обычно выполняется командой контроля качества и включает проверку того, как модуль взаимодействует с остальной системой.
• Это может быть очень важным шагом для обеспечения правильной работы модуля в общем контексте системы.

Когда завершено тестирование модуля?

• Тестирование модуля выполняется, когда модуль готов и все его функции протестированы. Модуль — это автономная единица кода, выполняющая определенную задачу. Модуль может быть функцией, классом или библиотекой.
• Модульное тестирование — это тип тестирования белого ящика, когда известна внутренняя структура модуля, и тесты разрабатываются на основе этих знаний.

Модульное тестирование обычно выполняется с использованием комбинации ручных и автоматизированных тестов. Автоматические тесты можно использовать для проверки функциональности модуля, а ручные тесты — для проверки пользовательского интерфейса и удобства использования модуля. Тестирование модулей является важной частью процесса разработки программного обеспечения и может помочь убедиться, что модуль работает должным образом.

Рекомендации по модульному тестированию

При написании тестов следует помнить несколько вещей:

• Небольшие сфокусированные тесты. Пусть ваши тесты будут небольшими и сфокусированными. Каждый тест должен проверять одну конкретную вещь.
• Автономные тесты. Сделайте тесты автономными. Это означает, что каждый тест не должен зависеть ни от какого другого теста.
• Пишите тесты перед кодом. Пишите тесты до того, как вы напишете код, который они тестируют. Это поможет вам подумать о том, что вам нужно протестировать, и облегчит написание целенаправленных и автономных тестов.
• Часто запускайте тесты: чаще запускайте тесты. Это поможет вам выявить ошибки на ранней стадии и облегчит поиск источника любых проблем.
• Используйте средство запуска тестов: использование средства запуска тестов автоматизирует процесс запуска ваших тестов и может предоставить дополнительные функции, такие как покрытие кода.
• Комплексные тесты. Убедитесь, что ваши тесты являются комплексными. Это означает тестирование всех различных частей вашего кода, включая счастливый путь и пограничные случаи.
• Обновляйте тесты: обновляйте тесты. По мере изменения вашего кода должны меняться и ваши тесты.
• Используйте осмысленные имена тестов. Напишите осмысленные имена тестов. Это облегчит понимание того, что делает каждый тест, и сделает ваш набор тестов более читабельным.
• Используйте утверждения: утверждения подобны проверке того, что ваш код делает то, что вы от него ожидаете. Они облегчат поиск проблем в вашем коде.
• Использование инструментов: используйте такие инструменты, как JUnit или TestNG. Эти инструменты помогут вам писать и запускать тесты.

Стратегия тестирования модуля

Стратегия тестирования — это документ, описывающий подход, который будет использоваться для тестирования программного приложения. Стратегия тестирования должна быть согласована с общей стратегией разработки программного обеспечения и должна учитывать риски и цели, связанные с проектом.

Стратегия тестирования должна охватывать следующие области:

• Уровни тестирования: Какие типы тестирования будут выполняться (например, модульное, интеграционное, системное, приемочное)?
• Типы тестов: Какие конкретные тесты будут проводиться (например, функциональные, нефункциональные, регрессионные, стрессовые)?
• Инструменты тестирования. Какие инструменты будут использоваться для поддержки усилий по тестированию?
• Среда тестирования: какая среда будет использоваться для тестирования (например, разработка, подготовка, производство)?
• Тестовые данные: какие данные будут использоваться для тестирования?
• Охват тестами. Какие области приложения будут охвачены тестами?
• Критерии выхода: какие условия должны быть выполнены, прежде чем тестирование можно будет считать завершенным?

Стратегию тестирования следует регулярно пересматривать и обновлять по мере продвижения проекта и выявления новых рисков и целей.

Модульное тестирование проводится путем разделения процесса на 2 части:

1. Компонентное тестирование в малом (CTIS): оно выполняется в полной изоляции без интеграции одного компонента с другим.
2. Тестирование компонентов в целом (CTIL): оно выполняется без изоляции компонентов друг от друга, поскольку, когда один компонент зависит от другого компонента, их изоляция может привести к проблемам с функциональностью.

Что такое заглушки и драйверы?

Заглушка: заглушка — это небольшой фрагмент кода, который обычно заменяет более крупный компонент или систему.

• Одним из распространенных применений заглушки является тестирование. При тестировании кода, взаимодействующего с большой или сложной системой, часто нецелесообразно или невозможно тестировать реальную систему. В этих случаях вместо системы можно использовать заглушку. Код-заглушка может просто возвращать жестко запрограммированные значения или выполнять некоторые базовые функции для имитации системы.
• Еще одно распространенное использование заглушек — интеграция приложений. Когда двум приложениям необходимо взаимодействовать друг с другом, они часто делают это через промежуточный компонент, называемый шиной обмена сообщениями. Приложения отправляют сообщения на шину, которая затем направляет сообщения в соответствующий пункт назначения. Приложения не знают о существовании других приложений; они просто взаимодействуют с шиной.

Драйвер. Драйвер — это программный компонент, обеспечивающий определенный интерфейс для аппаратного устройства. Во многих случаях драйвер выступает в качестве переводчика между аппаратным устройством и программным приложением, использующим устройство.

• Драйвер обычно представляет собой фрагмент низкоуровневого кода, который обеспечивает интерфейс для аппаратного устройства. Код драйвера обычно специфичен для устройства и операционной системы. Драйверы обычно обрабатывают такие задачи, как управление памятью, операции ввода-вывода и прерывания. Большинству устройств для правильной работы требуется драйвер. Например, видеокарте нужен драйвер для вывода изображения на экран. Принтер нуждается в драйвере для печати документов.
• В некоторых случаях устройство может иметь несколько драйверов. Например, видеокарта может иметь отдельный драйвер для каждой операционной системы, которую она поддерживает. В других случаях один драйвер может работать с несколькими устройствами.
• Например, драйвер принтера может работать с несколькими принтерами разных производителей.

Граница между заглушкой и драйвером часто размыта. Во многих случаях часть кода может начинаться как заглушка и со временем развиваться в драйвер. Например, драйвер видеокарты может начинаться как простая заглушка, поддерживающая лишь небольшое количество режимов отображения. По мере дальнейшего развития драйвера он может получить поддержку большего количества режимов отображения, дополнительных функций и большего количества аппаратных устройств.

Модульное тестирование против интеграционного тестирования

Ниже приведены различия между модульным тестированием и интеграционным тестированием:

Модульное тестирование против модульного тестирования

Ниже приведены различия между модульным и модульным тестированием:

Пример тестирования модуля

Модульное тестирование — это проверка функциональности отдельного модуля или компонента.

• Например, тестирование функции входа на веб-сайт. Это потребует тестирования полей ввода, функциональности кнопки входа и правильного перенаправления на домашнюю страницу после успешного входа в систему.
• Другие примеры модульного тестирования включают тестирование функции поиска на веб-сайте или тестирование кнопки «Добавить в корзину» на веб-сайте электронной коммерции.

Инструменты тестирования модулей

Инструменты тестирования модулей помогают тестировать отдельные программные компоненты или модули. Общие инструменты тестирования модулей включают в себя:

• Инструменты статического анализа кода: они анализируют исходный код на наличие потенциальных ошибок без фактического выполнения кода. Примеры включают FindBugs, Fortify и Klocwork.
• Среды модульного тестирования: они позволяют создавать и запускать тесты для отдельных модулей, чтобы убедиться, что они работают должным образом. Примеры включают JUnit и NUnit.
• Инструменты мутационного тестирования: они немного изменяют ваш исходный код, а затем повторно запускают ваши тесты, чтобы увидеть, обнаружены ли какие-либо ошибки. Это может помочь найти скрытые дефекты, которые невозможно обнаружить с помощью традиционных модульных тестов. Примеры включают основную мутацию и мутацию++.

Советы по эффективному тестированию модулей

Не существует универсального ответа на вопрос, как эффективно тестировать модули, поскольку подход, который работает лучше всего, будет варьироваться в зависимости от конкретного тестируемого модуля и программной системы в целом. Однако есть несколько общих советов, которые помогут сделать модульное тестирование более эффективным:

• Определите четкие цели теста: Чего вы пытаетесь достичь? Что нужно знать, чтобы определить, правильно ли работает модуль?
• План тестирования, охватывающий все аспекты. Разработайте план тестирования, охватывающий все аспекты модуля. Это должно включать как функциональные, так и нефункциональные тесты.
• Тестовые наборы, представляющие реальные сценарии. Создавайте тестовые наборы, представляющие реальные сценарии. Это поможет обеспечить тщательное тестирование модуля и выявление любых потенциальных проблем.
• Внимательно отслеживайте результаты: тщательно выполняйте тесты и отслеживайте результаты. Это позволит вам определить любые проблемы, которые необходимо решить, а также позволит вам увидеть, как модуль работает в различных условиях.
• Выполните регрессионное тестирование после внесения изменений: обязательно выполните регрессионное тестирование после внесения изменений в модуль или другие части системы. Это гарантирует, что ранее выявленные проблемы не возникнут повторно, а новые функции не нарушат существующие функции.