Možná jste slyšeli, jak se projektoví manažeři, pracovníci oddělení zajištění kvality a vývojáři dohadují o výhodách unit testů a o tom, zda je váš tým potřebuje. Pokud je toto rozhodnutí na vás, je dobré mít k dispozici fakta, abyste mohli učinit to nejlepší rozhodnutí pro náš projekt.
Stejně jako většina věcí v softwarovém průmyslu má i testování jednotek své výhody a nevýhody. Pochopení procesu, aplikací, přínosů a problémů vám pomůže rozhodnout, zda je testování jednotek pro váš tým nezbytné.
Co je testování jednotek?
Testování jednotek je metoda pro izolaci a testování konkrétních jednotek kódu s cílem zjistit účinnost každé komponenty. Tato metoda namísto testování softwaru rozděluje software na menší části, aby se zajistila správnost jednotlivých komponent.
Proč potřebujeme jednotkové testy?
Vzhledem k tomu, že jednotkové testy obvykle probíhají ve fázi vývoje, umožňují týmům identifikovat a opravit problémy ještě před vydáním softwaru. Jednotkové testy upozorňují vývojáře na potenciální chyby nebo nedostatky, které by mohly v budoucnu vyvolat problémy, a zlepšují celkovou kvalitu a výkon.
Testování jednotek zůstává v oboru poněkud kontroverzním tématem. Týmy pro zajištění kvality testování softwaru pro šampiony zatímco kodéři varují před nadměrným používáním a jen málo týmů dospěje ke konsenzu. Pochopení širších souvislostí vám pomůže projít argumenty a dospět k nejlepšímu rozhodnutí pro vaši firmu.
Co byste měli testovat při testování jednotek (a co ne)?
Testování jednotek je nástroj, který má svůj čas a místo stejně jako každý jiný nástroj ve vašem arzenálu pro zlepšení efektivity a hospodárnosti softwaru. Může toho hodně dokázat, ale nemusí být v každé situaci tou nejlepší volbou.
Testování jednotek má své výhody v následujících scénářích:
- Před nasazením kódu proveďte zkušební jízdu a ujistěte se, že kód funguje.
- Zkontrolujte práci, abyste ověřili funkčnost kódu a identifikovali případné chyby.
- Zdokumentujte proces, abyste podpořili osvědčené postupy a sledovali pokrok.
Mohlo by být lákavé rozšířit používání testování jednotek, ale jeho omezení by také mohla způsobit problémy, pokud jej použijete v určitých situacích. Například provedení jednotkového testu na komponentách, které pracují se systémy třetích stran, nemusí přinést konzistentní nebo spolehlivé výsledky. Úkol je příliš složitý na to, aby se dal rozdělit na menší části, aniž by se něco ztratilo.
Testování jednotek je také problémem u složitých systémů, jako je umělá inteligence a
Robotická automatizace procesů (RPA).
. V těchto scénářích sice můžete provádět jednotkové testy, ale je to náročné a jsou k dispozici lepší nástroje.
Výhody testování jednotek
Je důležité si uvědomit, že testování jednotek se obvykle provádí na počátku procesu vývoje jako proaktivní opatření nebo před zavedením nového kódu do stávajícího systému. Zařazení testování jednotek softwaru do stávajícího plánu testování může vašemu projektu prospět očekávaným i neočekávaným způsobem.
1. Šetří čas a peníze
Pravděpodobně nejcennějším důvodem pro zavedení testování jednotek je dopad na časový plán vydání a výsledek hospodaření. Přestože přidává další kroky do procesu vývoje, testování jednotek není tak časově ani finančně náročné jako hledání drobných chyb v hotovém produktu měsíce po dodání.
Protože testování jednotek vyhledává chyby a potenciální problémy testováním kódu za různých podmínek, umožňuje rychlejší a snadnější opravy. Vylepšování kódu v průběhu projektu je efektivní a představuje účinnější využití lidských a finančních zdrojů.
Nalezení a identifikace potenciálních chyb pomocí testování jednotek v rané fázi procesu je jedním z nejpraktičtějších kroků, které můžete podniknout. Je levnější a jednodušší řešit stávající a potenciální problémy před dodáním produktu zákazníkovi.
2. Zlepšuje kvalitu
Testování jednotek také zlepšuje kvalitu produktu tím, že řeší problémy dříve, než vzniknou. Můžete dodat kvalitnější výrobek s vědomím, že prošel celou řadou testů až do nejmenšího detailu.
Umožňuje také týmům prověřit výkonnost tím, že v průběhu celého procesu vývoje zatěžuje software a zajišťuje jeho připravenost. Váš tým může experimentovat s různými scénáři, včetně extrémních podmínek, aby zjistil, jak bude software reagovat.
Úspěšné testování umožňuje týmům odstranit případné nedostatky a dodat robustnější a komplexnější produkt.
3. Poskytuje dokumentaci
Testování jednotek zahrnuje záznam, který dokumentuje celý proces a funkce jednotlivých komponent. Poskytuje nástin a přehled celého systému, ukazuje možnosti softwaru a jeho ideální využití a zároveň nabízí náhled na nevhodná použití.
4. Zvyšuje celkovou efektivitu
Oddělením různých částí softwaru lze pomocí unit testů testovat účinnost jednotlivých komponent. Pokud menší komponenty fungují dobře samy o sobě, je celý systém spolehlivější.
Testování izolovaných komponent dále umožňuje vývojářům zachytit a opravit problémy dříve, než mohou ovlivnit ostatní komponenty.
Výzvy a omezení testování jednotek
Žádný systém není dokonalý a metody testování jednotek nejsou výjimkou. Odborníci z oboru se neshodnou na důležitosti testování jednotek, protože s tímto procesem jsou spojena některá významná omezení.
1. Vyžaduje více kódu
Testování jednotek vám sice může z dlouhodobého hlediska ušetřit práci, ale vyžaduje rozsáhlé kódování pro testování komponent. Jedním z osvědčených postupů testování jednotek je proto mít alespoň tři testy jednotek, abyste měli vždy k dispozici rozhodující test.
2. Neřeší všechny situace
Testování jednotek není ideální pro všechny možnosti, zejména pro testování rozhraní uživatelského rozhraní. Rovněž není možné zachytit všechny chyby, protože není možné předvídat všechny možné situace.
3. Ztěžuje změnu
Posílení jednotlivých složek vytváří silnější program. Co se stane, když potřebujete program změnit nebo aktualizovat? Změnit systém, který je takto izolován od chyb, aniž by se narušila jeho celková funkce, je náročnější.
Typy testování jednotek
Testování jednotek se obvykle provádí pomocí automatizovaného nástroje pro testování jednotek, ale je možné použít i ruční přístup. Obě metody mají své výhody i nevýhody, ačkoli automatizované testování jednotek je nejoblíbenějším a nejzásadnějším krokem pro společnosti, které přijímají
hyperautomatizace
.
1. Ruční testování jednotek
Manuální testování jednotek se opírá o testery, kteří rozumí složitým funkcím a vlastnostem. Protože lidé dokáží myslet mimo rámec, mohou identifikovat problémy nad rámec kódu a simulovat uživatelské prostředí.
Nevýhodou je, že ruční testování jednotek je nákladné, protože musíte
zaplatit kvalifikované programátory
. Je to časově náročné a komplikované, protože týmy musí izolovat jednotlivé komponenty a na každé z nich provádět více testů.
2. Automatizované testování jednotek
Automatizované testování jednotek využívá k provádění testů programy a kód. Stejně jako ostatní automatizace testování softwaru, jednotkové testování softwaru funguje rychleji a omezuje dopad na ostatní komponenty. Kromě toho můžete test napsat jednou a použít jej vícekrát.
Bohužel vytvoření potřebného kódu a jeho údržba vyžaduje čas. Automatizované testování jednotek má stále určitá omezení, protože nedokáže zachytit všechny chyby.
Charakteristiky dobrého testu jednotky
Testování jednotek vyžaduje křehkou rovnováhu, aby se zvýšily přínosy a odstranila omezení. Nejlepší jednotkové testování se vyznačuje čtyřmi charakteristikami, které vytvářejí tuto rovnováhu.
1. Izolované
Každý jednotkový test by měl být samostatný, což znamená, že může existovat nezávisle na jiných faktorech. Pokud test závisí na jiných programech nebo systémech, může to změnit výsledky.
2. Rychlé
Zvažte objem kódu, který je třeba otestovat, a dobu, po kterou by trvalo provedení dostatečného množství testů k dosažení uspokojivých výsledků. Dobrý jednotkový test by měl trvat pouhé milisekundy. Dále by vytvoření unit testu nemělo trvat déle než vytvoření komponent, které chcete testovat.
3. Konzistentní
Testy jednotek by měly pokaždé vracet stejné výsledky. Pokud nelze test opakovat vícekrát a dosáhnout stejných výsledků, není spolehlivý.
4. Samokontrola
Manuální a automatizované jednotkové testy by měly být schopny odhalit výsledky automaticky bez zásahu člověka. Váš tým by neměl procházet výsledky, aby zjistil, zda ano, nebo ne.
Překonání žargonu: Testy jednotek vs. integrační testy
Testování softwaru je stejně složité jako programy, které testuje, což znamená, že různé termíny a typy umožňují různé věci. Pochopení rozdílu mezi jednotkovými a integračními testy je nezbytné pro určení nejlepšího způsobu implementace každého z nich.
1. Co jsou integrační testy?
Integrační testování se zabývá tím, jak různé komponenty v rámci programu spolupracují. Identifikuje případné problémy mezi součástmi, které se spojují při plnění úkolů. Některé problémy mohou podporovat software, ale toto testování se zaměřuje na ty, které snižují celkový výkon.
2. Jednotkové testy vs. integrační testy
Testování jednotek a integrační testování jsou podobné koncepty, které se zabývají různými prvky. Integrační testování se místo na jednotlivé funkce nejmenších jednotek zaměřuje na to, jak jednotlivé komponenty spolupracují.
Integrační testování také hledá vady a vedlejší účinky v rané fázi procesu a odhaluje problémy, které nejsou na první pohled zřejmé. Integrační testování se však zabývá více komponentami, které na sebe vzájemně působí, a nikoli jednotlivými funkcemi.
Techniky testování jednotek
Tři techniky jednotkového testování se týkají různých vrstev systému. Tyto typy testů lze pokrýt jak manuálním, tak automatizovaným testováním.
1. Techniky testování funkčních jednotek
Metody testování funkčních jednotek, známé jako testování černé skříňky, se zabývají funkčností každé komponenty. Vyhodnocuje platnost uživatelského rozhraní, vstupů a výstupů a zároveň stanovuje hranice a ekvivalence.
2. Techniky testování strukturálních jednotek
Strukturální techniky neboli testování bílé skříňky ověřují komponenty, které splňují stanovené funkční požadavky, a mapují jejich cesty. Může se například jednat o nastavení řady podmínek, které na základě vstupních dat určí, jakou cestou se kód v programu vydá.
3. Techniky testování jednotek založené na chybách
Techniky založené na chybách fungují nejlépe, pokud se testováním zabývá původní programátor, protože je se svou prací obeznámen. Při testování, které je také známé jako testování šedé skříňky, se používají testovací případy a provádí se posouzení rizik pro identifikaci chyb.
Aplikace testování jednotek
Jak již bylo uvedeno, aplikací pro unit testing je téměř nekonečné množství, ale k některým účelům slouží lépe než k jiným.
1. Extrémní programování
Extrémní programování je jednou z ideologií vývoje softwaru, která se snaží vytvářet software nejvyšší kvality. Tato metodika se při komplexním testování opírá především o rámce pro testování jednotek softwaru. Extrémní programátoři často používají
automatizované testovací nástroje
zlepšit celkovou kvalitu a rychlost reakce a zároveň se přizpůsobit vyvíjejícím se potřebám zákazníků.
Jednou z hlavních zásad je testovat vše, co může potenciálně selhat, včetně těch nejmenších součástí. Testování jednotek je proto mocným nástrojem pro extrémní programátory.
2. Testování jednotek na úrovni jazyka
Některé jazyky jsou s testováním jednotek vrozeně kompatibilní. Například jazyky jako Python a Apex přímo podporují jednotkové testování díky struktuře kódu, což znamená, že k začlenění jednotkových testů je třeba jen omezených úprav. Jiné jazyky vyžadují drobné úpravy a speciální frameworky, jako například unit testing PHP.
3. Rámce pro testování jednotek
Testování jednotek otevírá dveře produktům třetích stran, které si můžete nainstalovat a spustit tak testy na stávajícím systému. Mnoho
nástroje pro automatizované testování jednotek
jsou kompatibilní s více jazyky, což zjednodušuje proces testování a umožňuje uživatelům kontrolovat dříve vyvinutý software.
Jak napsat testovací případ pro testování jednotek
Psaní testovacích případů jednotkového testování může být komplikované v závislosti na testované komponentě; psaní jednotkového testu by se mělo soustředit na stejné tři body. Všimněte si, že mezi ručním a automatizovaným testováním mohou být drobné rozdíly, ale proces je v podstatě stejný.
1. Test pro kontrolu platné odpovědi
Začněte testem, který zkontroluje optimální odezvu, abyste se ujistili, že rozpozná, co by mělo nastat. Tímto krokem se rovněž stanoví základní úroveň.
2. Testovací reakce na neplatný vstup
Vytvořte test pro kontrolu reakce na neplatný vstup. Vytvoření základní úrovně reakce součásti na neplatná data.
3. Provádění více akcí
Opakovaným testováním komponenty pomocí platných a neplatných odpovědí zjistěte, jak komponenta reaguje. Poté sledujte odpovědi a hledejte případné závady.
Jak provádíme testování jednotek?
Testování jednotek zahrnuje psaní kódu pro testování konkrétní součásti softwaru. Manuální testování obvykle vyžaduje více kroků a není příliš běžné, proto se podívejme na proces pomocí nástrojů pro automatizaci testování jednotek.
Jedním z nejoblíbenějších nástrojů na trhu je ZAPTEST API Studio. S nástrojem ZAPTEST mohou uživatelé automatizovat testování REST, SOAP a openAPI pomocí plné parametrizace a snadno použitelných nástrojů pro korelaci a správu dat. ZAPTEST také poskytuje možnost spojit testování API a uživatelského rozhraní do jednoho procesu.
1. Určení části kódu, kterou je třeba otestovat, a stanovení metody
Vývojáři mohou napsat a připojit kód do aplikace, aby otestovali funkci komponenty, a později testovací kód odstranit. Naopak je možné komponentu izolovat a zkopírovat ji do testovacího systému. Ta umožňuje uživatelům identifikovat během testu všechny nepotřebné vazby na jiné komponenty.
2. Zahájení testovacích případů
Vývojář používá k ověření funkčnosti komponenty testovací případy navržené kodérem. Tento proces obvykle probíhá v automatizovaném testovacím rámci, který během testu označuje případné chyby a může tým upozornit na selhání.
3. Přezkoumání a přepracování
Po dokončení testovacího případu může tým zkontrolovat data a určit případné nedostatky nebo chyby. Poté tým provede opravy a aktualizace komponenty a následně ji znovu otestuje.
Týmy se mohou k testovacím případům vracet tak často, jak je potřeba k dosažení požadovaných výsledků. Jednotkový test je možné zastavit, což znamená, že komponenta nebo testovací případ selhaly natolik, že nemá cenu pokračovat.
Příklady testů jednotek
Existují stovky příkladů testování jednotek, které se zabývají různými komponentami a problémy. Zde je několik základních příkladů jednotkových testů, které demonstrují reálné aplikace.
1. Testování jednotek API
Moderní systémy jsou založeny na vzájemné komunikaci různých programů, které často využívají rozhraní známá jako API. Vývojáři mohou například zvýšit efektivitu testováním koncových bodů prostřednictvím unit testování rozhraní REST API.
2. Automobilový průmysl
Automobilový průmysl nabízí rozsáhlé příležitosti pro příklady testování jednotek, proto zvažte široké důsledky. Naše vozidla jsou závislá na kódu více než kdy jindy a při sebemenší závadě mohou vzniknout nebezpečné situace. Nástroje pro testování jednotek mohou izolovat kód ještě předtím, než vůz opustí továrnu, a zjistit, zda je jasný, a snížit pravděpodobnost výskytu chyb na silnici.
Osvědčené postupy pro testování jednotek
Ať už chcete provést unit testování rozhraní REST API nebo zjistit, jak bankovní aplikace reaguje na různé vstupy na stejném účtu, tyto osvědčené postupy vám pomohou udržet unit testování na správné cestě.
1. Napište a dodržujte plán testování jednotek
Jedním z nejdůležitějších prvků testování jednotek je dodržení plánu, který podrobně popisuje velikost, rozsah a cíle. Definujte rozsah jednotkového testu a to, co potřebujete testovat, určete testovací případy a vyberte vhodné nástroje nebo software.
Pouhé vytvoření plánu testování jednotek nestačí, váš tým musí plán dodržovat od začátku do konce. Přeskakování kroků nebo odchylky od plánu mohou vést ke zmatkům a zbytečné práci.
2. Zvažte jazyk
Ujistěte se, že váš kód mluví stejným jazykem jako testovaný program nebo aplikace. Jednotkové testování PHP se liší od jednotkového testování C#, i když obecný rámec vypadá podobně.
3. Reintegrace a regresní testování
Pokud jste kód zkopírovali a otestovali v testovacím frameworku místo v aplikaci, je regresní testování kritické. Přepracování jakéhokoli kódu může změnit funkčnost aplikace, proto jednotku znovu integrujte a poté proveďte regresní testování, abyste zajistili její správné fungování.
Kdo by se měl podílet na testech jednotek?
Ačkoli se na vývoji softwaru a aplikací podílí mnoho lidí, ne každý má čas, dovednosti nebo znalosti, aby se podílel na testování jednotek. Proto omezte tým na několik kvalifikovaných jednotlivců nebo týmů.
1. Vývojáři softwaru provádějí jednotkové testování
Vývojáři nesou hlavní tíhu odpovědnosti za unit testy, protože znají svůj kód a vědí, jak by měl fungovat. Vývojáři píší testovací případy, implementují testy a obvykle mají nejlepší představu o tom, jaký software pro jednotkové testování použít.
2. Tým pro zajištění kvality
Tým QA ví, jak by měl software fungovat a jak identifikovat chyby. Na software se dívají z jiného úhlu pohledu a zajišťují jeho správné fungování v rámci širšího systému.
Kontrolní seznam testování jednotek
Tento kontrolní seznam testování jednotek je vodítkem, které vašemu týmu pomůže udržet se na cestě k dosažení cílů.
1. Výběr správných nástrojů pro testování jednotek
Výběr správných nástrojů pro automatizaci testování jednotek je zásadní. Ujistěte se, že software pro testování jednotek je kompatibilní s jazykem vaší aplikace a dokáže splnit cíle vašeho týmu.
2. Nastavení pro úspěch
Vytvořte podrobné názvy testovacího projektu, aby budoucí týmy věděly, co bylo provedeno, a mohly test snadno identifikovat. Určete kód, který hodláte testovat, a ujistěte se, že je zcela nezávislý.
3. Individuální testování kódu
Testujte vždy jen jednu komponentu, abyste zůstali konzistentní a účelní a abyste se vyhnuli překrývání nebo nedorozumění mezi členy týmu.
4. Reprodukce závad
Pokud identifikujete závadu, otestujte ji znovu, abyste se ujistili, že stejná akce vrátí závadu znovu. Pokud je závada opakovatelná, opravte ji.
Závěr
Jednotkové testování je způsob, jak zlepšit efektivitu softwaru a aplikací testováním správnosti nejmenších komponent. Představuje další příležitost ke zdokonalení stávajícího softwaru a zvýšení efektivity.
Pro zájemce o automatizaci softwaru a
nástroje pro automatizaci robotických procesů
, testování jednotek plní podpůrnou roli na cestě k hyperautomatice. Protože rozděluje aplikace na nejmenší součásti, může identifikovat dříve nepozorované závady a předcházet budoucím problémům dříve, než se rozvinou v problémy a zdrží výrobu.
Stejně jako u jiných automatizačních nástrojů je důležité používat testování jednotek s rozmyslem a dodržovat osvědčené postupy v oboru.
Nejčastější dotazy
Testování jednotek je pro podniky velkou příležitostí ke zlepšení softwaru a aplikací.
Co je to unit testing v jazyce C#?
Testování jednotek v jazyce C# zahrnuje izolaci segmentů kódu, které představují nejmenší komponenty, a testování jejich správnosti pomocí nástrojů pro automatizaci testování jednotek.
Co je to unit testing v jazyce Java?
Testování jednotek v jazyce Java vyžaduje rámec pro testování chování částí kódu před jeho použitím v produkci.
Co je to testování jednotek v softwarovém inženýrství?
Testování jednotek v softwarovém inženýrství izoluje nejmenší testovatelnou komponentu aplikace a testuje její platnost a výkonnost.
