软件测试按照阶段划分,一般可以分为如下四类:
单元测试
单元测试是对软件组成单元进行测试。其目的是检验软件基本组成单位的正确性。测试的对象是软件设计的最小单位:函数。常常由开发人员依据详细的设计文档进行测试,包含接口测试、局部数据结构测试、路径测试、错误处理测试、边界测试等。总的来说,单元测试主要是测试程序员自己编写的代码逻辑的正确性,并非是端到端的集成测试,它不需要测试所依赖的外部系统的逻辑正确性。所以,如果代码中依赖了外部系统或者不可控组件,比如,需要依赖数据库、网络通信、文件系统等,那我们就需要将被测试代码与外部系统解依赖,而这种解依赖的方法就叫作"mock"。所谓的 mock 就是用一个"假"的服务替换真正的服务,mock 的服务完全在我们的控制之下,模拟输出我们想要的数据。
集成测试
将模块接口采用适当的集成策略组装起来,对模块的接口及集成后的功能进行正确性检测的测试工作。集成主要目的是检查模块之间的接口是否正确。一般单元测试之后进行,主要测试模块之间数据传输、模块之间功能冲突、模块组装功能正确性、全局数据结构、单模块缺陷对系统的影响。
系统测试
包括对功能、性能以及软件所运行的软硬件环境进行测试。包括回归测试和冒烟测试,测试内容:功能、界面、可靠性、易用性、性能、兼容性、安全性等。
验收测试
目的是确保软件准备就绪,按照项目合同、任务书、双方约定的验收依据文档,向软件购买者展示该软件系统满足原始需求。这个阶段主要是依据用户的需求和验收标准来测的,由用户进行测试,测试所有的功能是否符合他们的预期等等。
不同点
下面这个表格详细展示了单元测试、集成测试、系统测试和验收测试的区别:
1)【强制】好的单元测试必须遵守 AIR 原则。
说明:单元测试在线上运行时,感觉像空气(AIR)一样并不存在,但在测试质量的保障上,却是非常关键的。好的单元测试宏观上来说,具有自动化、独立性、可重复执行的特点。
A:Automatic(自动化)
I:Independent(独立性)
R:Repeatable(可重复)
2)【强制】单元测试应该是全自动执行的,并且非交互式的。测试框架通常是定期执行的,执行过程必须完全自动化才有意义。输出结果需要人工检查的测试不是一个好的单元测试。单元测试中不准使用 System.out 来进行人肉验证,必须使用 assert 来验证。
3)【强制】保持单元测试的独立性。为了保证单元测试稳定可靠且便于维护,单元测试用例之间决不能互相调用,也不能依赖执行的先后次序。
反例:method2 需要依赖 method1 的执行,将执行结果做为 method2 的输入。
4)【强制】单元测试是可以重复执行的,不能受到外界环境的影响。
说明:单元测试通常会被放到持续集成中,每次有代码 check in 时单元测试都会被执行。如果单测对外部环境(网络、服务、中间件等)有依赖,容易导致持续集成机制的不可用。
正例:为了不受外界环境影响,要求设计代码时就把 SUT 的依赖改成注入,在测试时用spring这样的 DI 框架注入一个本地(内存)实现或者 Mock 实现。
5)【强制】对于单元测试,要保证测试粒度足够小,有助于精确定位问题。单测粒度至多是类级别,一般是方法级别。
说明:只有测试粒度小才能在出错时尽快定位到出错位置。单测不负责检查跨类或者跨系统的交互逻辑,那是集成测试的领域。
6)【强制】核心业务、核心应用、核心模块的增量代码确保单元测试通过。
说明:新增代码及时补充单元测试,如果新增代码影响了原有单元测试,请及时修正。
7)【强制】单元测试代码必须写在如下工程目录:src/test/java,不允许写在业务代码目录下。
说明:源码构建时会跳过此目录,而单元测试框架默认是扫描此目录。
8)【推荐】单元测试的基本目标:语句覆盖率达到80%。
说明:在MVC分层中的 DAO 层,可重用度高的 Service,都应该进行单元测试。
9)【推荐】编写单元测试代码遵守 BCDE 原则,以保证被测试模块的交付质量。
B:Border,边界值测试,包括循环边界、特殊取值、特殊时间点、数据顺序等。
C:Correct,正确的输入,并得到预期的结果。
D:Design,与设计文档相结合,来编写单元测试。
E:Error,强制错误信息输入(如:非法数据、异常流程、非业务允许输入等),并得到预期的结果。
10)【推荐】针对 private 方法,不单独写单元测试,应该依赖 public 方法的单测去调用。
11)【推荐】对于不可测的代码建议做必要的重构,使代码变得可测,避免为了达到测试要求而书写不规范测试代码。
12)【推荐】在设计评审阶段,开发人员需要和测试人员一起确定单元测试范围,单元测试最好覆盖所有测试用例(UC)。
13)【推荐】单元测试作为一种质量保障手段,不建议项目发布后补充单元测试用例,建议在项目提测前完成单元测试。
14)【参考】为了更方便地进行单元测试,业务代码应避免以下情况:
构造方法中做的事情过多。
存在过多的全局变量和静态方法。
存在过多的外部依赖。
存在过多的条件语句。
使用复杂的继承关系。
说明:多层条件语句建议使用卫语句、策略模式、状态模式等方式重构。
采用 Mockito 框架,不采用其他框架,已经使用 PowerMock 等其他框架的单测代码保留不变或者自行修改。我们注意到,Mockito 框架在持续更新,PowerMock 最新的版本停在了是2020年11月份。
Mockito 推荐使用4.x版本,Mockito4要求jdk最低为jdk8,Mockito5最低要求为jdk11。
采用 JUint4 框架。
3.1、引入 Mockito和 Spring Test 依赖
在pom.xml文件中加入下列依赖:
3.2、一个简要的测试样例
下面列举简单的service写法:
对应的测试类如下:
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