邁出單元測試的第一步
查看英文原文：First Steps in Unit Testing
單元測試不僅是軟件行業的最佳實踐，在敏捷方法的推動下，它也成為了可持續軟件生產的支柱。根據最新的年度敏捷調查，70% 的參與者會對他們的代碼進行單元測試。
單元測試和其他敏捷實踐密切相關，所以開始編寫測試是組織向敏捷轉型的踏腳石。道路漫長，但值得去做。我將在本文介紹符合要求的小技巧，以及在開發周期里進行單元測試的步驟。
有效的單元測試默認要能自動化。沒有自動化，生產力就會下降。沒有自動化，單元測試的習慣也不會持續太久。依靠手工測試（由測試人員或開發人員完成）并不能持續太長時間；在有壓力的情況下，沒人會記得去運行所有的測試，或者去覆蓋所有的場景。自動化是我們的朋友，所有的單元測試框架都支持自動化，而且集成了其他自動化系統。
單元測試對現代開發來說至關重要
有代碼相關的測試，我們就有一個天然的安全保障。我們修改的代碼要是帶來了什么問題，測試會告訴我們。這個安全保障越健全，我們對代碼正常運行的信心就越大，對按需修改代碼的能力也就越有信心。
和其他類型的測試相比，單元測試的主要優點是反饋迅速。在幾秒鐘內運行數百個成套的測試，這對開發流程很有幫助。我們會形成“添加一些代碼，添加測試，測試運行通過，前進”的節奏。小步前進、確保一切正常也意味著調試時間會大大減少。測試能提高生產力也就不足為奇了——在 Bug 上少花時間，把更多的時間用到新功能的推出上。
依賴關系的壁壘
給新建項目添加測試相當容易——畢竟代碼不會阻礙測試。不過這種情況絕對不常見。大多數人都是在處理遺留代碼，這些代碼不太容易測試，有時候甚至運行不起來——它需要的數據或配置可能只存在于生產服務器上。我們或許要為不同的場景創建不同的設置，這也許會花費過多的精力。在很多情況下，我們可能還會為了測試修改代碼。這讓人無法理解：我們編寫測試就是為了能有修改代碼的信心，還沒有測試又該如何去穩妥地修改代碼呢？
代碼可測性是語言和工具的功能。大家認為 Ruby 等動態語言是可測的。對于測試的內部代碼，我們可以改變其依賴關系的行為，而不用修改生產代碼。C#或 Java 等靜態類型語言則不太容易去測試。
下面有個例子：一個 C# 的過期檢查方法，檢查是否超過了特定日期：
public class ExpirationChecker { private readonly DateTime expirationDate = new DateTime (2012, 1, 1);<span style="color:#0000ff;">public</span> <span style="color:#0000ff;">bool</span> IsExpired () { <span style="color:#0000ff;">if</span> (DateTime.Now > expirationDate) { <span style="color:#0000ff;">return</span> <span style="color:#0000ff;">true</span>; } <span style="color:#0000ff;">return</span> <span style="color:#0000ff;">false</span>; }}</pre> </div>
在這個例子里，IsExpired 方法的 DateTime 屬性對測試運行時間有強依賴。Now 返回的是實際時間。這個方法有兩種情況，它會根據日期返回不同的值。修改計算機時間是絕對不行的，因為我們要在任何時候到任何計算機上去測試場景，并且不能帶來任何副作用。
要測試到兩種情況，一種可能的解決方案是修改代碼。比如說，我們可以把代碼修改成：
public bool IsExpired (DateTime now) { if (now > expirationDate) { return true; } return false; }這樣，測試可以注入不同、可控的 DateTime 值，而不用在生產代碼里寫定一個值。我們要是不能修改代碼，可以利用 Typemock Isolator 等 Mocking 框架，模擬靜態屬性和方法。針對先前的代碼，測試可以寫成：
[TestMethod]public void IsExpired_BeforeExpirationDate_ReturnFalse () { Isolate.WhenCalled (() => DateTime.Now) .WillReturn (new DateTime (2000, 1, 1));ExpirationChecker checker = <span style="color:#0000ff;">new</span> ExpirationChecker (); var result = checker.IsExpired (); Assert.IsFalse (result);}</pre> </div>
現有的遺留代碼不能輕易修改，因為我們沒有針對它的測試。開始測試遺留代碼之后，我們就能明白：代碼越丑陋，測試越困難。工具可以減輕一些痛苦，但我們要努力去構建安全的環境。
依賴關系并不是唯一的內容……
我們很快會遇到的另一個問題是測試維護：測試和被測試代碼耦合在一起。有耦合關系，修改生產代碼就有可能破壞測試。要是代碼修改引起測試失敗，我們就需要回去解決這些問題。很多開發人員害怕維護兩個代碼庫，這種恐懼甚至會讓他們干脆不進行單元測試。真正的維護工作既取決于工具，也取決于技巧。
編寫好的測試是通過實踐獲得的技能。編寫的測試越多，我們就越精于此，同時會提升測試質量，維護也越來越少。有了測試，我們就有機會重構代碼，這反過來又會讓測試更簡潔、更易讀、更健壯。
工具對實踐的難易程度有極大的影響。在基礎層，我們需要一個測試框架和一個 Mocking 框架。在 .Net 領域，兩種框架的選擇都很豐富。
編寫第一個測試的準則
開始的時候，我們通常會試用不同的工具，來理解他們的工作原理。我們往往不會在實際的工作代碼上開始編寫測試。但很快就要給代碼編寫真正的測試。有一些小提示屆時會有用：
- 從哪里開始：一般來說，我們編寫測試是針對工作代碼的，無論代碼是 Bug 修復還是新功能。對 Bug 修復來說，編寫的測試要檢查修復。對功能來說，測試應檢查正確的行為。
- 支架：以我們掌握的知識來看，明智的做法是先添加能確保當前實現運行的測試。添加新的代碼之前先寫測試，因為我們希望在修改現有代碼之前，能有安全的保障。這些測試被稱為“特征測試”，這個術語來自 Michael Feathers 編寫的《修改代碼的藝術》。
- 命名：測試最重要的屬性是它的名字。我們一般不會去看運行通過的測試。但當它失敗時，我們看的就是它的名字。所以挑一個好名字，描述出場景和代碼的預期結果。好名字還有助于我們定位測試里的 Bug。
- 評審：為了增加測試成功通過的機會，編寫第一個測試時我們應該和同事結對。兩個人都能從實踐中學習，而且我們還能立即評審測試。最好對所測的內容、測試的名稱達成共識，因為這會成為團隊其他人員的基本模板。
- AAA：現代測試的結構符合 AAA 模式——Arrange（測試設置）、Act（調用測試里的代碼）、Assert（測試通過的標準）。如果我們使用測試驅動開發（TDD），我們要先編寫完整的測試，然后再添加代碼。對遺留代碼來說，我們可能需要換一種方式。一旦我們有一個場景和名稱需要測試，那先編寫 Act 和 Assert 部分。我們要不停構建 Arrange 部分，因為對需要準備或仿造的依賴關系，我們知道的要更多一些。然后繼續這么做，直到有一個測試能夠通過。
- 重構：一旦準備好了測試，我們就可以重構代碼了。重構和測試都是后天獲得的技能。我們不僅要重構被測試代碼，也要重構測試本身。但 DRY（不要重復自己）原則不適用于測試。測試失敗時，我們希望盡快修復問題，所有的測試代碼最好在一個地方，而不是分散在不同的文件里。
- 可讀性：測試應該是可讀的，最好是人類可讀。和搭檔評審測試代碼，看他能否理解測試的目的。評審其他測試，看看它們的名稱和內容怎樣與相鄰的測試區分開來。一旦測試失敗，就需要修復它們，最好還是在運行失敗之前評審它們。
- 組織：一旦我們有了更多的測試，組織就有了用武之地。測試可以在很多方面有所不同，但最明顯的一個就是如何快速運行。有些測試可能在毫秒內運行完，而有些則需要數秒或好幾分鐘。和工作一樣，我們都希望得到最快的反饋。這就是前面談到的怎么按一定的節奏去進行。要做到這一點，你應該把測試劃分一下，把快的測試和慢的測試分開運行。這能手工（努力）去做，但在 .NET 領域，Typemock Isolator 有一個運行器，能自動按運行速度分離。
總結
邁出單元測試的第一步是很有挑戰的。體驗依賴的東西很多——語言、工具、現有代碼、依賴關系和技能。只要稍稍思考，進行大量訓練和實踐，你就能漸入測試的佳境。
作者簡介
Gil Zilberfeld 是 Typemock 的產品經理。Gil 有著十五年多的軟件開發經驗，從事過軟件開發各個方面的工作，從編碼到團隊管理和流程實施。Gil 的很多博客文章（www.gilzilberfeld.com）和演講都是關于單元測試的，他鼓勵開發人員（無論是初學者還是經驗豐富的開發人員）能在項目里實踐單元測試。你可以通過 gilz@typemock.com 聯系到他。
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