面向?qū)ο筌浖臏y(cè)試

1、第六章 面向?qū)ο筌浖臏y(cè)試,[本章要點(diǎn)] 面向?qū)ο筌浖臏y(cè)試與傳統(tǒng)軟件的區(qū)別；類測(cè)試價(jià)值的評(píng)估方法；類測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法；特殊類的測(cè)試方法；劃分面向?qū)ο筌浖y(cè)試的方法；開源工具Junit的使用方法。,[本章目標(biāo)] 了解面向?qū)ο蟮臏y(cè)試與傳統(tǒng)軟件測(cè)試的異同；掌握類測(cè)試的基礎(chǔ)知識(shí)；重點(diǎn)理解針對(duì)抽象類以及接口類等特殊類的測(cè)試技巧，設(shè)計(jì)類測(cè)試用例和測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序的幾種方法；初步了解Junit。,6.1面向?qū)ο蟮臏y(cè)試與傳統(tǒng)測(cè)試的比

2、較 傳統(tǒng)的測(cè)試計(jì)算機(jī)軟件的策略是從“小型測(cè)試”開始，逐步走向“大型測(cè)試”,且單元測(cè)試集中在最小的可編譯程序單位——子程序。 面向?qū)ο蟪绦虻慕Y(jié)構(gòu)不再是傳統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)，而是作為一個(gè)整體，并且對(duì)每個(gè)開發(fā)階段都有不同以往的要求和結(jié)果,已經(jīng)不可能用功能細(xì)化的觀點(diǎn)來檢測(cè)面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)的結(jié)果。 面向?qū)ο蟮能浖y(cè)試分為：面向?qū)ο蠓治龅臏y(cè)試，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的測(cè)試，面向?qū)ο缶幊痰臏y(cè)試，,面向?qū)ο髥卧獪y(cè)

3、試，面向?qū)ο蠹蓽y(cè)試，面向?qū)ο笙到y(tǒng)測(cè)試。 1、傳統(tǒng)的面向過程分析與面向?qū)ο蠓治觯∣OA） 2、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法與面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（OOD） 3、典型的面向?qū)ο蟪绦蚓哂欣^承、封裝和多態(tài)的新特性。 4、傳統(tǒng)的單元測(cè)試的對(duì)象是軟件設(shè)計(jì)的最小單位——模塊。 5、傳統(tǒng)的集成測(cè)試，主要有兩種功能模塊測(cè)試的方式：①自頂向下集成 ②自底向上集成。面向?qū)ο蠹蓽y(cè)試采用基于路徑的集成策略（MM-路徑）。,6、為了保證軟件的功能完整性，除

4、了單元測(cè)試和集成測(cè)試，還必須經(jīng)過規(guī)范的系統(tǒng)測(cè)試。 6.1.1信息隱蔽對(duì)測(cè)試的影響 類的重要作用之一是信息隱蔽。它對(duì)類中所封裝的信息的存取進(jìn)行控制，從而避免類中有關(guān)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的信息被錯(cuò)誤地使用。該隱蔽機(jī)制給測(cè)試帶來了困難。 6.1.2封裝和繼承對(duì)測(cè)試的影響 若一個(gè)類得到了充分的測(cè)試，當(dāng)其被子類繼承后，繼承的方法在子類的環(huán)境中的行為特征需要重新測(cè)試。,6.1.3多態(tài)性對(duì)測(cè)試的影響 傳統(tǒng)軟件

5、測(cè)試中經(jīng)常使用靜態(tài)分析技術(shù)對(duì)代碼進(jìn)行分析；面向?qū)ο筌浖校捎趧?dòng)態(tài)綁定和多態(tài)性的存在所帶來的不確定性，給測(cè)試覆蓋率的滿足增大了難度。 6.2 類測(cè)試基礎(chǔ) 1、類測(cè)試概念：驗(yàn)證類的實(shí)現(xiàn)是否和該類的說明完全一致。 2、類測(cè)試的方法：通過代碼檢查或執(zhí)行測(cè)試用例的方法來有效地進(jìn)行類測(cè)試。(后者優(yōu)于前者)。,3、類測(cè)試人員 類測(cè)試通常由開發(fā)人員來進(jìn)行；(會(huì)帶來好處和不足之處)。4、類測(cè)試時(shí)間 類的測(cè)試

6、伴隨著開發(fā)過程中的各個(gè)階段，當(dāng)類的說明或?qū)崿F(xiàn)發(fā)生變化時(shí)應(yīng)該執(zhí)行回歸測(cè)試。5、類測(cè)試過程 為類創(chuàng)建實(shí)例-->創(chuàng)造適當(dāng)?shù)沫h(huán)境-->運(yùn)行測(cè)試用例(向一個(gè)實(shí)例發(fā)送一個(gè)或多個(gè)消息)-->通過參數(shù)來檢查測(cè)試運(yùn)行的結(jié)果-->清除執(zhí)行測(cè)試用例所需的測(cè)試環(huán)境。,6.2.1類在UML中的描述 UML（Unified Modeling Language）語言是一種支持對(duì)象技術(shù)的建模語言，是在計(jì)算機(jī)

7、系統(tǒng)中表示真實(shí)世界的語言，描述真實(shí)世界中的對(duì)象和它們之間的關(guān)系，支持應(yīng)用的開發(fā)。 在UML中，用來表示類的符號(hào)是矩形，并劃分為三個(gè)區(qū)域，分別是： ⑴名稱區(qū)域:顯示類的名稱 ⑵屬性區(qū)域:顯示在類中定義的變量。 ⑶操作區(qū)域:顯示在類中定義的方法。 如圖6-1所示：,,圖6-1 類的UML表示法,類之間的關(guān)系分為六類，分別是關(guān)聯(lián)、泛化、實(shí)現(xiàn)、依賴、聚合和組合。每種關(guān)系分別使用不

8、同的符號(hào)來表示（如：表6-1所示），并分別用私有的、保護(hù)的和公有的三個(gè)關(guān)鍵字來修飾類（如：表6-2所示）。,表6-1 UML類圖符號(hào)描述,,表6-2 UML類圖作用域描述,,6.2.2類測(cè)試的價(jià)值 選擇將每個(gè)類作為一個(gè)單元進(jìn)行單獨(dú)的測(cè)試，還是將其同其他類綁定進(jìn)行集成測(cè)試，需要使用如下4個(gè)要素來進(jìn)行測(cè)試價(jià)值的評(píng)估：,,1、類本身的復(fù)雜程度 2、類在整個(gè)系統(tǒng)中的層次 3、開發(fā)該類測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序需要投入的成本

9、 4、類本身的風(fēng)險(xiǎn)程度6.2.3類測(cè)試用例設(shè)計(jì) 一般基于如下3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)測(cè)試系列，即基于狀態(tài)的覆蓋率、基于限制的覆蓋率和基于代碼的覆蓋率。 根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換確定測(cè)試用例,6.2.4類測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 從開發(fā)的角度：測(cè)試驅(qū)動(dòng)的基本思想是在設(shè)計(jì)之前先考慮好測(cè)試代碼；從測(cè)試的角度：為了執(zhí)行測(cè)試，運(yùn)行測(cè)試用例，找出軟件中隱藏的BUG。 因此，測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序的構(gòu)建應(yīng)該簡(jiǎn)單、透明、易維護(hù)，能

10、夠提供盡可能多的服務(wù)，同時(shí)兼顧自增量更新，更理想的情況就是能夠復(fù)用已存在的測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序的代碼。,編寫類測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序的方法有很多種 ，以Java語言為例來說明測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。 1、在main方法中寫入需要運(yùn)行的測(cè)試用例，即實(shí)現(xiàn)main方法，然后編譯、執(zhí)行該類。 2、在類中實(shí)現(xiàn)一個(gè)靜態(tài)測(cè)試方法，通過調(diào)用該測(cè)試方法來收集每個(gè)測(cè)試用例的執(zhí)行結(jié)果。 3、實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的測(cè)試類，它的職責(zé)是執(zhí)行并收集每個(gè)測(cè)試用例的結(jié)果。

11、,6.3類測(cè)試的延伸 類測(cè)試構(gòu)造思想以及如何對(duì)接口類、抽象類等進(jìn)行測(cè)試的方法。 一、繼承層次結(jié)構(gòu)中類的測(cè)試 繼承是實(shí)現(xiàn)接口和代碼復(fù)用的有效機(jī)制。根據(jù)繼承機(jī)制的特點(diǎn)，父類中被測(cè)試用例所測(cè)試的代碼被子類繼承，只要父類代碼沒有被子類“覆蓋”，那么就不用重新創(chuàng)建這些測(cè)試用例。 圖6-6顯示了各類之間的繼承關(guān)系：,,圖6-6 類之間的繼承關(guān)系,Class_A類有兩個(gè)實(shí)例方法operation

12、1()和operation2()，Class_B類繼承了Class_A類并且實(shí)現(xiàn)了新的實(shí)例方法operation3()，Class_C類繼承了Class_B類，覆蓋了Class_B類的實(shí)例方法operation3()和實(shí)例方法operation2().,根據(jù)圖6-6中這三個(gè)類之間的區(qū)別，可以確定繼承的測(cè)試用例中是否需要產(chǎn)生新的子類測(cè)試用例，哪些測(cè)試用例適用于測(cè)試子類，哪些測(cè)試用例在測(cè)試子類中不必執(zhí)行，如下表6-7所示：,,由此，可以得出

13、繼承層次結(jié)構(gòu)中類測(cè)試的測(cè)試用例可以采用如下增補(bǔ)原則： 1）如果子類新增了一個(gè)或者多個(gè)新的操作，就需要增加相應(yīng)的測(cè)試用例。 2）如果子類定義的同名方法覆蓋了父類的方法，就需要增加相應(yīng)的測(cè)試用例。 那么，在具體構(gòu)建類測(cè)試用例時(shí)可以采用如圖6-7所示的結(jié)構(gòu)。對(duì)于基類我們要全部測(cè)試，底層的測(cè)試類可以對(duì)其父類的測(cè)試方法回歸。,,圖6-7 類測(cè)試用例的構(gòu)建,二、接口類測(cè)試 對(duì)類進(jìn)行測(cè)試時(shí)需要構(gòu)建可執(zhí)

14、行的類實(shí)例，而接口不存在任何構(gòu)造方法無法被實(shí)現(xiàn)。 由于接口一定會(huì)在某個(gè)類中實(shí)現(xiàn)，因此就使用一個(gè)實(shí)現(xiàn)接口的類來做測(cè)試。遵循以下原則：如果接口沒有被任何類實(shí)現(xiàn)就無需進(jìn)行測(cè)試。如果已被別的類實(shí)現(xiàn)，那么就針對(duì)實(shí)現(xiàn)該接口的類進(jìn)行測(cè)試。（如下圖6-8）,,圖6-8 InterFace接口測(cè)試類圖,6.4面向?qū)ο鬁y(cè)試的層次 在傳統(tǒng)軟件中，確定單元的指導(dǎo)方針是: 1、能夠自身編譯的最小程序塊； 2、

15、單一過程/函數(shù)（獨(dú)立）； 3、由一個(gè)人完成的小規(guī)模工作。 面向?qū)ο筌浖y(cè)試與傳統(tǒng)方法的區(qū)別：指導(dǎo)方針中沒有明確說明是把類還是方法作為單元。 下面對(duì)分別以方法和類作為單元的測(cè)試進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹和比較。,⑴ 以方法為單元 可以將面向?qū)ο髥卧獪y(cè)試歸結(jié)為傳統(tǒng)的單元測(cè)試?？梢允褂盟袀鹘y(tǒng)功能性測(cè)試和結(jié)構(gòu)性測(cè)試技術(shù)。前期工作相對(duì)容易，但后續(xù)測(cè)試工作重。⑵ 以類為單元面向?qū)ο鬁y(cè)試的層次，取決于單元的構(gòu)成，

16、一般采用三層或四層方式。如果把單個(gè)操作或方法看作單元，則有四層測(cè)試，即操作/方法、類、繼承和系統(tǒng)測(cè)試。 面向?qū)ο鬁y(cè)試的主要問題是集成測(cè)試，可以看作是第三層，即通過測(cè)試的類之間的交互測(cè)試。,6.5 Junit簡(jiǎn)介 Junit是用于測(cè)試使用Java語言編寫的面向?qū)ο蟪绦虻膯卧?jí)測(cè)試工具。 （由Eric Gamma及Kent Beck編寫的，由SourceForge發(fā)行，使用許可證遵循IBM’s common

17、 Public License Version 1.0公開版權(quán)規(guī)范） *優(yōu)點(diǎn)* ： 1、提升程序代碼的質(zhì)量的同時(shí)，Junit測(cè)試使我們能夠更快速的編寫程序。 2、Junit使用簡(jiǎn)單 3、Junit能夠檢驗(yàn)測(cè)試結(jié)果并立即提供反饋。,4、Junit測(cè)試可以組織成一個(gè)有層次的測(cè)試系列架構(gòu)。 5、使用Junit開發(fā)測(cè)試成本低。 6、Junit測(cè)試提升軟件的穩(wěn)定性。

18、 7、Junit測(cè)試是使用Java語言開發(fā)的。 8、Junit是免費(fèi)的。 一、Junit的安裝和配置 （略） 二、Junit的卸載步驟 （略） 三、支持Junit的Java IDE （略） 目前主要有 Forte for Java 3.0 Enterprise Edition; JBuilder 6 Enterprise Edition; Visual A

19、ge for Java等 。,四、Junit的各種斷言 Junit提供了一些用于幫助我們確定某個(gè)被測(cè)試函數(shù)是否正常工作的輔助函數(shù)，通常把這些函數(shù)稱之為斷言?？梢耘袛嗄硹l件是否為真；兩數(shù)據(jù)是否相等。 下面舉出一些斷言方法： ⑴用于判斷是否相等 AssertEquals([報(bào)告出錯(cuò)信息String message],期望值expected,實(shí)際產(chǎn)生的值actual) ⑵用來判斷給定

20、的對(duì)象是否為空/(是否為非空) assertNull/ assertNotNull([String message],java.lang.Object object) 如果答案為否，則會(huì)失敗，同樣message參數(shù)是可選的。,注意：當(dāng)某個(gè)斷言失敗的時(shí)候，其所在的測(cè)試方法就會(huì)停止，也就是說剩余的斷言將不會(huì)執(zhí)行，此時(shí)應(yīng)該先修復(fù)這個(gè)失敗的測(cè)試再繼續(xù)進(jìn)行其他測(cè)試。另外，當(dāng)有的測(cè)試失敗時(shí)不能給原有代碼添加新的特性！此時(shí)，應(yīng)該盡快的

21、修復(fù)這個(gè)錯(cuò)誤，直到所有的測(cè)試都順利通過。 五、Junit自動(dòng)化測(cè)試框架 定義：就是可以對(duì)代碼進(jìn)行單元測(cè)試的框架。,簡(jiǎn)單的自動(dòng)化測(cè)試框架應(yīng)該滿足如下幾個(gè)要求： 1、能夠以某種方式將測(cè)試用例組織成一個(gè)測(cè)試包，以便可以一次執(zhí)行所有測(cè)試用例，盡量達(dá)到讓實(shí)現(xiàn)人員或者測(cè)試人員按一個(gè)按鈕就能完成所有的測(cè)試工作，并且輸出清晰的測(cè)試結(jié)果的目的。2、支持簡(jiǎn)單的操作，可以向測(cè)試包中添加任意多個(gè)測(cè)試用例，并且不影響測(cè)試包的正常運(yùn)行。3、

22、支持測(cè)試隨意組合（一個(gè)測(cè)試包可以包含其他的測(cè)試包）。 Junit的自動(dòng)化測(cè)試框架如圖6-9所示：,,圖6-9 Junit的自動(dòng)化測(cè)試框架,Junit.Framework包中包含了Junit測(cè)試類所需的所有基類（Base Class）,實(shí)際上這個(gè)包也是整個(gè)Junit的基礎(chǔ)框架（Base_Framework）。TestCase類是這個(gè)包的核心，測(cè)試人員可在繼承TestCase類的基礎(chǔ)上開發(fā)自己的測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序。其余的類用來支持TestCa

23、se類，其中的TestSuite用來聚合多個(gè)測(cè)試用例（TestCase）；Assert類用來驗(yàn)證期望值和實(shí)際值。 下面通過一段代碼對(duì)Junit框架的使用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹(包含了前面介紹的斷言)。,Line 1 import junit.framework.*; //導(dǎo)入必需的Junit類庫 2 public class TestSimple extends TestCase{

24、 //在繼承TestCase類的基礎(chǔ)上開發(fā) 3 public TestSimple(String name){ 4 super(name); 5 } 6 public void testPlus(){ 7 assertEquals(2,3-1); 8 } 9 } 一個(gè)測(cè)試類會(huì)包含一些測(cè)試方法；每個(gè)方法可以包含一

25、個(gè)或者多個(gè)斷言語句，這些功能能滿足最基本的測(cè)試要求。 但有時(shí)候希望在一個(gè)測(cè)試類中能調(diào)用其他測(cè)試類，或者測(cè)試人員可能只想運(yùn)行一個(gè)測(cè)試類中的某些方法?？梢酝ㄟ^創(chuàng)建Test suite來實(shí)現(xiàn)。,,例如，給出如下一個(gè)類似TestSimple的測(cè)試驅(qū)動(dòng)類，二者不同之處在于增加了一個(gè)靜態(tài)的Test suite方法，通過suite()方法就可以返回任何想得到的測(cè)試集合代碼如下：Line 1 import junit.framework.*;

26、 2 public class TestSimple extends TestCase{ 3 public TestSimple(String name){ 4 super(name); 5 }6 public void testPlus(){7 assertEquals(2,3-1);8 },9

27、 public void testAdd(){10 assertEquals(4,2+2); } public void testMultiple(){ assertEquals(4,2╳2); }15 public static Test suite(){ TestSuite suite=new TestSuite(); Suite.addTest(

28、 new TestClassOne(“testPlus”)); Suite.addTest(20 new TestClassOne(“testAdd”)); return suite; } },六、環(huán)境的建立和清理 每個(gè)測(cè)試的運(yùn)行是相互獨(dú)立的，每次測(cè)試都要重新設(shè)置某些測(cè)試環(huán)境；在測(cè)試完成之后釋放一些資源。 Junit中的TestCase基類就為我

29、們提供了這樣兩個(gè)方法，可以分別用于環(huán)境的建立和清理： protected void setUp(); protected void teardown();,本章小結(jié) 本章在分析面向?qū)ο蟮能浖y(cè)試與傳統(tǒng)的軟件測(cè)試的基礎(chǔ)之上，對(duì)面向?qū)ο蟮能浖y(cè)試的基本知識(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹； 接下來分別從不同層面分析了面向?qū)ο蟮能浖y(cè)試技術(shù)。 并介紹了面向?qū)ο髥卧獪y(cè)試的常用工具（junit），及安裝和卸載的