Kiểm thử đơn vị là gì?
KIỂM TRA ĐƠN VỊ là một kiểu kiểm thử phần mềm trong đó các đơn vị hoặc thành phần riêng lẻ của một phần mềm được kiểm tra. Mục đích là để xác nhận rằng mỗi đơn vị của mã phần mềm hoạt động như mong đợi. Unit Testing được thực hiện trong quá trình phát triển (giai đoạn mã hóa) của một ứng dụng bởi các nhà phát triển. Unit Test tách một phần mã và xác minh tính đúng đắn của nó. Một đơn vị có thể là một chức năng, phương pháp, thủ tục, mô-đun hoặc đối tượng riêng lẻ.
Trong SDLC, STLC, V Model, Kiểm thử đơn vị là cấp độ kiểm thử đầu tiên được thực hiện trước khi kiểm tra tích hợp. Kiểm thử đơn vị là một kỹ thuật kiểm tra WhiteBox thường được thực hiện bởi nhà phát triển. Mặc dù vậy, trong thế giới thực tế do thời gian hạn chế hoặc sự miễn cưỡng của các nhà phát triển trong việc kiểm tra, các kỹ sư QA cũng thực hiện kiểm thử đơn vị.
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học-
- Tại sao nên kiểm thử đơn vị?
- Cách thực hiện Kiểm thử đơn vị
- Kỹ thuật kiểm tra đơn vị
- Công cụ kiểm tra đơn vị
- Phát triển theo hướng kiểm tra (TDD) & Kiểm tra đơn vị
- Chuyện hoang đường về thử nghiệm đơn vị
- Lợi thế kiểm tra đơn vị
- Kiểm tra đơn vị Nhược điểm
- Các phương pháp hay nhất về kiểm tra đơn vị
Tại sao nên kiểm thử đơn vị?
Kiểm thử đơn vị rất quan trọng vì các nhà phát triển phần mềm đôi khi cố gắng tiết kiệm thời gian thực hiện kiểm thử đơn vị tối thiểu và điều này là sai lầm vì kiểm thử đơn vị không phù hợp dẫn đến chi phí cao Sửa lỗi trong quá trình Kiểm tra hệ thống, Kiểm tra tích hợp và thậm chí là Kiểm thử Beta sau khi ứng dụng được xây dựng. Nếu thử nghiệm đơn vị thích hợp được thực hiện trong quá trình phát triển sớm, thì cuối cùng nó sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc.
Dưới đây là những lý do chính để thực hiện kiểm thử đơn vị trong kỹ thuật phần mềm:
- Kiểm thử đơn vị giúp sửa lỗi sớm trong chu kỳ phát triển và tiết kiệm chi phí.
- Nó giúp các nhà phát triển hiểu cơ sở mã thử nghiệm và cho phép họ thực hiện các thay đổi nhanh chóng
- Các bài kiểm tra đơn vị tốt đóng vai trò là tài liệu dự án
- Kiểm tra đơn vị giúp sử dụng lại mã. Di chuyển cả mã và thử nghiệm của bạn sang dự án mới của bạn. Chỉnh sửa mã cho đến khi các bài kiểm tra chạy lại.
Cách thực hiện Kiểm thử đơn vị
Để thực hiện Kiểm thử đơn vị , các nhà phát triển viết một đoạn mã để kiểm tra một chức năng cụ thể trong ứng dụng phần mềm. Các nhà phát triển cũng có thể tách riêng chức năng này để kiểm tra chặt chẽ hơn, điều này cho thấy những phụ thuộc không cần thiết giữa chức năng đang được kiểm tra và các đơn vị khác để có thể loại bỏ các phụ thuộc. Các nhà phát triển thường sử dụng khung UnitTest để phát triển các trường hợp kiểm thử tự động cho kiểm thử đơn vị.
Kiểm tra đơn vị có hai loại
- Thủ công
- Tự động
Kiểm thử đơn vị thường được tự động hóa nhưng vẫn có thể được thực hiện theo cách thủ công. Kỹ thuật phần mềm không ưu tiên cái này hơn cái kia nhưng tự động hóa được ưu tiên hơn. Cách tiếp cận thủ công để kiểm tra đơn vị có thể sử dụng tài liệu hướng dẫn từng bước.
Theo cách tiếp cận tự động-
- Một nhà phát triển viết một đoạn mã trong ứng dụng chỉ để kiểm tra chức năng. Sau đó, họ sẽ đưa ra bình luận và cuối cùng xóa mã kiểm tra khi ứng dụng được triển khai.
- Một nhà phát triển cũng có thể cô lập chức năng để kiểm tra nó một cách nghiêm ngặt hơn. Đây là một thực hành kiểm thử đơn vị kỹ lưỡng hơn liên quan đến việc sao chép và dán mã vào môi trường kiểm tra của chính nó hơn là môi trường tự nhiên của nó. Việc cô lập mã giúp tiết lộ những phụ thuộc không cần thiết giữa mã đang được kiểm tra và các đơn vị hoặc không gian dữ liệu khác trong sản phẩm. Những phụ thuộc này sau đó có thể được loại bỏ.
- Một lập trình viên thường sử dụng Khung UnitTest để phát triển các trường hợp kiểm thử tự động. Sử dụng khung tự động hóa, nhà phát triển mã hóa các tiêu chí vào bài kiểm tra để xác minh tính đúng đắn của mã. Trong quá trình thực thi các trường hợp thử nghiệm, khung ghi lại các trường hợp thử nghiệm không thành công. Nhiều khuôn khổ cũng sẽ tự động gắn cờ và báo cáo, tóm lại là những trường hợp thử nghiệm không thành công này. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của lỗi, khuôn khổ có thể tạm dừng thử nghiệm tiếp theo.
- Quy trình công việc của Kiểm thử đơn vị là 1) Tạo các trường hợp kiểm tra 2) Xem lại / Làm lại 3) Đường cơ sở 4) Thực hiện các trường hợp kiểm thử.
Kỹ thuật kiểm tra đơn vị
Các kỹ thuật Đơn vị kiểm tra chủ yếu được phân loại thành ba bộ phận là Đen kiểm tra hộp đó bao gồm việc thử nghiệm giao diện người dùng cùng với đầu vào và đầu ra, kiểm tra hộp trắng có liên quan đến kiểm tra hành vi chức năng của phần mềm ứng dụng và thử nghiệm hộp Grey được sử dụng để thực hiện kiểm tra bộ, phương pháp thử nghiệm, trường hợp thử nghiệm và thực hiện phân tích rủi ro.
Các kỹ thuật bao phủ mã được sử dụng trong Kiểm thử đơn vị được liệt kê dưới đây:
- Báo cáo phạm vi
- Phạm vi quyết định
- Bảo hiểm chi nhánh
- Điều kiện bảo hiểm
- Bảo hiểm máy trạng thái hữu hạn
Để biết thêm chi tiết, hãy tham khảo https://www.guru99.com/code-coverage.html
Ví dụ về Unit Test: Mock Objects
Kiểm thử đơn vị dựa vào các đối tượng giả được tạo để kiểm tra các phần mã chưa phải là một phần của một ứng dụng hoàn chỉnh. Đối tượng mô phỏng điền vào các phần còn thiếu của chương trình.
Ví dụ: bạn có thể có một hàm cần các biến hoặc đối tượng chưa được tạo. Trong kiểm thử đơn vị, chúng sẽ được tính dưới dạng các đối tượng giả được tạo ra chỉ cho mục đích kiểm thử đơn vị được thực hiện trên phần mã đó.
Công cụ kiểm tra đơn vị
Có một số phần mềm kiểm tra đơn vị tự động có sẵn để hỗ trợ kiểm tra đơn vị. Chúng tôi sẽ cung cấp một vài ví dụ dưới đây:
- Junit: Junit là một công cụ kiểm tra sử dụng miễn phí được sử dụng cho ngôn ngữ lập trình Java. Nó cung cấp các khẳng định để xác định phương pháp kiểm tra. Công cụ này kiểm tra dữ liệu đầu tiên và sau đó chèn vào đoạn mã.
- NUnit: NUnit được sử dụng rộng rãi trong việc sử dụng khuôn khổ kiểm thử đơn vị cho tất cả các ngôn ngữ .net. Nó là một công cụ mã nguồn mở cho phép viết script theo cách thủ công. Nó hỗ trợ các bài kiểm tra theo hướng dữ liệu có thể chạy song song.
- JMockit: JMockit là công cụ kiểm tra đơn vị mã nguồn mở. Nó là một công cụ bao phủ mã với các số liệu đường và đường dẫn. Nó cho phép chế nhạo API với cú pháp ghi âm và xác minh. Công cụ này cung cấp phạm vi bảo hiểm của đường dây, phạm vi đường dẫn và phạm vi bảo hiểm dữ liệu.
- EMMA: EMMA là một bộ công cụ mã nguồn mở để phân tích và báo cáo mã được viết bằng ngôn ngữ Java. Emma hỗ trợ các kiểu bao phủ như method, line, basic block. Nó dựa trên Java nên không có phụ thuộc thư viện bên ngoài và có thể truy cập mã nguồn.
- PHPUnit: PHPUnit là một công cụ kiểm tra đơn vị dành cho lập trình viên PHP. Nó sử dụng các phần nhỏ của mã được gọi là các đơn vị và kiểm tra từng phần trong số chúng một cách riêng biệt. Công cụ này cũng cho phép các nhà phát triển sử dụng các phương pháp xác nhận xác định trước để khẳng định rằng một hệ thống hoạt động theo một cách nhất định.
Đó chỉ là một vài trong số các công cụ kiểm tra đơn vị có sẵn. Có rất nhiều thứ khác, đặc biệt là cho các ngôn ngữ C và Java, nhưng bạn chắc chắn sẽ tìm thấy một công cụ kiểm tra đơn vị cho nhu cầu lập trình của mình bất kể ngôn ngữ bạn sử dụng là gì.
Phát triển theo hướng kiểm tra (TDD) & Kiểm tra đơn vị
Kiểm thử đơn vị trong TDD liên quan đến việc sử dụng rộng rãi các khuôn khổ kiểm tra. Khung kiểm thử đơn vị được sử dụng để tạo kiểm thử đơn vị tự động. Các khuôn khổ kiểm thử đơn vị không phải là duy nhất cho TDD, nhưng chúng rất cần thiết cho nó. Dưới đây, chúng tôi xem xét một số điều mà TDD mang lại cho thế giới kiểm thử đơn vị:
- Các bài kiểm tra được viết trước mã
- Chủ yếu dựa vào các khuôn khổ thử nghiệm
- Tất cả các lớp trong ứng dụng đều được kiểm tra
- Tích hợp nhanh chóng và dễ dàng được thực hiện
Chuyện hoang đường về thử nghiệm đơn vị
Lầm tưởng: Nó đòi hỏi thời gian, và tôi luôn bị trễ hẹn Mã của tôi thật vững chắc! Tôi không cần kiểm tra đơn vị.
Huyền thoại về bản chất của chúng là những giả định sai lầm. Những giả định này dẫn đến một vòng luẩn quẩn như sau:
Sự thật là Kiểm thử đơn vị tăng tốc độ phát triển.
Các lập trình viên nghĩ rằng Kiểm thử tích hợp sẽ bắt tất cả các lỗi và không thực hiện kiểm thử đơn vị. Sau khi các đơn vị được tích hợp, các lỗi rất đơn giản có thể rất dễ dàng được tìm thấy và sửa trong các đơn vị được kiểm tra sẽ mất rất nhiều thời gian để được truy tìm và sửa chữa.
Lợi thế kiểm tra đơn vị
- Các nhà phát triển muốn tìm hiểu chức năng nào được cung cấp bởi một đơn vị và cách sử dụng nó có thể xem xét các bài kiểm tra đơn vị để hiểu cơ bản về API đơn vị.
- Kiểm thử đơn vị cho phép lập trình viên cấu trúc lại mã vào một ngày sau đó và đảm bảo rằng mô-đun vẫn hoạt động chính xác (tức là Kiểm tra hồi quy). Thủ tục là viết các trường hợp kiểm thử cho tất cả các chức năng và phương pháp để bất cứ khi nào thay đổi gây ra lỗi, nó có thể nhanh chóng được xác định và sửa chữa.
- Do tính chất mô-đun của kiểm thử đơn vị, chúng tôi có thể kiểm tra các phần của dự án mà không cần đợi những người khác hoàn thành.
Kiểm tra đơn vị Nhược điểm
- Kiểm thử đơn vị không thể được mong đợi để bắt mọi lỗi trong một chương trình. Không thể đánh giá tất cả các đường dẫn thực thi ngay cả trong các chương trình tầm thường nhất
- Bản chất của kiểm thử đơn vị tập trung vào một đơn vị mã. Do đó, nó không thể bắt lỗi tích hợp hoặc lỗi cấp hệ thống rộng.
Nên sử dụng thử nghiệm đơn vị cùng với các hoạt động thử nghiệm khác.
Các phương pháp hay nhất về kiểm tra đơn vị
- Các trường hợp kiểm thử đơn vị phải độc lập. Trong trường hợp có bất kỳ cải tiến hoặc thay đổi nào về yêu cầu, các trường hợp kiểm thử đơn vị sẽ không bị ảnh hưởng.
- Chỉ kiểm tra một mã tại một thời điểm.
- Tuân theo các quy ước đặt tên rõ ràng và nhất quán cho các bài kiểm tra đơn vị của bạn
- Trong trường hợp thay đổi mã trong bất kỳ mô-đun nào, hãy đảm bảo có một Trường hợp kiểm tra đơn vị tương ứng cho mô-đun và mô-đun vượt qua các bài kiểm tra trước khi thay đổi việc triển khai
- Các lỗi được xác định trong quá trình thử nghiệm đơn vị phải được sửa trước khi tiếp tục giai đoạn tiếp theo trong SDLC
- Áp dụng phương pháp "kiểm tra như mã của bạn". Bạn càng viết nhiều mã mà không kiểm tra, bạn càng có nhiều đường dẫn để kiểm tra lỗi.
Tóm lược
- KIỂM TRA ĐƠN VỊ được định nghĩa là một kiểu kiểm thử phần mềm trong đó các đơn vị hoặc thành phần riêng lẻ của một phần mềm được kiểm tra.
- Như bạn thấy, có thể có rất nhiều liên quan đến kiểm thử đơn vị. Nó có thể phức tạp hoặc khá đơn giản tùy thuộc vào ứng dụng đang được thử nghiệm và các chiến lược, công cụ và triết lý thử nghiệm được sử dụng. Kiểm thử đơn vị luôn cần thiết ở một số cấp độ. Đó là một điều chắc chắn.