Testarea unitară reprezintă o practică fundamentală în cadrul dezvoltării de software, facilitând identificarea timpurie a erorilor din cod. Această abordare permite remedierea defectelor în stadii incipiente, contribuind la furnizarea unui produs de înaltă calitate utilizatorilor finali.
Testarea unitară este o componentă esențială a procesului de dezvoltare software, cu impact direct asupra calității codului. Ea analizează comportamentul codului în diverse scenarii, incluzând limitele, cazurile standard și cele cu date de intrare incorecte. De asemenea, verifică ipotezele, atât explicite cât și implicite, care stau la baza codului.
Acest proces detaliat este crucial, deoarece, înainte de a prezenta produsul clientului, este imperativ să vă asigurați că funcționează conform specificațiilor și că nu există erori. Testarea înainte de livrare este o necesitate pentru a menține un standard de calitate ridicat și reprezintă o abilitate valoroasă de deprins.
Prin urmare, vom analiza în detaliu conceptul de testare unitară și vom înțelege de ce este vitală atât pentru dezvoltatori, cât și pentru organizații.
Ce înseamnă testarea unitară?
Testarea unitară este un aspect fundamental în dezvoltarea de software, care presupune testarea componentelor individuale ale unei aplicații pentru a identifica rapid eventualele erori. Scopul principal al acestei metode este de a verifica dacă fiecare componentă funcționează conform cerințelor clientului. Deși o unitate poate primi numeroase intrări, ea produce o singură ieșire.
În timpul procesului de programare, aplicația este împărțită în diverse unități testabile, permițând verificarea sursei de cod. Testarea unitară acoperă fiecare procedură, metodă sau funcție, fiind aplicată atât în programarea orientată pe obiecte, cât și în cea procedurală. Această abordare este utilă și atunci când se rescrie sau se refactorizează o porțiune de cod.
În termeni simpli, testarea unitară este un proces în cadrul căruia o „unitate” reprezintă o componentă individuală a aplicației, care este testată pentru a determina calitatea codului.
Există numeroase cadre de testare unitară disponibile pentru diferite limbaje de programare, precum C/C++, Python, C#, Java sau JavaScript, printre altele. Câteva exemple includ JEST, AVA, NUnit, unittest, JUnit, TestNG, Embunit și HtmlUnit.
Tipuri de testare unitară
Testarea software cuprinde mai multe tipuri, iar testarea unitară este doar una dintre ele. La rândul ei, testarea unitară se împarte în două categorii pe care le vom detalia în continuare.
Testare manuală: În acest tip de testare unitară, dezvoltatorul scrie cod pentru a testa o anumită porțiune, interacționând direct cu API-urile sau software-ul în sine pentru a depista erorile. Această metodă este destul de costisitoare și consumatoare de timp, necesitând un efort uman direct pentru testarea componentelor individuale. Există, de asemenea, un risc mai mare de erori umane, cum ar fi greșeli de tastare sau omiterea unor pași.
Testare automată: În acest caz, procesul de testare unitară este executat de un sistem, care rulează scripturile de testare scrise anterior. Testarea unitară automată permite testarea atât a secvențelor simple, cât și a celor complexe, asigurând rezultate consecvente.
Testarea automată este mai eficientă și mai robustă decât cea manuală, fiind preferată de majoritatea organizațiilor. Cu toate acestea, calitatea testelor automate depinde în mod direct de calitatea codului scris inițial.
Această abordare este o componentă cheie a integrării și livrării continue, permițând scalarea procesului de asigurare a calității pe măsură ce se adaugă funcționalități noi.
De ce este importantă testarea unitară?
Scopul esențial al testării unitare este de a segmenta programul în părți distincte, permițând verificarea funcționării corecte a fiecărei componente, fără erori. Prin izolarea fiecărei părți, se poate observa cu ușurință comportamentul precis al codului în raport cu așteptările.
Printre avantajele testării unitare se numără:
Calitatea codului
Testarea unitară contribuie semnificativ la îmbunătățirea calității codului. Aceasta permite identificarea și corectarea defectelor înainte de implementare. De asemenea, ajută la expunerea cazurilor marginale, dând încredere dezvoltatorilor în calitatea codului scris.
În timpul procesului de testare a codului, este necesară o abordare analitică diferită, care poate genera idei noi și îmbunătățiri în ceea ce privește designul. Acest proces este similar cu revizuirea codului, ceea ce permite rafinarea stilului de programare.
Proces agil
Testarea unitară flexibilizează procesul de codare. Când sunt adăugate funcționalități noi, se poate modifica codul deja testat, ceea ce poate fi riscant și costisitor. Prin implementarea testelor, se poate refactoriza codul cu încredere, reducând astfel riscurile asociate modificărilor.
Detectarea timpurie a erorilor
Depistarea erorilor înainte de integrare este extrem de benefică, economisind timp și resurse. Deoarece dezvoltatorii scriu codul pentru testarea unitară, problemele pot fi identificate în faze incipiente, facilitând corectarea lor rapidă. Acest lucru contribuie la eficientizarea procesului și la îmbunătățirea calității codului.
Documentație adecvată
Un dezvoltator înțelege interfața unității de bază și cum să folosească programele de testare pentru a verifica părțile individuale ale codului. În acest mod, un dezvoltator poate înțelege funcționalitatea completă a codului și să se asigure că software-ul funcționează conform așteptărilor.
Costuri reduse
Deoarece testarea unitară permite identificarea erorilor în etapa de dezvoltare, costurile asociate sunt reduse. Depistarea erorilor în faze ulterioare, cum ar fi testarea de acceptanță, poate duce la costuri mai mari, deoarece necesită modificări ample. Depistarea timpurie economisește atât resurse financiare, cât și timp.
Tehnici de testare unitară
Testarea unitară examinează fiecare parte a programului pentru a detecta erori, asigurând calitatea întregului sistem. Pentru a eficientiza acest proces, se utilizează trei tehnici:
#1. Testarea cutiei albe
Cunoscută și ca testare transparentă, această metodă presupune că testerul are cunoștințe despre funcționalitatea internă a codului. Astfel, se testează aspectele funcționale ale soluției software. Procesul de lucru implică analizarea intrărilor, procesarea datelor, planificarea testelor și interpretarea ieșirilor.
#2. Testarea cutiei negre
Această tehnică se concentrează pe testarea interfeței cu utilizatorul și a comportamentului software-ului în raport cu intrările și ieșirile. Se verifică modul în care sistemul răspunde la scenarii diferite.
De exemplu, se verifică dacă un utilizator primește mesaje de eroare adecvate în cazul introducerii unei parole greșite sau a unei parole într-un format incorect.
#3. Testarea cutiei gri
Testarea cu caseta gri este o combinație între testarea cutiei albe și a celei negre. În acest caz, testerul are cunoștințe parțiale despre funcționalitatea internă a software-ului. Se folosesc diverse tipuri de teste, cum ar fi testarea matricială, testarea modelului, testarea regresiei și testarea ortogonală.
Cum se scrie un test unitar?
Scrierea unui test unitar este similară cu dezvoltarea oricărui alt cod, dar cu câteva particularități. Scopul este de a crea un program care rezolvă problemele interne ale aplicației.
În acest context, dezvoltatorul devine propriul client, testând fiecare componentă pentru a se asigura că îndeplinește cerințele. Fiind creatorul codului, dezvoltatorul poate identifica cu ușurință zonele care necesită modificări pentru a obține rezultate optime.
- În primul rând, este important să înțelegeți cerințele fiecărui cod testat și să-i dați un nume de metodă corespunzător.
- Apoi, trebuie stabiliți parametrii testelor și verificat dacă fiecare test produce rezultatele așteptate. Este recomandat să se evite ierarhiile de clase de testare complexe, utilizând metode de configurare și clase utilitare imbricate.
- Urmați structura „aranjare, acțiune, afirmare” (arrange, act, assert) și începeți să scrieți testul.
Aplicați acest proces pentru fiecare parte a programului și scrieți cod eficient pentru a testa propriul cod. Identificați problemele și abordați-le direct.
Limitele testării unitare
Deși testarea unitară este un tip important de testare software, poate consuma mult timp, mai ales pentru testarea porțiunilor mari de cod.
Prin urmare, este posibil să nu identifice toate erorile din program. Testarea unitară poate depista erori de funcționalitate, dar este posibil să nu observe probleme de performanță, probleme la nivelul sistemului sau erori de integrare. Aceasta funcționează optim în combinație cu alte metode de testare software.
Un aspect important este că testarea unitară nu poate demonstra absența erorilor, ci doar prezența acestora, similar cu alte tipuri de testare. Este necesară o evidență riguroasă a codului de testare unitară pentru a fi folosită pe tot parcursul procesului de testare.
De asemenea, nu este posibil să se testeze toate combinațiile posibile de intrări pentru orice software fără automatizare. Este necesară o concentrare asupra programelor mari pentru a testa toate zonele de cod, un proces destul de anevoios.
Principalele dezavantaje sunt:
- Necesită timp considerabil pentru scrierea cazurilor de testare.
- Este dificil să scrieți teste unitare pentru codul existent.
- Necesită mentenanță regulată.
- Testarea codului GUI este dificilă.
- Nu poate detecta toate erorile din cod.
Testarea unitară vs. testarea funcțională: diferențe
Testarea unitară și testarea funcțională sunt ambele fundamentale în procesul de testare software. Fiecare are propria sa importanță, cu avantaje distincte. Principala diferență este că testarea unitară este realizată de dezvoltatorii software, în timp ce testarea funcțională este efectuată de testeri în timpul testării sistemului.
Iată diferențele cheie dintre cele două:
#1. Testarea unitară verifică unitățile de cod prin izolarea părților individuale ale software-ului. Testarea funcțională, în schimb, analizează întregul program în raport cu cerințele utilizatorului.
#2. Codul de testare unitară este ușor de scris și de executat, fiind aliniat cu tehnica cutiei albe. Scopul principal este de a izola unitățile și modulele din cod. Codul de testare funcțională este mai complex, fiind aliniat cu tehnica cutiei negre. Scopul este de a testa funcționalitatea întregii aplicații software.
#3. Testarea unitară acoperă cazurile marginale și ramurile de cod, dar necesită un număr mare de cazuri de testare pentru a acoperi toate posibilitățile. Testarea funcțională, pe de altă parte, acoperă funcționalitatea aplicației, fără a necesita un număr la fel de mare de teste.
#4. Costurile de întreținere ale testelor unitare sunt reduse, deoarece dezvoltatorii scriu codul de testare în același limbaj de programare. Costul de întreținere pentru testarea funcțională este mai mare, deoarece un tester nu trebuie să utilizeze același limbaj de programare.
#5. Modificările aduse codului, cum ar fi adăugarea de noi funcționalități sau eliminarea elementelor inutile, implică modificări ale codului de test unitar. Testele unitare sunt scrise în faza de dezvoltare, de către dezvoltatori. Codul de testare funcțională este scris de testeri după etapa de dezvoltare, pentru a verifica funcționalitățile.
#6. Instrumentele populare pentru testarea unitară includ Mockito, TestNG, NUnit și JUnit. Instrumentele populare pentru testarea funcțională includ SahiPro, UFT și Selenium.
Instrumente populare de testare unitară
- NUnit: Cadru de testare unitară pentru platforma .NET, care permite scrierea manuală a scripturilor de testare. Acceptă și teste bazate pe date.
- JUnit: Cadru de testare open-source pentru dezvoltatorii Java, permițând scrierea și rularea testelor repetabile. Similar cu NUnit.
- TestNG: Cadru de testare inspirat de NUnit și JUnit, cu funcționalități suplimentare, inclusiv testarea bazată pe date și parametri.
- Jtest: Instrument de testare pentru aplicații software Java, dezvoltat de Parasoft. Acceptă analiza codului static și promovează codificarea fără defecte.
- EMMA: Instrument open-source pentru măsurarea și analiza acoperirii codului Java, sprijinind dezvoltarea software la scară largă.
- PHPUnit: Instrument de testare pentru dezvoltatorii PHP, care testează unitățile de cod PHP separat. Include afirmații flexibile și simple pentru testarea facilă a codului.
- unittest: Cadru de testare unitară încorporat pentru codul Python, care permite rularea facilă a testelor.
- QUnit: Cadru de testare robust pentru frontend, preferat de dezvoltatorii JQuery Mobile, JQuery UI și JQuery.
- Puppeteer: Instrument de execuție a testelor, creat de Google, oferind un API chrome fără interfață grafică pentru aplicații NodeJS.
- Embunit: Cadru de testare unitară folosit pentru testarea codurilor C și C++, fiind ușor de utilizat.
Concluzie
În cadrul dezvoltării de aplicații mari sau complexe, testarea unitară joacă un rol esențial în verificarea fiecărei componente testabile a aplicației. Dezvoltatorii scriu și rulează codul de test unitar pentru a identifica cu ușurință erorile.
Testarea unitară asigură că modificările aduse codului nu compromit funcționarea aplicației, contribuind la îmbunătățirea calității software-ului. Cu o abordare corectă a testării unitare, se poate livra o aplicație de calitate, care să corespundă așteptărilor utilizatorilor sau clienților.
Vă invităm să explorați și celelalte tipuri de testare a aplicațiilor.