測試是軟體開發的重要環節之一。按照軟體開發的過程測試可分為：單元測試、整合測試、系統測試、域測試（field test）等。我們這裡將討論面向程式設計師的單元測試。本文首先介紹單元測試的定義，為什麼要使用單元測試？單元測試能給我們帶來的好處。之後我們將介紹單元測試的範疇，最後將討論很多朋友不寫單元測試的藉口。希望本文能夠再次引起您對單元測試的重視，並說服您老闆對編寫單元測試的支援，能讓美麗的單元測試真正應用到您的專案之中。
什麼是單元測試
單元測試是開發者編寫的一小段**，用於檢驗被測**的乙個很小的、很明確的功能是否正確。通常而言，乙個單元測試是用於判斷某個特定條件（或者場景）下某個特定函式的行為。例如，你可能把乙個很大的值放入乙個有序list 中去，然後確認該值出現在list 的尾部。或者，你可能會從字串中刪除匹配某種模式的字元，然後確認字串確實不再包含這些字元了。
單元測試是由程式設計師自己來完成，最終受益的也是程式設計師自己。可以這麼說，程式設計師有責任編寫功能**，同時也就有責任為自己的**編寫單元測試。執行單元測試，就是為了證明這段**的行為和我們期望的一致。
為什麼要使用單元測試
我們編寫**時，一定會反覆除錯保證它能夠編譯通過。如果是編譯沒有通過的**，沒有任何人會願意交付給自己的老闆。但**通過編譯，只是說明了它的語法正確；我們卻無法保證它的語義也一定正確，沒有任何人可以輕易承諾這段**的行為一定是正確的。
幸運，單元測試會為我們的承諾做保證。編寫單元測試就是用來驗證這段**的行為是否與我們期望的一致。有了單元測試，我們可以自信的交付自己的**，而沒有任何的後顧之憂。
單元測試有下面的這些優點：
1、它是一種驗證行為。
程式中的每一項功能都是測試來驗證它的正確性。它為以後的開發提供支緩。就算是開發後期，我們也可以輕鬆的增加功能或更改程式結構，而不用擔心這個過程中會破壞重要的東西。而且它為**的重構提供了保障。這樣，我們就可以更自由的對程式進行改進。
2、它是一種設計行為。
編寫單元測試將使我們從呼叫者觀察、思考。特別是先寫測試（test-first），迫使我們把程式設計成易於呼叫和可測試的，即迫使我們解除軟體中的耦合。
3、它是一種編寫文件的行為。
單元測試是一種無價的文件，它是展示函式或類如何使用的最佳文件。這份文件是可編譯、可執行的，並且它保持最新，永遠與**同步。
4、它具有回歸性。
自動化的單元測試避免了**出現回歸，編寫完成之後，可以隨時隨地的快速執行測試。
單元測試的範疇
如果要給單元測試定義乙個明確的範疇，指出哪些功能是屬於單元測試，這似乎很難。但下面討論的四個問題，基本上可以說明單元測試的範疇，單元測試所要做的工作。
1、 它的行為和我期望的一致嗎？
這是單元測試最根本的目的，我們就是用單元測試的**來證明它所做的就是我們所期望的。
2、 它的行為一直和我期望的一致嗎？
編寫單元測試，如果只測試**的一條正確路徑，讓它正確走一遍，並不算是真正的完成。軟體開發是乙個項複雜的工程，在測試某段**的行為是否和你的期望一致時，你需要確認：在任何情況下，這段**是否都和你的期望一致；譬如引數很可疑、硬碟沒有剩餘空間、緩衝區溢位、網路掉線的時候。
3、 我可以依賴單元測試嗎？
不能依賴的**是沒有多大用處的。既然單元測試是用來保證**的正確性，那麼單元測試也一定要值得依賴。
4、 單元測試說明我的意圖了嗎？
單元測試能夠幫我們充分了解**的用法，從效果上而言，單元測試就像是能執行的文件，說明了在你用各種條件呼叫**時，你所能期望這段**完成的功能。
不寫測試的藉口
到這裡，我們已經列舉了使用單元測試的種種理由。也許，每個人都同意，是的，該做更多的測試。這種人人同意的事情還多著呢，是的，該多吃蔬菜，該戒菸，該多休息，該多鍛鍊……這並不意味著我們中的所有人都會這麼去做，不是嗎？
1、 編寫單元測試太花時間了。
我們知道，在開發時越早發現bug，就能節省更多的時間，降低更多的風險。
下圖表摘自《實用軟體度量》(capers jones，mcgraw-hill 1991)，它列出了準備測試，執行測試，和修改缺陷所花費的時間(以乙個功能點為基準)，這些資料顯示單元測試的成本效率大約是整合測試的兩倍，是系統測試的三倍(參見條形圖)。
術語：域測試(field test)意思是在軟體投入使用以後，針對某個領域所作的所有測試活動。
如果你仍然認為在編寫產品**的時候，還是沒有時間編寫測試**，那麼請先考慮下面這些問題：
1）、對於所編寫的**，你在除錯上面花了多少時間。
2）、對於以前你自認為正確的**，而實際上這些**卻存在重大的bug，你花了多少時間在重新確認這些**上面。
3）、對於乙個別人報告的bug，你花了多少時間才找出導致這個bug 的原始碼位置。
回答完這些問題，你一定不再以「太花時間」作為拒絕單元測試的藉口。
2、 執行測試的時間太長了。
合適的測試是不會讓這種情況發生的。實際上，大多數測試的執行都是非常快的，因此你在幾秒之內就可以執行成千上萬個測試。但是有時某些測試會花費很長的時間。這時，需要把這些耗時的測試和其他測試分開。通常可以每天執行這種測試一次，或者幾天一次。
3、 測試**並不是我的工作。
你的工作就是保證**能夠正確的完成你的行為，恰恰相反，測試**正是你不可缺少的工作。
4、 我並不清楚**的行為，所以也就無從測試。
如果你實在不清楚**的行為，那麼估計現在並不是編碼的時候。如果你並不知道**的行為，那麼你又如何知道你編寫的**是正確的呢?
5、 但是這些**都能夠編譯通過。
我們前面已經說過，**通過編譯只是驗證它的語法通過。但並不能保證它的行為就一定正確。
6、 公司請我來是為了寫**，而不是寫測試。
公司付給你薪水是為了讓你編寫產品**，而單元測試大體上是乙個工具，是乙個和編輯器、開發環境、編譯器等處於同一位置的工具。
7、 如果我讓測試員或者qa（quality assurance）人員沒有工作，那麼我會覺得很內疚。
你並不需要擔心這些。請記住，我們在此只是談論單元測試，而它只是一種針對原始碼的、低層次的，為程式設計師而設計的測試。在整個專案中，還有其他的很多測試需要這些人來完成，如：功能測試、驗收測試、效能測試
、環境測試、有效性測試、正確性測試、正規分析等等。
8、 我的公司並不會讓我在真實系統中執行單元測試。
我們所討論的只是針對開發者的單元測試。也就是說，如果你可以在其他的環境下（例如在正式的產品系統中）執行這些測試的話，那麼它們就不再是單元測試，而是其他型別的測試了。實際上，你可以在你的本機執行單元測試，使用你自己的資料庫，或者使用mock 物件。
總結總而言之，單元測試會讓我們的開發工作變得更加輕鬆，讓我們對自己的**更加自信。無論是大型專案還是小型專案，無論是時間緊迫的專案還是時間寬裕的專案，只要**不是一次寫完永不改動，編寫單元測試就一定超值，它已成為我們編碼不可缺少的一部分。
單元測試 理論篇
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