軟件評(píng)測(cè)師：為什么要進(jìn)行煩人的單元測(cè)試？

　　IPL是一個(gè)獨(dú)立的軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)，成立于1979年，基地設(shè)在Bath。IPL在1988年通過了ISO9001認(rèn)證，并在1991年通過TickIT認(rèn)證。IPL開發(fā)并提供AdaTEST和Cantata等軟件驗(yàn)證產(chǎn)品。AdaTEST和Cantata的開發(fā)遵循了這些標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　簡介

　　在使新的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)的開發(fā)過程工業(yè)化的嘗試中，軟件的質(zhì)量和可靠性常常被看作是薄弱環(huán)節(jié)。

　　在最近的十年里，隨著越來越多的人在開發(fā)過程中采用了設(shè)計(jì)方法論和使用CASE工具，軟件質(zhì)量和可靠性的問題越來越受到重視。大多數(shù)軟件設(shè)計(jì)人員都接受了這方面的培訓(xùn)，并且在這些正規(guī)的軟件設(shè)計(jì)方法的使用中取得了很多經(jīng)驗(yàn)。

　　但不幸的是，軟件測(cè)試并沒有得到同樣的重視。很多使用這些軟件設(shè)計(jì)方法的開發(fā)活動(dòng)并沒有使軟件質(zhì)量和可靠性得到控制。修改最初的軟件開發(fā)活動(dòng)遺留的Bug一般要在軟件維護(hù)費(fèi)用中占到50%的比例，這是不正常的，這些Bug應(yīng)該在有效的軟件測(cè)試過程中被排除掉。

　　這篇文章主要闡述這樣一個(gè)問題：為什么要進(jìn)行煩人的單元測(cè)試?那些剛剛接觸完全測(cè)試概念的開發(fā)人員常常遇到這個(gè)問題。我們這里將采用“反調(diào)論證”的方法來回答這個(gè)問題，先列出一些反對(duì)單元測(cè)試的普遍論點(diǎn)，然后我們會(huì)證明這些論點(diǎn)是站不住腳的。那些公開發(fā)表的文章和數(shù)據(jù)充分證實(shí)了單元測(cè)試的有效性。

　　什么是單元測(cè)試

　　單元測(cè)試是在軟件開發(fā)過程中要進(jìn)行的最低級(jí)別的測(cè)試活動(dòng)，在單元測(cè)試活動(dòng)中，軟件的獨(dú)立單元將在與程序的其他部分相隔離的情況下進(jìn)行測(cè)試。

　　在一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化編程語言中，比如C，要進(jìn)行測(cè)試的單元一般是函數(shù)或子過程。在象C++這樣的面向?qū)ο蟮恼Z言中， 要進(jìn)行測(cè)試的基本單元是類。對(duì)Ada語言來說，開發(fā)人員可以選擇是在獨(dú)立的過程和函數(shù)，還是在Ada包的級(jí)別上進(jìn)行單元測(cè)試。單元測(cè)試的原則同樣被擴(kuò)展到第四代語言(4GL)的開發(fā)中，在這里基本單元被典型地劃分為一個(gè)菜單或顯示界面。

　　單元測(cè)試不僅僅是作為無錯(cuò)編碼一種輔助手段在一次性的開發(fā)過程中使用，單元測(cè)試必須是可重復(fù)的，無論是在軟件修改，或是移植到新的運(yùn)行環(huán)境的過程中。因此，所有的測(cè)試都必須在整個(gè)軟件系統(tǒng)的生命周期中進(jìn)行維護(hù)。

　　經(jīng)常與單元測(cè)試聯(lián)系起來的另外一些開發(fā)活動(dòng)包括代碼走讀(Code review)，靜態(tài)分析(Static analysis)和動(dòng)態(tài)分析(Dynamic analysis)。靜態(tài)分析就是對(duì)軟件的源代碼進(jìn)行研讀，查找錯(cuò)誤或收集一些度量數(shù)據(jù)，并不需要對(duì)代碼進(jìn)行編譯和執(zhí)行。動(dòng)態(tài)分析就是通過觀察軟件運(yùn)行時(shí)的動(dòng)作，來提供執(zhí)行跟蹤，時(shí)間分析，以及測(cè)試覆蓋度方面的信息。

　　一些流行的誤解

　　在明確了什么是單元測(cè)試以后，我們可以進(jìn)行“反調(diào)論證”了。在下面的章節(jié)里，我們列出了一些反對(duì)單元測(cè)試的普遍的論點(diǎn)。然后用充分的理由來證明這些論點(diǎn)是不足取的。

　　它浪費(fèi)了太多的時(shí)間

　　一旦編碼完成，開發(fā)人員總是會(huì)迫切希望進(jìn)行軟件的集成工作，這樣他們就能夠看到實(shí)際的系統(tǒng)開始啟動(dòng)工作了。 這在外表上看來是一項(xiàng)明顯的進(jìn)步，而象單元測(cè)試這樣的活動(dòng)也許會(huì)被看作是通往這個(gè)階段點(diǎn)的道路上的障礙， 推遲了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)這種真正有意思的工作啟動(dòng)的時(shí)間。

　　在這種開發(fā)步驟中，真實(shí)意義上的進(jìn)步被外表上的進(jìn)步取代了。系統(tǒng)能夠正常工作的可能性是很小的，更多的情況是充滿了各式各樣的Bug。在實(shí)踐中，這樣一種開發(fā)步驟常常會(huì)導(dǎo)致這樣的結(jié)果：軟件甚至無法運(yùn)行。更進(jìn)一步的結(jié)果是大量的時(shí)間將被花費(fèi)在跟蹤那些包含在獨(dú)立單元里的簡單的Bug上面，在個(gè)別情況下，這些Bug也許是瑣碎和微不足道的，但是總的來說，他們會(huì)導(dǎo)致在軟件集成為一個(gè)系統(tǒng)時(shí)增加額外的工期， 而且當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)投入使用時(shí)也無法確保它能夠可靠運(yùn)行。

　　在實(shí)踐工作中，進(jìn)行了完整計(jì)劃的單元測(cè)試和編寫實(shí)際的代碼所花費(fèi)的精力大致上是相同的。一旦完成了這些單元測(cè)試工作，很多Bug將被糾正，在確信他們手頭擁有穩(wěn)定可靠的部件的情況下，開發(fā)人員能夠進(jìn)行更高效的系統(tǒng)集成工作。這才是真實(shí)意義上的進(jìn)步，所以說完整計(jì)劃下的單元測(cè)試是對(duì)時(shí)間的更高效的利用。而調(diào)試人員的不受控和散漫的工作方式只會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間而取得很少的好處。

　　使用AdaTEST和Cantata這樣的支持工具可以使單元測(cè)試更加簡單和有效。但這不是必須的，單元測(cè)試即使是在沒有工具支持的情況下也是一項(xiàng)非常有意義的活動(dòng)。