Модульне тестування – це розповсюджена практика у сфері розробки програмного забезпечення, що дозволяє програмістам виявляти недоліки у коді на ранніх етапах. Це дає змогу своєчасно виправити помилки та забезпечити кінцевим користувачам продукт найвищої якості.
Ця практика є невід’ємною частиною процесу розробки ПЗ, оскільки безпосередньо впливає на якість коду.
Модульне тестування перевіряє, як ваш код поводиться у різних ситуаціях – як при стандартних вхідних даних, так і при граничних або некоректних. Крім того, воно допомагає виявити як явні, так і неявні припущення, які закладені у коді.
Модульне тестування – це деталізована процедура, що складається з декількох етапів. Перед тим, як передати готовий продукт клієнту, важливо переконатися у відсутності помилок і його відповідності очікуванням.
Тестування перед здачею роботи є необхідним кроком, що гарантує якість продукту та демонструє ваш професіоналізм. Це також корисна навичка, що сприяє професійному зростанню.
Отже, розгляньмо детальніше, що таке модульне тестування і чому воно має значення як для організацій, так і для окремих розробників.
Що таке модульне тестування?
Модульне тестування є ключовим елементом розробки програмного забезпечення, що дозволяє перевіряти окремі компоненти програми для виявлення помилок. Його основна мета – переконатися, що кожен окремий модуль працює згідно із вимогами. Модуль може приймати різні вхідні дані, але має один конкретний вихід.
Коли програміст створює програму, вона поділяється на різні блоки, кожен з яких тестується окремо для перевірки коду. Таким чином, модульне тестування охоплює кожну процедуру, метод або функцію, перевіряючи як об’єктно-орієнтоване, так і процедурне програмування. Це особливо корисно під час переписування чи рефакторингу коду.
Простими словами, модульне тестування – це процедура тестування в розробці програмного забезпечення, де “модуль” – це окремий компонент, який потрібно перевірити на якість.
Існує велика кількість фреймворків для модульного тестування для різних мов програмування, таких як C, C++, Python, C#, Java, JavaScript та інші. Серед них варто виділити JEST, AVA, NUnit, unittest, JUnit, TestNG, Embunit, HtmlUnit та інші.
Які існують типи модульного тестування?
У тестуванні програмного забезпечення існує багато різних видів, і модульне тестування – лише один із них. Воно, своєю чергою, поділяється на два основні типи. Розгляньмо їх по черзі.
Ручне тестування: у цьому випадку розробник самостійно пише код для тестування конкретного модуля, взаємодіючи з API або програмним забезпеченням для виявлення помилок. Це досить затратна та трудомістка процедура, оскільки вимагає присутності фахівця, який тестуватиме окремі компоненти. До того ж, це може призвести до людських помилок, таких як друкарські помилки або пропуск кроків.
Автоматизоване тестування: в цьому випадку тестування виконує машина, використовуючи раніше написані тестові сценарії. Завдяки автоматизації можна перевірити як окремі модулі, так і складні послідовності, і завжди отримати очікуваний результат.
Автоматизоване тестування є надійнішим і потужнішим, ніж ручне. Саме тому більшість організацій обирають автоматизований підхід. Проте є одне обмеження – якість тестів залежить від якості написаного раніше коду.
Автоматизоване тестування є важливим компонентом регулярної інтеграції та доставки, що дозволяє масштабувати процес контролю якості кожного разу, коли ви додаєте нові функції до програми.
Чому модульне тестування важливе?
Основна мета модульного тестування – ізолювати кожну частину програми, щоб переконатися, що кожна з них працює належним чином та без помилок. Завдяки ізоляції можна точно визначити поведінку коду у відповідності з вашими очікуваннями.
Ось кілька переваг модульного тестування:
Якість коду
Модульне тестування значно підвищує якість коду. Воно дає розробникам змогу виявити всі недоліки, які можуть бути присутні в модулях до їхнього розгортання. Також, воно виявляє навіть незначні граничні випадки та спонукає писати кращий код.
Під час тестування коду іноді виникають нові ідеї щодо його покращення. Це схоже на процес вичитування тексту, який дозволяє поліпшити стиль коду.
Гнучкий процес
Модульне тестування робить процес розробки більш гнучким. Коли ви додаєте нові функції, можливо, доведеться змінити частину вже перевіреного коду. Це може бути затратним і ризикованим процесом. Але за наявності тестів ви можете впевнено рефакторити код.
Раннє виявлення помилок
Виявлення помилок до інтеграції завжди є корисним і заощаджує час. Оскільки розробники пишуть код для модульного тестування, проблеми можна виявити на ранній стадії та оперативно виправити. Це заощаджує час та покращує якість коду.
Належна документація
Розробник краще розуміє інтерфейс модуля та методи його тестування. Таким чином, можна вивчити кожну функціональність коду та переконатися у його належній роботі.
Низькі витрати
Завдяки легкому виявленню помилок на стадії розробки, модульне тестування обходиться дешевше. Якщо виявити помилку на пізніших етапах розробки, наприклад, під час приймального або системного тестування, її виправлення буде значно дорожчим. Раннє виявлення не лише зменшує витрати, але й заощаджує час.
Які різні методи модульного тестування?
Модульне тестування перевіряє кожен блок програми для виявлення неочікуваних помилок, щоб всю програму можна було передати далі в процес тестування. Для цього використовуються три техніки:
#1. Тестування білого ящика
Тестування білого ящика, також відоме як “прозорого” або “скляного” ящика, передбачає, що тестувальник знає внутрішню структуру коду. Воно фокусується на тестуванні функціональних аспектів програмного рішення, включаючи вхідні дані, обробку, планування тестів і вихідні звіти.
#2. Тестування чорної скриньки
Цей тип тестування зосереджується на перевірці користувацького інтерфейсу, вхідних і вихідних даних. Він перевіряє поведінку системи з точки зору користувача.
Наприклад, перевіряє, чи не отримує користувач повідомлення про помилку при введенні неправильного паролю або чи може він ввести пароль у невірному форматі.
#3. Тестування сірого ящика
Тестування сірого ящика є поєднанням тестування білого та чорного ящиків. Тестувальник частково знає внутрішні функції програмного забезпечення. Воно включає різноманітні техніки, такі як матричне тестування, тестування шаблонів, регресійне тестування і тестування ортогональних шаблонів.
Як написати модульний тест?
Написання коду для модульного тестування схоже на розробку звичайного коду, але з певними відмінностями. Ви створюєте велику програму для вирішення проблем користувачів, але пишете модульний код для вирішення проблем у своїй власній програмі.
По суті, ви є самі собі клієнтом, коли справа доходить до модульного тестування. Ви повинні думати, як клієнт, і перевіряти кожну деталь, щоб переконатися, що вона відповідає вашим очікуванням. Оскільки ви є творцем коду, ви можете легко визначити, де потрібно внести зміни для кращого результату.
- Спочатку потрібно зрозуміти вимоги до кожного коду, який ви будете тестувати, та дати йому ім’я методу.
- Потім встановіть параметри тесту та переконайтеся, що кожен тест дає очікуваний результат. Уникайте ієрархій тестових класів, але можна використовувати методи налаштування, а також вкладені службові класи.
- Дотримуйтеся шаблону “організуй, дій та стверджуй” і починайте писати тест.
Повторіть це для кожної частини великої програми та напишіть ефективний код для тестування вашого коду. Визначте проблеми та одразу ж переходьте до їх вирішення.
Які обмеження модульного тестування?
Хоча модульне тестування є важливим етапом перевірки програмного забезпечення, тестування навіть невеликих частин коду займає значний час, особливо у випадку великих та складних програм.
Модульне тестування може не виявити всіх помилок у вашій програмі. Воно ефективно виявляє функціональні помилки, але може пропустити проблеми з продуктивністю, системні проблеми або помилки інтеграції. Модульне тестування слід використовувати в комплексі з іншими методами тестування.
Основне обмеження полягає в тому, що воно не може довести відсутність помилок, а лише їх наявність. Важливо ретельно вести облік коду модульного тестування, щоб використовувати його впродовж усього процесу тестування.
Неможливо перевірити усі можливі комбінації вхідних даних без автоматизації процесу. Потрібно фокусуватися на великих програмах, щоб перевірити кожен аспект коду, що може бути досить виснажливим.
Коротко про основні недоліки:
- На написання тестів потрібно багато часу.
- Складно писати модульні тести для застарілого коду.
- Потрібне постійне технічне обслуговування.
- Тестування графічного інтерфейсу є дуже складним завданням.
- Воно не може виявити всі помилки у вашому коді.
Модульне тестування проти функціонального тестування: різниця
Модульне та функціональне тестування є важливими складовими процесу тестування програмного забезпечення. Обидва типи мають важливе значення та свої переваги. Основна відмінність полягає в тому, що модульне тестування виконується самими розробниками, тоді як функціональне тестування проводиться тестувальниками програмного забезпечення під час системного тестування.
Розгляньмо їх основні відмінності:
#1. Модульне тестування перевіряє окремі модулі коду, ізолюючи їх. Функціональне тестування перевіряє всі функції програми у відповідності до вимог користувача.
#2. Код для модульного тестування легко написати та виконати для подальших кроків. Воно базується на техніці тестування білого ящика. Основна мета – ізолювати кожен модуль для його окремої перевірки.
Натомість написання функціонального тестового коду складніше. Воно відповідає техніці тестування чорної скриньки. Основна мета функціонального тестування – перевірити всю функціональність програми.
#3. Модульне тестування може охоплювати граничні випадки і розгалуження коду, але для цього потрібно написати велику кількість тестів. У функціональному тестуванні не потрібно писати так багато тестів, воно зосереджується на функціях програми.
#4. Модульне тестування має низьку вартість обслуговування. Розробник пише код тією самою мовою програмування, що залежить від кількості рядків коду. Вартість обслуговування функціонального тестування вища, адже тестувальнику не обов’язково використовувати ту саму мову програмування. Цей тест відповідає вимогам кінцевих користувачів.
#5. Кожного разу, коли ви вносите зміни, наприклад додаєте нові функції чи видаляєте зайві, потрібно змінювати код модульного тестування. Він пишеться розробниками на етапі розробки. Функціональний тестовий код пишеться тестувальниками після етапу розробки та застосовується під час перевірки функціональності.
#6. Популярними інструментами для модульного тестування є Mockito, TestNG, NUnit, JUnit. Для функціонального тестування часто використовуються SahiPro, UFT, Selenium.
Деякі популярні інструменти модульного тестування
- NUnit: це інструмент або фреймворк на основі платформи .NET, що дозволяє писати тестові сценарії вручну. Він підтримує тести на основі даних.
- JUnit: Це платформа тестування з відкритим кодом для модульних тестів, що допомагає розробникам Java писати та виконувати повторювані тести. Він працює так само, як NUnit.
- TestNG: Платформа тестування, натхненна NUnit і JUnit, з додатковими функціями, що підтримує кероване даними та параметризоване тестування.
- Jtest: Інструмент розроблений Parasoft, що використовується для тестування програмного забезпечення Java. Він підтримує статичний аналіз коду та гарантує бездефектне кодування протягом усього процесу розробки.
- EMMA: Безкоштовний інструмент з відкритим вихідним кодом для вимірювання та аналізу покриття коду Java. Підтримує великомасштабну розробку програмного забезпечення.
- PHPUnit: Інструмент для розробників PHP, який окремо тестує невеликі блоки коду. Містить прості та гнучкі твердження, що полегшує тестування.
- unittest: Вбудована платформа модульного тестування для тестування коду Python. Має простий засіб запуску тестів.
- QUnit: Надійна платформа тестування, що використовується розробниками з інтерфейсом. Розробники JQuery Mobile, бібліотек JQuery UI та JQuery віддають перевагу фреймворку QUnit.
- Puppeteer: Інструмент для виконання тестів від Google, що надає безголовий chrome API для програм NodeJS.
- Embunit: Платформа для модульного тестування кодів C та C++, що є безкоштовною та дуже простою у використанні.
Висновок
Під час розробки великих і складних програм необхідно використовувати модульні тести для перевірки їх найменших компонентів. У процесі розробки розробник пише та запускає код модульного тестування для виявлення помилок.
Модульне тестування гарантує, що зміни в коді не порушать роботу програми, а навпаки – покращать якість. Загалом, за допомогою правильного модульного тестування можна представити кінцевим користувачам якісну програму, що відповідає їх очікуванням.
Рекомендуємо вам ознайомитися з різними типами тестування програмного забезпечення.