单元测试、集成测试之入门一【读书札记】

 

【格言1】若程序的某项功能没有经过自动测试，那该功能基本等于不存在

【格言2】敏捷测试的第一步就是不要敏捷，先一步步把自动化做好，把持续集成做起来，创建更多的测试工具来提高测试效率，把质量反馈系统做起来，代码质量检查做起来等等，这些建立起来后，你就很敏捷了

【格言3】如果在功能测试和单元测试选一个来做的话，那你应该选择功能测试，70%的应用程序错误都可以通过功能测试来找回的。

 

 

参考文献

1、《junit in action》 电子工业出版社

2、《软件测试的艺术》 机械工业出版社【力荐】

一、理论知识点

1、什么叫做测试阶段，什么叫做测试方法？

    测试阶段：单元测试、集成测试、功能测试、系统测试，这个叫做测试阶段

    测试方法：从大的分类讲，白盒测试、黑盒测试、灰盒测试、人工测试，这个叫做测试方法

2、什么样的测试叫做单元测试？单元到底是什么，多小多大的东西才叫单元？

    百度百科说法：要根据实际情况去判定其具体含义，如C语言中单元指一个函数，Java里单元指一个类，图形化的软件中可以指一个窗口或一个菜单等。总的来说，单元就是人为规定的最小的被测功能模块。

    《junit in action》说法：单元测试测的是独立的一个工作单元。在java应用程序中，“独立的一个工作单元”常常指的是一个方法。一个工作单元是一项任务，它不依赖于其他任务的完成。

    《软件测试的艺术》说法：单元测试是对程序中的单个子程序、子程序或过程进行测试的过程，是对构成程序的较小模块的测试。

    各位看官，你们看懂了么？反正我没看懂。上面有说单元是java中的一个类，又说是java代码中的一个函数方法，这到底是闹哪样。以下是我猜测的结论：被测单元的粒度大小是由程序员规定的，“单元”不仅仅是对应一个代码中方法或某个类，应该说一个具有独立任务的功能代码短（软件编程有一个单一原则，一个方法对应一个功能点）。

3、什么样的测试叫做集成测试？

     单元A  +  单元B = 更大单元C

     单元A：保存用户数据信息到数据库

     单元B：下发邮件（短信）到用户邮箱（手机）

     更大单元C：注册功能

插曲，请回过头来理解这句话：“《junit in action》一个工作单元是一项任务，它不依赖于其他任务的完成”。第一：单元A和单元B互不依赖；第二：输入可以使用其他单元的输出数据

集成测试：各个单元组合测试，完成某一大功能的测试。单元A测试正确之后，把单元B加入测试。注意：尽量使用增量测试，就是说A，B，AB，C，ABC，D，ABCD这样顺序，而不是A，B，C，D，ABCD这样，虽然少了一点，但是错误不好定位。

4、什么样的测试叫做功能测试？

    看看上面的注册功能测试C，可以当作功能测试中的一个步骤了。

    功能测试：测试软件表现的是不是符合spec上面规定的

5、什么样的测试叫做系统测试？

    系统测试：测试软件表现的是不是符合最初目标（用户需求），包含安全性测试、性能测试、容量测试、可靠性测试等。

6、黑盒测试有哪些方法？

    黑盒测试：有正确输入和预期的输出，用正确的输入来测试软件，看看输出数据（表现状态）是否和预期的一致。

我们只讲主要的：等价类测试、边界分析值测试、错误猜测、因果图等方法

等价类测试：

    有效（正确的）输入作为一类，其他无效的作为另一类，注意了其他无效的应该是分开的

    比如用户名8到16个字符，正确的有效的一个类：对于8个小于16个

    错误的类需要分开，而不能写成这样作为一个等价类：小于8或者大于16，因为编译器遇到小于8的时候，就不会忽略后面的错误了。

    错误等价类：1、小于8    2、大于16   独立性

 

边界测试：一般是对数量、个数啊、是、否、有、无、相同、不同、最高、最低进行边界数据测试（包含输出的结果反推到输入数据，比如y=sinx函数，他对输入x没有边界，但是对输出y是有边界的，那就是当y=1的时候，x的那个值需要被测试）

    原则：

    1、有效值边界，最大值、最小值、比最小少一点、比最大大一点，比如用户名是8到16位，那么边界测试用例数据包含：8，16，7，17

    2、输入和输出是有序的，注意第一个和最后一个元素

    3、数据库最大记录数，最小记录数

 

因果图测试：一般是两个输入组合作为条件产生输出的。比如买雪碧，需要两个输入条件1：投入钱币数额2、用户按了哪个按钮。

可能用户投入的是1.5元，按了可乐，那自动饮料机就会输出可乐了。。。输出由两个输入组合决定。

错误猜测：靠猜，可能某些容易犯错误。

 

7、白盒测试有哪些方法？

    白盒测试：语句覆盖测试、判定覆盖测试、条件覆盖测试、判定/条件覆盖测试、多重条件覆盖测试等。

    亲，在实际项目中比较靠谱的是多重条件覆盖测试，其他的你可以忘掉。

不想看具体说明的，下面可以跳过

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白盒测试：覆盖程序逻辑结构（源代码）的程度，完全的白盒测试是将程序中每条路径都执行到，然而对有带有循环的程序，完成路径测试是不切合实际的。

 

完全路径测试是测试不出来真正的错误。语句覆盖——每条语句都覆盖过——较弱的逻辑覆盖准则

 

判定覆盖或分支覆盖——较强的逻辑覆盖准则。要求必须编写足够的测试用例，使得每一个判断都至少有一个为真和为假的输出结果。每一条语句都必须覆盖过

If(b==2 || a > 1) 这种判断覆盖，他只负责if真和假的路径，测试用例可以这样 b=2 a=1或者b=3 a=1 。但是正确的语句应该是if(b==2 || a <1)，这样测试用例测试不出来

 

条件覆盖——要对if中的判断语句每个条件的所有可能都覆盖到，比如IF(A&B) 测试用例可以是：1（A为真，B为假）  或者 2（A为假，B为真），你瞧瞧A的真假都设计到，B的真假都设计到了，他们满足条件覆盖的测试用例，但是if语句中的then没有被执行。于是引入了判定/条件覆盖

 

判定/条件覆盖准则——较强的测试用例设计准则，每个判断中的每个条件的所有可能的结果至少执行一次，每个判断的所有可能的结果至少执行一次。要求是设计出充足的测试用例。

还是例子IF(A&B) ，1：条件A和B所有可能结果是A为真，A为假，B为真，B为假，

2：判断的所有可能A&B为真 ， A&B为假。

测试用例：1（A为真，B为真） 2（A为假，B为假）满足这个准则，想想有问题么？

具体点if(a>0 && b>1) 其中A代表a>0, B代表b>1

测试用例：1（a=2, b=3）真，执行then语句；2（a=-3,b=1）假，不执行then语句。满足上面判定/条件覆盖准则

问题：其实逻辑判断语句b>1是错误的，他应该是b>2 正确的逻辑代码是if(a>0 && b>2)

结论：判断/条件覆盖准则的测试用例发现不了这个问题。

 

多重条件覆盖准则——，将每个判定中的所有可能的条件结果进行组合，所有的入口点都至少执行一次。注意了，不是多重判定/条件覆盖准则，但是他满足了判定准则、条件覆盖准则（不用说）、判定/条件覆盖准则。IF(A&B) 对于这个，测试用例必须覆盖下面4个组合是：

A	B	结果
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

\

较上面多了2个

他做到了条件组合，但是并没有做到一个方法内部的判定组合：

If(a>1 && b==0) {

    X = x /a;   。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。运行1

}

If(a == 2 || x > 1) {

    X = x + 1;。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。运行2

}

8种条件组合

	a	b	x	结果
1	>1	=0		1
2	>1	<>0		×
3	<=1	=0		×
4	<=1	<>0		×
5	=2		>1	2
6	=2		<=1	×
7	<>2		>1	×
8	<>2		<=1	×

 

只要测试用例覆盖了以上的组合就可以了

a	b	x	覆盖了
2	0	4	1,5
2	1	1	2,6
1	0	2	3,7
1	1	1	4,8

 

上面给出的4个具体的测试用例，覆盖了所有的条件组合。同样也覆盖了所有的语句，但是某些组合判定没有被覆盖到。比如1，6组合，运行了语句1，其他不运行。

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总结：从上面几个来看，最完整的应该建议使用多重条件覆盖测试准则。

8、哪个测试阶段会使用某些测试方法？

    1、单元测试

           若你是敏捷开发者，单元测试肯定是黑盒测试方法。（因为先写测试代码）

           若不是，单元测试使用白盒测试、黑盒测试多种方法组合

    2、集成测试

    集成测试是单元测试基础上，如何把单元模块组装起来一起测试，测试方法采用黑盒。组装方式有自顶向下和自下向上两种。

比如之前说的

单元A  +  单元B  +  单元C = 更大单元D

 

    单元A：保存用户数据信息到远程UCenter数据库

     单元B：下发邮件（短信）到用户邮箱（手机）

     单元C：保存用户数据信息到本地数据库

     更大单元D：注册功能，保存成功之后

     对于单元D，要求是单元A成功后，才能运行单元B和C，他们的关系A在顶端，BC在下面

     自顶向下：A, B, C,AB，ABC

     自下向上：B ,C, A,BC,ABC

     原则：关键单元先测，然后在组合其他的

注意：A是调用远程接口，我们在开发的时候远程代码还没有完成，那我们该如何完成上面的集成测试了？使用mock，自己模拟写一个A的功能，此功能不处理任何逻辑。或者用stub，需要你实现逻辑。Ps：为什么计算机中把stub翻译成桩，很难理解！！

9、一般测试的步骤是什么样的？

    第一步：单元测试

           1、选择测试方法，到底是选择白盒测试、还是黑盒测试

           一：一般是使用组合测试方法，但是如果是敏捷开发方式，只能用黑盒测试方法了

           二：选择白盒测试中的多重条件测试准则

           三：如果接口文档中说输出是由输入条件组合才能得出，请使用黑盒的因果图分析方法

           四：任何情况都要使用边界值分析方法

           五：其他情况，使用等价类和错误猜测技术增加更多的测试用例进行补充

           2、设计测试用例

           根据1中列出来的测试方法来列出测试用例，覆盖白盒测试中的条件组合，

           表格如下：

测试用例编号	输入	预期的输出	注释
1		没有返回值，表示成功
2	。。。。	。。。。	。。。

           原则1：测试用例尽量少

           原则2：一个测试用例覆盖尽量覆盖多个组合（其实和原则1相辅相成）

3、起单元测试方法名称

           某被测方法或者功能userRegister

           原则1：测试名使用驼峰式 xxYyyZzz

           原则2：命名规则，由以下组成test+被测方法+预期输出的类型。如上面测试用例1，他的命名testUserRegisterSuccess。

           原则3：一个测试方法，只处理一种预期类型（个人理解）。

在《junit in action》书中说道：“一个单元测试等于一个测试方法，不要试图把多个测试塞进一个方法” 什么意思啊？看懂了么？

表格如下：

方法名	检查到的测试用例（这里是测试用例表中的序号）
testAccountExistUserInfoNull	9
testAccountExistUsernameExisted	3
testAccountExistEmailExisted	4
testAccountExistMobileNumExisted	6
testAccountExistUserTrue	1、2、5

4、写测试代码方法内部使用Assert.fail(“未测试”);Why?避免遗漏测试方法，养成好习惯:)

       5、最后填充测试方法

    原则一：对于assertTrue/assertNotNull/assertNull/assertFalse测试方法，请记住第一个参数sring需要写，便于失败原因。

    原则二：把共有初始化行为放在setUp方法中

    第二步：集成测试

           1、有时候需要写mock或者stub

           2、重要功能的单元测试先加进来，然后加上不重要的单元

    其他：功能测试、系统测试，这里不讲

二、具体实践

0、已有模块代码：      

此模块的测试描述：用户判断用户名、手机号码、邮箱地址是否重复

1、选择测试方法，到底是选择白盒测试、还是黑盒测试

    N1：选择白盒测试中的多重条件测试

    N2：选择黑盒测试中的边界值分析法

    N3：其他补充（错误猜测法）

2、设计测试用例

    N1：基于上面多重条件测试方法。

把所有的if和while等判断语句找出来

判定（代码行数）	条件	正确结果	错误结果
297	User.getUsername()!=null	用户名不为空	用户名为空
299	USERNAME_EXIST.equals(resultStr)	用户名已经存在	用户名不存在
304	User.getEmail()!=null	邮箱地址不为空	邮箱地址为空
306	EMAIL_EXIST.equals(resultStr)	邮箱地址已经存在	邮箱地址不存在
311	User.getMobile()!=null	手机不为空	手机为空
311	User.getMobile().getMobileNum()!=null	手机号码不为空	手机号码为空
313	MOBILE_EXIST.equals(resultStr)	手机号码已经存在	手机号码不存在

    1、用户名为空

2、用户名不为空，用户名重复

3、用户名不为空，用户名不重复

4、邮箱地址为空

5、邮箱地址不为空，邮箱地址重复

6、邮箱地址不为空，邮箱地址不重复

7、手机号码为空

8、手机号码不为空，手机号码重复

9、手机号码不为空，手机号码不重复

 

那么测试用例必须覆盖上面的9个组合，注意了：一个测试用例尽量覆盖多个上面的组合条件

 

测试用例编号	输入	预期的输出	注释
1	username=”” email=”email”//邮箱地址可以注册 mobileNum=””	程序状态不变 Result=0	覆盖了条件：1、6、7
2	username=“username” email=”” mobileNum=”” 此用户名不存在数据库中 需要给出数据库预置的内容	程序状态不变 Result=0	覆盖了条件： 3、4、7
3	username=”existed_username” email=”” mobileNum=””	程序返回1	覆盖了条件： 2、4、7
4	email =”existed_ email” username=”” mobileNum=””	程序返回2	覆盖了条件： 1、5、7
5	mobileNum =“123123123123” 此手机号码不存在数据库中 需要给出数据库预置的内容 Username=”” Email=””	程序状态不变 Result=0	覆盖了：1、4、9
6	mobileNum =”32132132131” 此手机号码重复 Username=”” Email=””	程序返回3	覆盖了：1、4、8
7	Username=”” Email=”” mobileNum=””	程序返回4	覆盖了：1、4、7

N2：选择黑盒测试中的边界值分析法

        还记的上面讲的原则么？

原则：

    1、有效值边界，最大值、最小值、比最小少一点、比最大大一点，比如用户名是8到16位，那么边界测试用例数据包含：8，16，7，17

    2、输入和输出是有序的，注意第一个和最后一个元素

    3、数据库最大记录数，最小记录数

但是我发现这个单元很难找到边界值，单元并没有对输入值范围、大小进行明确的规定。读者，您有好的用例么？帮忙给出。谢谢了。

N3：其他补充（错误猜测法）

 

User如果为空，上面的方法就是废物，而且运行期会抛出空指针异常。所以有时候设计用例的时候，会反过来发现代码设计的有问题。这部分白盒测试没办法指导。

测试用例编号	输入	预期的输出	注释
8	User=null	程序返回4	返回是无效参数

其他的错误猜想，没想到，请各位看官指点一二。

3、起单元测试方法名称

 

方法	检查到的测试用例
testAccountExistUserInfoNull	7，8
testAccountExistUsernameExisted	3
testAccountExistEmailExisted	4
testAccountExistMobileNumExisted	6
testAccountExistUserTrue	1、2、5

 

4、写测试代码方法内部使用Assert.fail(“未测试”);Why?避免遗漏测试方法，养成好习惯:)

   

5、最后填充测试方法

待续~

 

三、总结