设计原则与模式: 案例介绍--CppUnit

设计原则与模式: 案例介绍--CppUnit

CppUnit 是一个单元测试框架, 我们看一看它的设计是如何遵循基础的设计原则和模式的

单一职责原则

TestRunner 和 TestResult 的分离

class CPPUNIT_API TestRunner {

virtual void addTest( Test *test );

virtual void run( TestResult &result, const std::string &testPath = "" );

...

};

TestRunner 负责收集并运行测试用例, 但并不主动打印测试结果. 测试结果被收集在 TestResult 对象中, 可以以各种形式被处理:

CPPUNIT_NS::TestResult controller;

CPPUNIT_NS::TestResultCollector result;

controller.addListener( &result );

...

runner.run( controller );

// Print test in a compiler compatible format.

CPPUNIT_NS::CompilerOutputter compiler_outputter( &result, CPPUNIT_NS::stdCOut() );

compiler_outputter.write();

// Print test in XML format.

CPPUNIT_NS::XmlOutputter xml_outputter( &result, CPPUNIT_NS::stdCOut() );

xml_outputter.write();

 

 

开放封闭原则

遵循开放封闭原则的一个重要特征就是 "针对接口/基类编程", 任何根据 typeid 等类型信息进行的分支处理如 if/else, switch/case 等都可以看做是破坏开放封闭原则的前兆

TestResult 对于如何处理测试过程中发生的事件是开放的, 可以通过 TestListener 来扩展

class CPPUNIT_API TestResult : protected SynchronizedObject {

virtual void addListener( TestListener *listener );

virtual void removeListener( TestListener *listener );

/// Informs TestListener that a test will be started.

virtual void startTest( Test *test );

...

};

 

void TestResult::startTest( Test *test ) {

...

for ( TestListeners::iterator it = m_listeners.begin(); it != m_listeners.end(); ++it )

(*it)->startTest( test );

}

};

 

 

void BriefTestProgressListener::startTest ( Test *test ) {

stdCOut () << test-> getName ();

stdCOut ().flush();

m_lastTestFailed = false ;

}

void TextTestProgressListener::startTest ( Test *test ){

stdCOut() << "." ;

}

接口分离原则

从 TestRunner 的角度来讲, 它只需要把测试用例 "运行" 起来, 并不需要关心测试用例是如何运行的, 如何搭建和清理运行环境, 它所需要的 Test 对象的接口, 只需要一个 run( ) 方法 :

class CPPUNIT_API Test {

virtual void run ( TestResult *result ) =0;

};

void TestRunner::addTest ( Test *test ) {

m_suite -> addTest ( test );

}

void TestRunner::run ( TestResult &controller, const std:: string &testPath ) {

TestPath path = m_suite -> resolveTestPath ( testPath );

Test *testToRun = path.getChildTest();

controller. runTest ( testToRun );

}

但是总有一个类需要负责搭建和清理测试环境:

class CPPUNIT_API TestFixture {

virtual void setUp () {};

virtual void tearDown () {};

};

class CPPUNIT_API TestCase : public Test , public TestFixture {

};

TestCase 这个类分别实现了Test 和TestFixture 两个分离的接口, 这样TestCase 的客户只需要按需依赖 Test 或 TestFixture 就可以了

 

 

依赖倒置原则

后来被发展为依赖注入或者控制反转模式,思想就是依赖于抽象,而不是具体的类

TestRunner 并不依赖具体的 TestCase/TestSuite 等, 它只依赖于 Test. 在main函数中由 TestFactoryRegistry::makeTest() 产生 具体的Test对象, 注入到TestRunner中

class CPPUNIT_API TestRunner {

virtual void addTest( Test *test );

virtual void run( TestResult &result, const std::string &testPath = "" );

...

};

int main ( int argc, char * argv[] ) {

// Add the top suite to the test runner

CPPUNIT_NS:: TestRunner runner;

runner. addTest ( CPPUNIT_NS:: TestFactoryRegistry :: getRegistry (). makeTest () );

runner. run ( controller );

...

}

Test * TestFactoryRegistry::makeTest () {

TestSuite *suite = new TestSuite ( m_name );

addTestToSuite ( suite );

return suite;

}

 

Composite 模式

TestSuite 本身也是 Test, 但可以包含很多其它 Test

class CPPUNIT_API TestComposite : public Test {

...

};

class CPPUNIT_API TestSuite : public TestComposite {

void addTest ( Test *test );

};

客户代码参见前面的 main 函数

 

Decorator 模式

1. 如何重复运行测试用例?

重复运行也是运行, 只是添加了额外的一种职责: 运行多次

class CPPUNIT_API TestDecorator : public Test {

...

};

class CPPUNIT_API RepeatedTest : public TestDecorator {

RepeatedTest ( Test *test, int timesRepeat ) : TestDecorator ( test ), m_timesRepeat (timesRepeat) {

}

void run ( TestResult *result ) {

for ( int n = 0; n < m_timesRepeat; n++ ){

TestDecorator::run( result );

}

}

...

};

 

2. 如何确保 TestCase 的隔离性, 即使出现异常也不影响后续 TestCase 的运行 ?

ProtectedFunctor -> Functor -> 函数指针

class TestCaseMethodFunctor : public Functor {

typedef void ( TestCase ::* Method )();

TestCaseMethodFunctor ( TestCase *target, Method method ) : m_target ( target ), m_method ( method ) {

}

bool operator() () const {

( m_target ->* m_method )();

return true ;

}

...

};

bool DefaultProtector::protect ( const Functor &functor, const ProtectorContext &context ) {

try {

return functor();

} catch ( Exception &failure ) {

reportFailure( context, failure );

} catch ( std::exception &e ) {

reportError( context, Message( "uncaught exception of type " , e.what() ) );

} catch ( ... ) {

reportError( context, Message( "uncaught exception of unknown type" ) );

}

return false ;

}

练习 : 这里使用了 Decorator 模式的思想, 但并不是严格的 Decorator 模式, 为什么?

 

Observer 模式

TestResult 与 TestListener

void TestResult::addListener ( TestListener *listener ) {

m_listeners .push_back( listener );

}

void TestResult::removeListener ( TestListener *listener ) {

removeFromSequence( m_listeners , listener );

}

void TestResult::startTestRun ( Test *test ) {

for ( TestListeners :: iterator it = m_listeners .begin(); it != m_listeners .end(); ++it )

(*it)->startTestRun( test, this );

}

 

void TestResult::endTestRun ( Test *test ) {

for ( TestListeners :: iterator it = m_listeners .begin(); it != m_listeners .end(); ++it )

(*it)->endTestRun( test, this );

}

 

Factory Method 模式

调用测试用例注册表来产生测试用例

class CPPUNIT_API TestFactoryRegistry : public TestFactory {

virtual Test *makeTest ();

};

Strategy 模式

不同的格式的输出, 如Compiler风格的, Xml格式的, 等等

class CPPUNIT_API TextTestRunner : public CPPUNIT_NS:: TestRunner {

void setOutputter ( Outputter *outputter ) {
delete m_outputter ;
m_outputter = outputter;
}
void printResult ( bool doPrintResult ) {

m_outputter -> write ();

}

};

CPPUNIT_NS:: TextTestRunner runner;

CPPUNIT_NS:: CompilerOutputter compiler_outputter ( ... );

runner.setOutputter(compiler_outputter);

Template Method 模式

TestFixture 的 setUp 与 tearDown

class CPPUNIT_API TestFixture {

virtual void setUp () {};

virtual void tearDown () {};

};

void TestCase::run ( TestResult *result ) {

result-> startTest ( this );

if ( result->protect( TestCaseMethodFunctor( this , & TestCase ::setUp ), this , "setUp() failed" ) ) {

result->protect( TestCaseMethodFunctor( this , & TestCase :: runTest ), this );

}

result->protect( TestCaseMethodFunctor( this , & TestCase ::tearDown ), this , "tearDown() failed" );

result-> endTest ( this );

}

 

练习 : CppUnit 支持将测试结果输出到控制台, 或者文件, 但缺省并不支持同时输出到控制台和文件, 如何在遵循各种设计原则的情况下, 为 CppUnit 添加此功能?