[Unit Test]單元測試簡介-Slide
前言
整理文件時發現一年前在部門分享的『單元測試簡介』投影片，就順便整理成文章，供朋友參考一下。
簡報分享
Demo說明
3A原則（Arrange, Act, Assert）
目標程式：
public class Operation
{
public int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
}測試程式
/// <summary>
///Add 的測試
///</summary>
[TestMethod()]
public void AddTest()
{
//arrange
Operation target = new Operation();
int a = 1;
int b = 2;
int expected = 3;
int actual;
//act
actual = target.Add(a, b);
//assert
Assert.AreEqual(expected, actual);
}Arrange指的是：
- 初始化測試目標類別，若為靜態方法則不需初始化
- 初始化測試目標類別所相依的介面instance，也就是所謂的stub/mock object
- 初始化測試目標類別上，要測試的方法，所需要使用到的參數
- 初始化預期結果
Act指的是：
- 呼叫測試目標類別上，要測試的方法
Assert指的是：
- 驗證預期結果與Act所得到的實際結果，是否符合
測試目標類別與外部類別直接相依的情況
說明：以一個透過RSA的token，進行驗證的簡化範例來進行說明。
重點在於：RSA的token，就像每秒會改變的亂數產生器。如果驗證的方法，直接相依於Token類別，則幾乎無法進行測試，因為每次的值都不一樣。
驗證的程式
public class Authentication
{
/// <summary>
/// 透過id去尋找設定的password，透過id尋找token對應的password，兩者相加才是合法的密碼
/// </summary>
/// <param name="id">The id.</param>
/// <param name="inputPassword">The input password.</param>
/// <returns></returns>
/// <history>
/// 1. joeychen, 2011/5/12, Created
/// </history>
public bool Verify(string id, string inputPassword)
{
Token token = new Token();
string tokenPassword = token.Generate(id);
Person person = new Person(id);
string password = person.GetPassword();
string validPassword = password + tokenPassword;
return (inputPassword == validPassword);
}
}Token的程式（以亂數產生器模擬）
internal class Token
{
internal string Generate(string id)
{
return new Random().Next(0, 999999).ToString("000000");
}
}Person的程式（以一個回傳hardcode的類別來當作DAO）
public class Person
{
string _id = string.Empty;
public Person(string id)
{
this._id = id;
}
/// <summary>
/// 根據this._id去DB撈Password資料
/// </summary>
/// <returns></returns>
internal string GetPassword()
{
return "91";
}
}幾乎每次都會測試失敗的單元測試程式
/// <summary>
///Verify 的測試
///</summary>
[TestMethod()]
public void VerifyTest()
{
//Arrange
Authentication target = new Authentication();
//Act
bool result = target.Verify("joey", "123456789");
//Assert
//將驗證失敗，因為每一次的亂數，都不固定，所以Act結果是123456789的機率幾乎為0
Assert.AreEqual(true, result);
}
測試目標類別相依於介面，透過mock framework進行測試
原本的Authetication類別，將相依於Token與Person，改相依於IToken與IPerson
public class AuthenticationInteractWithInterface
{
public IToken MyToken { get; set; }
public IPerson MyPerson { get; set; }
public bool Verify(string id, string inputPassword)
{
//Token token = new Token();
string tokenPassword = MyToken.Generate(id);
//Person person= new Person(id);
string password = MyPerson.GetPassword();
string validPassword = password + tokenPassword;
return (inputPassword == validPassword);
}
}使用mock framework來進行測試的單元測試程式（這邊以Rhino.Mock為例）
/// <summary>
///Verify 的測試
///</summary>
[TestMethod()]
public void VerifyTest()
{
//Arrange
//當呼叫IPerson.GetPassword()的時候，回傳"123"
IPerson person = MockRepository.GenerateStub<IPerson>();
person.Stub(x => x.GetPassword()).Return("123");
//當呼叫IToken.Generate()，且參數為"joey"時，回傳"456789"
IToken token = MockRepository.GenerateStub<IToken>();
token.Stub(x => x.Generate("joey")).Return("456789");
AuthenticationInteractWithInterface target = new AuthenticationInteractWithInterface { MyPerson = person, MyToken = token };
//Act
//預期結果為true，因為inputPassword為"123456789"，而在白箱測試中，我們可以預期Person+Token所組出的password也為"123456789"，所以為true
bool result = target.Verify("joey", "123456789");
//Assert
Assert.AreEqual(true, result);
}結論
測試程式一點都不難寫，因為測試程式通常相當短，而且不具邏輯，就是一段直述型的function。
當您發現您的測試程式相當難寫、很難透過stub/mock來測試、測試程式相當不穩定時，就代表您實際運行的程式碼，設計得不夠好。
底下歸納出幾種狀況，以供參考。
- 測試程式很長：可能代表測試目標類別的內聚力不夠高。
- 很難透過stub/mock來測試：可能代表測試目標類別之間耦合性太高，類別之間直接相依。
- 測試程式很不穩定：可能代表測試目標類別職責太複雜，或是抽象地不夠漂亮，導致某一種職責變更時，測試程式就需要跟著改變。
單元測試應該具有FIRST特性：
- Fast：快速
- Independent：獨立
- Repeatable：可重複
- Self-Validating：可反應驗證結果。單元測試不論成功或失敗，都應該要從測試的reporting直接瞭解其意義或失敗原因
- Timely：及時。
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